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什么是机械增压

    [ 汽车之家 百科]    机械增压是指针对自然进气引擎在高转速区域会出现进气效率低落的问题,从最基本的关键点着手,也就是想办法提升进气歧管内的空气压力,以克服气门干涉阻力,虽然进气歧管、气门、凸轮轴的尺寸不变,但由于进气压力增加的结果,让每次气门开启时间内能挤入燃烧室的空气增加了,因此喷油量也能相对增加,让引擎的工作能量比增压之前更为强大的一种技术。

机械增压(Supercharger)的结构与工作原理

    机械增压器压缩机的驱动力来自发动机曲轴,一般都是利用皮带连接曲轴皮带轮,间接将曲轴运转的扭力带动增压器,达到增压目的。依构造不同,机械增压会经出现过许多种类,包括叶片式(Vane)、罗兹(Roots)、温克尔(Wankle)等型式,而活塞运动最早也被认为是一种机械增压,时至今日,则以罗兹增压器最被广泛使用,更是改装的大热门。

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    罗兹增压器有双叶与三叶转子两种型式,目前以双叶转子较普遍,其构造是在椭圆形的壳体中装两个茧形的转子,转子之间保有极小的间隙而不直接相连,藉由螺旋齿轮连动,其中一个转子的转轴与驱动的皮带轮连结,转子转轴的皮带轮上装有电磁离合器,在不需要增压时即放开离合器以停止增压,离合器则由计算机控制以达到省油的目的。

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    而叶片式( 亦有称为涡流式) 的本体就是属于叶片式本体的一种。其运作方式主要是利用三个可根据不同离心力而改变转速的行星齿轮组带动进气叶片。透过齿轮组与叶片轴心的相互磨擦,提高轴心转速并进一步提高进气叶片的速度,以获得持续不断的增压反应。换句话说,就是发动机转速愈高,进气叶片的转速也能跟着提高。

机械增压的特性

1、动力输出线性    

    因为机械增压的作动原理,使其在低转速下便可获得增压。增压的动力输出也与曲轴转速成一定的比例,即机械增压引擎的动力输出随着转速的提高,也随之增强。因此机械增压引擎的出力表现与自然气极为相似,却能拥有较大的马力与扭力,而涡轮增压则有一定的涡轮迟滞现象,不够线性。

2、增压器叶片转速与引擎转速一致

    由于机械增压器采用皮带驱动的特性,因此增压器内部叶片转速与引擎转速是完全同步的,基础特性为:引擎rpm X(R1/R2)= 增压器叶片之rpm(其中:R1 引擎皮带盘之半径,R2 机械增压器皮带盘之半径)。

3、机械增压器内部结构简单

    机械增压器由于利用引擎转速来带动机械增压器内部机构。其整体结构简单,工作温度介于70℃ -100℃,比起靠废气驱动的涡轮增压器的400℃ -900℃的高温工作环境要舒服得多。因此,机械增压系统对于冷却系统、润滑系统的要求与NA 引擎基本相同,机件保养程序也大同小异。

    机械增压器的进风量与阻力成正比关系。当使用高增压时,虽然引擎输出的能量大增,但相对增压器内部叶片受风阻力也会升高,当阻力达到某一界限时,这个阻力会使引擎承受极大的负荷,严重影响转速的提升。因此,机械增压必须在增压值与引擎负荷间取得平衡,以避免高增压带来的负面效应。

    机械增压也有一定缺点,在于始终是损耗了发动机本身的动力,在高转时效率没有Turbo高等。(文/图 汽车之家)

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