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機(jī)械增壓

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機(jī)械增壓是指針對自然進(jìn)氣引擎在高轉(zhuǎn)速區(qū)域會出現(xiàn)進(jìn)氣效率低落的問題,從最基本的關(guān)鍵點(diǎn)著手,也就是想辦法提升進(jìn)氣歧管內(nèi)的空氣壓力,以克服氣門干涉阻力,雖然進(jìn)氣歧管、氣門、凸輪軸的尺寸不變,但由于進(jìn)氣壓力增加的結(jié)果,讓每次氣門開啟時(shí)間內(nèi)能擠入燃燒室的空氣增加了,因此噴油量也能相對增加,讓引擎的工作能量比增壓之前更為強(qiáng)大。

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機(jī)械增壓種類

離心式機(jī)械增壓:這種機(jī)械增壓與渦輪增壓很像,只不過它不是用發(fā)動機(jī)的廢氣驅(qū)動,而是用發(fā)動機(jī)的皮帶帶動。它和渦輪增壓增壓原理相同,吸入空氣靠離心力把空氣加壓,以達(dá)到壓縮空氣的目的。

魯茲式機(jī)械增壓:你經(jīng)常能在60到70年代的肌肉車上看到這東西,它從發(fā)動機(jī)蓋上的突非常明顯,正如圖中這輛野馬跑車一樣。這種機(jī)械增壓將空氣吸入增壓器內(nèi)部,有兩個(gè)螺旋狀葉片將空氣壓縮,之后送到進(jìn)氣歧管里。這種機(jī)械增壓能提供強(qiáng)大的扭矩輸出。它在加速比賽和街道競賽中十分流行。

螺旋式增壓器:這個(gè)形式的增壓器是基本型的派生出來的,而且也長得很像,但它們的吸氣壓縮方式卻截然不同。當(dāng)空氣被吸入增壓器時(shí),被螺旋狀葉片強(qiáng)壓入進(jìn)氣歧管內(nèi)。這種形式的增壓器對于提升各個(gè)轉(zhuǎn)速的馬力都很有效。

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機(jī)械增壓優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)勢

相對于渦輪增壓技術(shù),機(jī)械增壓完全解決了油門響應(yīng)滯后,渦輪遲滯和動力輸出突然現(xiàn)象,達(dá)到瞬時(shí)油門響應(yīng),動力隨轉(zhuǎn)速線性輸出,增加駕駛性能能效果。此外,在低速高扭、瞬間加速,機(jī)械增壓技術(shù)都優(yōu)于渦輪增壓技術(shù)。機(jī)械增壓技術(shù)不需跟發(fā)動機(jī)的潤滑系統(tǒng)連接,不需要冷卻,免維護(hù),工作可靠,而且壽命長。在這里機(jī)械增壓是有些優(yōu)勢勝于渦輪增壓,但它們各有所長,機(jī)械增壓比渦輪增壓也有不足之處。

缺點(diǎn)

1、加速效果不是很明顯,與自然吸氣引擎差別不大。

2、會損失發(fā)動機(jī)部分動能,機(jī)械增壓靠皮帶帶動,歸根到底驅(qū)動力還是引擎。

3、高轉(zhuǎn)速時(shí)會產(chǎn)生大量的摩擦,影響到轉(zhuǎn)速的提高,噪音大。

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機(jī)械增壓增壓原理

由于各類引擎的皮帶盤尺寸差異不大,同時(shí)受限于引擎安裝空間,因此機(jī)械增壓器的工作轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)低于3,000rpm,與渦輪增壓器經(jīng)常處于10,000rpm以上超高轉(zhuǎn)域的情形相去甚遠(yuǎn),同時(shí)機(jī)械增壓器轉(zhuǎn)速是完全連動于引擎轉(zhuǎn)速,兩者呈現(xiàn)平起平坐的現(xiàn)象,形成一組穩(wěn)定之等差數(shù)線,而且增壓器與引擎之間會互相影響,當(dāng)一方運(yùn)轉(zhuǎn)受阻的時(shí)候,必定會藉由皮帶傳輸而影響另一方的運(yùn)作,這就是機(jī)械增壓器的特性。

不過看似完美無缺的機(jī)械增壓系統(tǒng),卻有一個(gè)小問題存在,由于機(jī)械增壓器的動力來源完全依靠引擎帶動,而引擎的負(fù)擔(dān)越輕,轉(zhuǎn)速提升就越快,這就是為什么比賽用房車都事先拆除冷氣壓縮機(jī)的原因,若是方程式(formula)賽車,甚至連激活馬達(dá)、機(jī)油幫浦都改成外部連接,以減少對引擎造成的負(fù)擔(dān),因此增壓器本身的運(yùn)轉(zhuǎn)阻力必須越小越好,才不會拖累引擎的工作效率。

然而增壓器產(chǎn)生的能量(增壓值)與阻力成正比關(guān)系,如果一味追求增壓值,雖然引擎輸出的能量大增,但是相對的增壓器內(nèi)部葉片受風(fēng)阻力也會升高,當(dāng)阻力達(dá)到某一界限時(shí),增壓器本身的阻力會讓引擎承受極大的負(fù)擔(dān),嚴(yán)重影響引擎轉(zhuǎn)速的提升,因此設(shè)計(jì)師必須在增壓值與引擎負(fù)擔(dān)之間取得妥協(xié),以避免高增壓系統(tǒng)帶來的負(fù)面效應(yīng)。 高增壓渦輪增壓系統(tǒng)必須讓引擎承受由負(fù)壓轉(zhuǎn)變?yōu)檎龎旱膭×易兓c高壓,因此引擎內(nèi)部機(jī)件的材質(zhì)與加工精密度要求很高,對于冷卻、潤滑系統(tǒng)的要求也遠(yuǎn)較一般引擎來得高,保養(yǎng)間隔短、手續(xù)繁雜、工作壽命短..等等都是高增壓值渦輪引擎的缺點(diǎn)。

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