機械增壓

　　裝用在汽車上的增壓器，起初都是機械增壓，在剛發(fā)明時被稱超級增壓器(Supercharge)，后來渦輪增壓發(fā)明之后為了區(qū)別兩者，起初渦輪增壓器被稱為Turbo Supercharger，機械增壓則被稱為 Mechanical Supercharger。久而久之，兩者就分別被簡化為Turbocharger與Supercharger了!

　　機械增壓器壓縮機的驅(qū)動力來自發(fā)動機曲軸。一般都是利用皮帶連接曲軸皮帶輪，以曲軸運轉(zhuǎn)的扭力帶動增壓器，達到增壓目的。根據(jù)構(gòu)造不同，機械增壓曾經(jīng)出現(xiàn)過許多種類型，包括：葉片式(Vane)、魯茲(Roots)、溫克爾(Wankle) 等型式。不過，現(xiàn)在較為常見的為前兩種。

　　魯茲增壓器有雙葉、三葉轉(zhuǎn)子兩種型式，目前以雙葉轉(zhuǎn)子較普遍，其構(gòu)造是在橢圓形的殼體中裝兩個繭形的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子之間保有極小的間隙而不直接接觸。兩轉(zhuǎn)子借由螺旋齒輪連動，其中一個轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動的皮帶輪連接，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸的皮帶輪上裝有電磁離合器，在不需要增壓時即放開離合器以停止增壓。離合器的開合則由計算機控制以達到省油的目的。

　　而葉片式( 亦有稱為渦流式) 的本體就是屬于葉片式本體的一種。其運作方式主要是利用三個可根據(jù)不同離心力而改變轉(zhuǎn)速的行星齒輪組帶動進氣葉片。透過齒輪組與葉片軸心的相互磨擦，提高軸心轉(zhuǎn)速并進一步提高進氣葉片的速度，以獲得持續(xù)不斷的增壓反應(yīng)。換句話說，就是發(fā)動機轉(zhuǎn)速愈高，進氣葉片的轉(zhuǎn)速也能跟著提高。

　　機械增壓的特性：

　　機械增壓與渦輪增壓在動力輸出上有著明顯的區(qū)別，前者有接近自然進氣的線性輸出，而后者則因為有渦輪遲滯的現(xiàn)象，出力相對多一點突兀，沒那么線性。

　　因為機械增壓的作動原理，使其在低轉(zhuǎn)速下便可獲得增壓。增壓的動力輸出也與曲軸轉(zhuǎn)速成一定的比例，即機械增壓引擎的動力輸出隨著轉(zhuǎn)速的提高，也隨之增強。因此機械增壓引擎的出力表現(xiàn)與自然氣極為相似，卻能擁有較大的馬力與扭力。

　　由于機械增壓器采用皮帶驅(qū)動的特性，因此增壓器內(nèi)部葉片轉(zhuǎn)速與引擎轉(zhuǎn)速是完全同步的，基礎(chǔ)特性為：

　　引擎rpm X（R1/R2）= 增壓器葉片之rpm

　　�垽圧1 引擎皮帶盤之半徑

　　�垽圧2 機械增壓器皮帶盤之半徑

　　而機械增壓器由于利用引擎轉(zhuǎn)速來帶動機械增壓器內(nèi)部機構(gòu)。其整體結(jié)構(gòu)簡單，工作溫度介于70℃ -100℃，比起靠廢氣驅(qū)動的渦輪增壓器的400℃ -900℃的高溫工作環(huán)境要舒服得多。因此，機械增壓系統(tǒng)對于冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)的要求與NA 引擎基本相同，機件保養(yǎng)程序也大同小異。

　　此外，機械增壓優(yōu)點為體積小，不需修改引擎本體、安裝容易，因此在美國的改裝界也頗受歡迎。原本為大排氣量NA 設(shè)計的車輛，尤其適合改裝。

　　房車賽的賽車在改裝時要拆除空調(diào)壓縮機，而方程式（Formula）賽車，甚至連啟動馬達、機油泵都改成外部連接，目的都是為了減少對引擎造成的負擔(dān)。

　　依靠發(fā)動機動力帶動的機械增壓器，與以上部件一樣，都會給發(fā)動機帶來額外的負擔(dān)。因此，增壓器本身的運轉(zhuǎn)阻力必須越小越好，才不會拖累引擎的工作效率，發(fā)動機轉(zhuǎn)速提升才能更快。

　　然而，機械增壓器的進風(fēng)量與阻力成正比關(guān)系。當(dāng)使用高增壓時，雖然引擎輸出的能量大增，但相對增壓器內(nèi)部葉片受風(fēng)阻力也會升高，當(dāng)阻力達到某一界限時，這個阻力會使引擎承受極大的負荷，嚴重影響轉(zhuǎn)速的提升。因此，機械增壓必須在增壓值與引擎負荷間取得平衡，以避免高增壓帶來的負面效應(yīng)。

　　目前，歐洲設(shè)計的機械增壓多為介于0.3-0.5bar的低增壓，著重在低轉(zhuǎn)速扭力輸出與中高轉(zhuǎn)速“高原型”馬力輸出。而臺灣“特嘉”研發(fā)的新式高效率增壓器可以產(chǎn)生0.6-1.2bar 的中度增壓值，動力提升的幅度更為顯著。雖然機械增壓系統(tǒng)在現(xiàn)階段仍然無法突破1.5bar 的高增壓范圍，而渦輪增壓早已突破2.2bar 的超高壓境界，單就效率而言，渦輪增壓系統(tǒng)可以用“倍數(shù)”來提升引擎輸出，但要付出的金錢、維護，以及周邊整合也是機械增壓的數(shù)倍，孰優(yōu)孰劣，就請各位讀者自行評斷。