机械增压发动机和涡轮增压发动机哪个好啊?两者有和不同?

供稿:hz-xin.com     日期:2024-05-16
机械增压和涡轮增压两种发动机哪种更好用

Q:请教编辑对于机械增压和涡轮增压两种发动机,哪种发动机更好用,使用寿命更长一些。比如说宝马1系和奔驰C180k比较起来,哪种增压形式更贴近普通消费者的使用需求呢?请编辑尽量给予公正客观的答案。谢谢!河北遵化读者 A:无论是涡轮增压还是机械增压其目的都是在不改变排量的情况下,通过提升进气压力、增加进气量,使气缸内的混合气更加充分地燃烧,从而提高发动机的输出动力。机械增压通常是通过皮带与发动机曲轴连接,由曲轴转动带动增压器内的叶片,将增压的空气送入进气歧管。机械增压的结构相对简单,工作温度也不会很高,对使用寿命的影响较小。机械增压是利用发动机本身的动力,会消耗发动机的动力,它的转速随发动机转速而改变,不会出现增压滞后的情况,发动机低速运转时效果极好,但它受发动机转速限制,发动机在高速状态下它会增压不足。涡轮增压器的结构主要是一对同轴异室的叶轮,它利用发动机运转时排出的废气,推动涡轮室内的涡轮,同轴另一端的叶轮通过高速旋转将增压的空气输入进气歧管内。由于涡轮的旋转速度非常高,涡轮增压器会产生很高的热量,因此其使用寿命比机械增压要低很多。它的优点是不消耗发动机的动力。增压效果比机械增压器好,但因结构所限会有迟滞现象。以现在的技术水平,涡轮增压器的使用寿命也比较长,但是从结构和工作环境等因素看,应该是机械增压的寿命更长一些。另外,涡轮增压器的使用寿命也受操作方式的影响,冷天启动时做好预热,停车前怠速一会儿让涡轮降温,及时检查机油液面并定期更换,日常驾驶时注意以上几项有助于延长涡轮增压器的寿命。

无论是涡轮增压还是机械增压其目的都是在不改变排量的情况下,通过提升进气压力、增加进气量,使气缸内的混合气更加充分地燃烧,从而提高发动机的输出动力。机械增压通常是通过皮带与发动机曲轴连接,由曲轴转动带动增压器内的叶片,将增压的空气送入进气歧管。机械增压的结构相对简单,工作温度也不会很高,对使用寿命的影响较小。机械增压是利用发动机本身的动力,会消耗发动机的动力,它的转速随发动机转速而改变,不会出现增压滞后的情况,发动机低速运转时效果极好,但它受发动机转速限制,发动机在高速状态下它会增压不足。涡轮增压器的结构主要是一对同轴异室的叶轮,它利用发动机运转时排出的废气,推动涡轮室内的涡轮,同轴另一端的叶轮通过高速旋转将增压的空气输入进气歧管内。由于涡轮的旋转速度非常高,涡轮增压器会产生很高的热量,因此其使用寿命比机械增压要低很多。它的优点是不消耗发动机的动力。增压效果比机械增压器好,但因结构所限会有迟滞现象。以现在的技术水平,涡轮增压器的使用寿命也比较长,但是从结构和工作环境等因素看,应该是机械增压的寿命更长一些。另外,涡轮增压器的使用寿命也受操作方式的影响,冷天启动时做好预热,停车前怠速一会儿让涡轮降温,及时检查机油液面并定期更换,日常驾驶时注意以上几项有助于延长涡轮增压器的寿命。

客观上讲,涡轮增压和机械增压总体上来说是各有优势的。
至于说是那个技术先进,动力更强劲,可比性较小。因为,目前市面没有那个厂家的车子完全是机械增压,或涡轮增加。即使是专门制作豪华车的品牌。
楼主看看下面的专业解释和相关案例比较,可以得到详细的答案。从而也对两者有进一步认识。

1、背景知识:
涡轮增压(turbo)与机械增压(superchanger)是进气增压的两种不同方式,主要的不同在于增压器的驱动方式。最早的增压器全部都是机械增压,在刚发明时被称超级增压器(Supercharger),后来涡轮增压发明之后为了区别两者。起初涡轮增压器被称为Turbo Supercharger,机械增压则被称为Mechanical Supercharger,久而久之,两者就分别被简化为Turbocharger与Supercharger了。德国人由于德语的关系把机械增压叫做Kompressor,这就是为什么奔驰的1.8L机械增压发动机叫做200K的原因,而且Kompressor这一德语词汇还印在了其他的装有机械增压器的德国车上。

涡轮增压由引擎的排出的废气驱动。涡轮由两部分组成,一是新鲜空气增压端(压缩泵轮)、另一部分为废气驱动端(废气涡轮),两端各有一个叶轮,在同一轴上的两边涡轮之间还有一个泄压触发器(Wastegate)设在废气涡轮那边,当压缩涡轮压力过大,压力便会推动触发器将废气涡轮的阀门打开,降低气压,以防止增压过度。涡轮轮轴的支承为轴套轴套里边的轴承设计可以分为滚珠轴承和浮动轴承。涡轮增压器叶轮的旋转动力来自于废气。废气带动涡轮,在涡轮的另一边,叶片压缩空气。涡轮增压器壳体为镍、铬和硅合金材料,轴为铬和钼合金材料。更重要的是,涡轮增压器是在高温、高速条件下工作的,为保证其正常工作,在涡轮增压器中通入了机油和冷却液,以保证有效的润滑和冷却,改善工作条件。发动机排出的具有高温和一定的压力的废气进入增压器中,推动轴的叶轮以每分钟高达数万甚至几十万转的高速度旋转,怠速时,叶轮转速为12000转/分,当全负荷时,叶轮转速可超过135000转/分,普通的轴承是无法承受如此高速而产生的高温和磨损的,所以在涡轮增压系统里边机油的润滑和冷却作用至关重要。柴油引擎也有不少装配涡轮增压系统的,而且柴油引擎的最大增压值普遍比汽油引擎的最大值高。也正是为了涡轮增压器良好的散热需要,一般装有涡轮增压器的车辆要求熄火前怠速运行片刻。

涡轮增压器的串联与并联:

在双涡轮增压(Twin Turbo)的汽车上会看到2组涡轮通过串联或者并联的方式连接,并联指每组涡轮负责引擎半数汽缸的工作,每组涡轮都是同规格的,如保时捷911 turbo,Skyline GT-R的RB26DETT,Supra的2JZ-GTE和BMW新的3.0双涡轮增压都是并联涡轮的杰出代表,其优点就是增压反应快并减低管道的复杂程度。至于串联涡轮通常是一大一小两组涡轮串联搭配而成,低转时推动反应较快的小涡轮,使低转扭力丰厚高转时大涡轮介入,提供充足的进气量,功率输出得以提高,RX-7的13B-REW引擎就是串联涡轮的好例子。

涡轮增压器的A/R值:

A/R值在改装市场的涡轮增压器销售册上常有标明,用以表达涡轮的特性,A是Area(面积)的意思,指的是叶片涡轮接受废气的侧入口最窄处的横截面积,R是Radius(半径),指的是A(横截面积)的中心点与涡轮本体中心点的距离,面积与两中心点距离的比值,就是A/R值。

A/R值越小,表示入口相对较小而涡轮叶片的起动惯性低,流速相对高,低转反应比较好,涡轮迟滞效应不明显。反之,A/R值越大入口较大,叶片惯性高,低转反应比较迟钝,涡轮迟滞较明显,但在高转时表现则刚烈得多。简单而言,较注重高转功率输出的涡轮,A/R值可以达到0.7左右,而注重低转扭力输出的涡轮,A/R值大约为0.2。保时捷的VTG可变涡轮几何叶片技术则是通过改变涡轮的A/R值达到不同的涡轮特性。

涡轮增压的优点在于不占用引擎本身的功率,在高转时(排气压力高)效果显著,增压效率高,缺点在于在低转时由于涡轮本身的惯性,涡轮介入比较迟缓(增压值越高越是如此)也就是我们平常所说的涡轮迟滞,涡轮迟滞不能根除,但能把他减低到很小的程度,如用较轻小的涡轮,还有大众的TSI双增压技术,保时捷的VTG可变涡轮几何叶片技术、给涡轮装上变速器改变涡轮转速的技术等。

机械增压器压缩机的驱动力来自引擎曲轴,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。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。

机械增压的优点:除了在低转速便可获得增压外,增压的动力输出也与曲轴转速成一定的比例,即机械增压引擎的油门反应随着转速的提高,动力输出随之增强,因此机械增压引擎的操作感觉与自然吸气极为相似,却能拥有较大的马力与扭力。缺点在于始终是损耗了引擎本身的动力,在高转时效率没有turbo高等。

所以大众的GOLF 1.4TSI上就采用了TSI双增压技术,一台引擎上同时装备两种增压器,吸取两种增压方式的优点,使得1.4的引擎能有2.0引擎的功率。简单来讲就是在发动机转速低时使用机械增压器来增压,提高油门响应;高转速时使用涡轮增压,提高增压效率。但制造比较复杂,成本较高,上海大众表示会在今年引进这款1.4升TSI发动机装备在POLO和即将生产的斯柯达法比亚上,一汽大众也表示将会在不久之后让速腾装备1.4TSI。希望他们的动作能快一点。

无论那种增压方式,增压后的空气都要送到中冷器(intercooler)去降温(增压等于对空气做功,气压增加到1bar的时候温度会升到80度左右,温度上升后空气体积会增加,同体积时进入燃烧室的空气质量减少,对增压不利,所以要用中冷器进行冷却)过高的气压会在泄压阀(Blow-off Wastegate)放掉,所以有时我们可以听到涡轮增压车子上有“吱吱”的泄气声,增压后的空气最终再送入燃烧室。

2、相关案例-车型介绍
(1)以小排量1.8T为例。
目前国产车中主要是南北、大众两家厂商推出了1.8T发动机车型。
就1.8T发动机的异同问题,记者首先电话采访了大众中国汽车有限公司,对方认为这个问题由生产厂商回答比较合适,他们解答不了。记者接着就此分别电话采访了一汽—大众汽车销售有限公司奥迪产品部发动机科、一汽—大众汽车销售有限公司动力总成工程科和上海大众汽车销售有限公司发动机科的产品专家,综合结论如下。
相同之处 发动机是同一种
据厂方的这几位专家介绍,宝来1.8T、帕萨特1.8T 、奥迪A6 1.8T和奥迪A4 1.8T的核心技术完全相同,发动机是一样的,因而发动机在动力输出、零部件的选用和使用保养上,也是一致或接近的。
不过专家也指出,“芯”相同并不等于性能表现就相同。发动机与不同的变速箱配合,表现出来的综合性能就会有差别。
不同之处 放置形式有别 A4略作调校
据一汽—大众汽车销售有限公司动力总成工程科的专家介绍,宝来发动机与另三款车的最大不同就在舱内的放置形式为横置式,而其他三款车是纵置式。这主要与车型大小有关,帕萨特和奥迪属B级、C级车,车身相对长,发动机比较适合纵向放在舱内,而宝来为A级车,车身紧凑,发动机适合横放。发动机放置形式的这种变化,自然也会带来底部结构布置的相应变化,但对发动机的性能本身没有影响。
至于四款车中为何奥迪A41.8T的最大功率和最大扭矩值会高于其他三款车,一汽—大众汽车销售有限公司奥迪产品部发动机科的专家解释说,A41.8T在发动机的软件上做了调整,增压功率加大了。
(2)名车案例!
按增压方法的不同,增压发动机主要有四类(也有说三类):机械增压、废气涡轮增压、复合增压和气波增压。前两者增压发动机应用更多,豪华车中机械增压代表车型有奔驰C200K,废气涡轮增压代表车型有萨博9-3 2.0T、VOLVO S80 2.5T 和VOLVO S80 2.9T6。
奔驰C200K 机械增压典型
奔驰C200K是奔驰的一款小型d级车,发动机为直列四缸1.8升排量,由于配备了机械增加器(Supercharger),其动力输出堪与奔驰c240的V6 2.6L发动机媲美。其240N·m最大扭矩在3000-4000转时就能达到,而奔驰C240的最大扭矩要到4500转时才出现。
据专业杂志试驾人员介绍,机械增压器从发动机直接获得动力,所以介入直接,油门响应迅速。随叫随到、一气呵成的动力输出,几乎感觉不到与自然进气发动机的不同。当发动机转速达到400转以上时,车子的推背感和加速性更为明显。加速流畅,无迟滞和突然爆发,正是机械增压发动机的优势所在。
萨博9-3 2.0T 废气涡轮增压典型
萨博是世界上较早使用废气涡轮增压(Turbo)发动机的厂商之一,经过25年的发展,其废气涡轮增压技术更加炉火纯青。作为一部强调运动风格的豪华轿车,萨博9-3 2.0T这款直列四缸废气涡轮增压发动机,在2500转时便可达到265N·m的最大扭矩。这种低转速下的良好加速性,对于日常行驶非常实用。
据专业杂志试驾人员介绍,废气涡轮增压虽然有低速乏力和运转时突兀的不足,但萨博9-3 2.0T的加速迟滞感已降低得很小,开起来与一部发动机自然吸气的汽车区别不大。
VOLVO S80 2.5T 废气涡轮增压典型
Volvo新款S80 2.5T的发动机具有设计先进、耐力超强、运行灵活、燃油效率高和反应快速等卓越性能。发动机形式为横置五缸涡轮增压,排气量为2.5升,最大功率210hp(相当于154kw)/5000rpm,最大扭矩320N·m/1500-4500rpm,从输出数据看,较为注重高转速输出。涡轮增加所产生的附加动力等于使原来2.5升的发动机提升到相当于3.0升以上。
新款S80 2.5T怠速时相当平顺,震动也相当轻微。事实上,这台发动机是Volvo的最新科技,发动机的进气和排气部位都安装了CVVT连续可变气门正时装置,从而确保可对节气门的变化做出迅速反应,使发动机的燃烧状态保持最佳,即使在低转速下运行时也可提供丰沛的驱动力。
VOLVO S80 2.9T6 废气涡轮增压典型
S80是世界上第一辆配有横置六缸引擎的轿车,新款S80 T60采用横置六缸24气门双涡轮增压2.9全铝发动机,配备世界上体积最小的手自排一体电控变速箱,272匹马力(相当于200kw)的澎湃动力在7.2秒内将这辆宽大豪华的轿车强力加速到100公里/小时,即使跑到250公里/小时的极速,电脑感应牵引力控制系统和制动分配系统也使你不必担心车辆稳定性的控制和动力的发挥。从1800转至5000转均有380N·m的最大扭力输出,在你还没有感受到波箱换挡冲击的情况下,你已经轻松超过所有的人。

对于增压发动机来说,一个经常被问到的问题就是:“哪个更好?是涡轮增压(Turbo Charger)还是机械增压(Super Charger)?” 答案不是简单的一两句就可以解决的,要了解这个问题,让我们回顾一下以前学过的四冲程发动机原理。

简单来说,一台发动机会不停运转而产生动力,是因为汽油进入燃烧室,与空气混合形成油气混合物后由火花塞点燃,燃烧中产生的压力推动活塞产生动力,最后燃烧后的废气经由排气阀门排出外界,然后循环造成的。

这个过程可分为以下四部分:
1.进气冲程
2.压缩冲程
3.作功冲程
4.排气冲程 具体的请查阅本站汽车技术频道里发动机部分的详细介绍,这里就不详细说明了。值得一提的是转子发动机,它也是按这个规范而设计的发动机,但它的机械构造和其它的有很大不同,使得它能以小的排量产生大的动力。 如何提高发动机的效率呢?根据能量守恒定律,要增加发动机的效率,只能是用更多的能量了。进气、压缩、燃烧、排气——工程师能做的也就是改进这四个部分。其中,TURBO 和 Super Charger都是针对“进气”这个环节而设计的。 TURBO涡轮增压: TURBO是利用排气冲程所排放的废气,转动它的Turbine(排气转子),当 Turbine到达一定转速时,它带动进气转子(Compressor),两者是同轴异室的。强行吸进额外的空气,所以普通发动机叫Natural aspiration(NA,自然进气),因为TURBO是“不自然”进气的。Super Charger机械增压: Super Charger和TURBO的不同之处是,它的进气转子是经由皮带,直接由发动机曲轴驱动,所以,对比TURBO,它是全程增压,只要发动机一发动就有作用。 奔驰SLK200K机械增压发动机接下来我们开始对比一下两者的利弊吧一、 价格:
在同一台发动机上,两者差别不大(这是指一般的产品,同增压性能而言,超高性能的则很难比较),所以价格通常不在考虑之列。二、 效率:
这是TURBO最大优点,因为TURBO只是由废气驱动,相对比要由发动机驱动的Super Charger,它不用浪费部分发动机动力,也较经济省油。三、 延迟:
这是TURBO最大缺点(有名的涡轮迟滞效应),也是Super Charger的最大优点。因为要等到TURBO的Turbine到达一定转速时(大概12000RPM)才能启动Compressor工作,尽管所需时间很短,但是对于驾驶者来说,是很不舒服的感觉。试想,当你重踩油门过了1-2秒车子才突然冲出去,对车子的操作感都变差了吧?而Super Charger就像之前所说的,“全程增压”,只要发动机开着就在工作,不会有任何的延迟。四、 散热:
因为TURBO的Compressor是在排气管里面的,加上它超高速的运转轴承(12000RPM以上!),由此而来的高温高压是不可避免的,因此需要采取如机油冷却/水冷却,机械开关/电脑泄压的方式来保证车子安全。另外,几乎所有的TURBO车上一定得有中央冷却器装置。因为更多的空气被压缩后,温度升高,密度降低,也就是含氧量减少,燃烧效率降低,所以必须用中冷器来冷却空气温度。对于Super Charger问题就小多了,一般来说是不用中冷器的。五、 噪音:
TURBO的构造决定了它所产生的噪音是小于Super Charger的,因为TURBO安于排气管的涡轮起到了消声的作用。而Super Charger将整套装置外露于发动机盖上方,非常吵。

六、 动力输出:
总体来说TURBO占优,峰值功率TURBO要强于Super Charger,但高功率TRURBO需要改装发动机的其它部分。七、 安装:
TURBO较复杂,因为要有部分要装入排气系统里面,还得加中冷器。

八、 稳定性:
一般来说Super Charger较好,TURBO车在熄火以后排气管的转子有可能因为仍然过热产生很多问题。因此在点火后先要预热一会再起步,停车后也要歇一会才能熄火。 总的说来,双方各有利弊,究竟哪个好得具体到每辆车和每个人要求的不同。

涡轮增压发动机更好,这个更先进。涡轮增压则是利用引擎的废气排放来驱动压缩机,来提高进气压缩比。机械增压器压缩机的驱动力来自曲轴,一般都是利用皮带连接曲轴皮带轮,间接将曲轴转动带动增压器,达到增压目的。

机械增压和涡轮增压有什么区别
答:涡轮增压 3原理不同 机械增压利用发动机本身的动力,来带动一个压气机,进行增压增压器会消耗发动机的动力,它的转速随发动机转速而改变,不会出现增压滞后的情况,发动机低速运转时效果极好,但它受发动机转速限制,发动。1涡轮增压和机械增压最大的区别就在于空气压缩机的驱动方式,涡轮增压器是利用废气来...

机增和涡轮区别
答:机械增压和涡轮增压的原理不同。机械增压发动机有机械增压器,涡轮增压发动机有涡轮增压器。机械增压器通过皮带与发动机曲轴连接,直接由发动机曲轴驱动,涡轮增压器由发动机排放的废气驱动。发动机启动后,机械增压发动机可以工作。机械增压发动机的动力输出没有延迟,动力输出更线性。涡轮增压发动机的涡轮增压器由...

机械增压和涡轮增压发动机哪个好?
答:1、机械增压是利用发动机本身的动力,来带动一个压气机,进行增压;2、机械增压增压器会消耗发动机的动力,它的转速随发动机转速而改变,不会出现增压滞后的情况,发动机低速运转时效果极好,但它受发动机转速限制,发动机在高速状态下它会增压不足;3、涡轮增压是利用发动机产生的废气推动排气管中的涡扇带...

机械增压和涡轮增压哪个好?
答:首先,机械增压是通过机械装置,如螺杆、齿轮、链条等,来提高进气压力,使发动机进气量增加,从而提高发动机的动力。机械增压在低转速下有较好的响应,可以提供更连续的动力输出,也比涡轮增压的噪音低。但是机械增压的机械部件复杂,故障率高,维修成本也高。涡轮增压则是通过利用废气流动驱动涡轮,使进气...

机械增压与涡轮增压哪个好?
答:机械增压是利用发动机本身的动力来带动压气机进行增压,而涡轮增压则是利用发动机产生的废气推动排气管中的涡扇带动进气管中的涡扇转动,进行间接增压。由于涡扇有惯性,涡轮增压器在废气突然增多时涡扇转速不会再同时提高,这也就是涡轮迟滞。相比之下,机械增压器的转速随发动机转速而改变,不会出现增压滞...

涡轮增压和机械增压哪个好?
答:1、涡轮增压,是依赖发动机燃烧后的尾气,推动一个螺旋桨,带动压缩机增压,再往缸内强制进气。优点是不增加油耗,并且引擎转速越高,效果会越来越好。缺点就是需要尾气较多时,达到一定压力后才能启动涡轮增压。而在引擎转速较低,尾气不多的情况下,就会出现迟滞的现象,也就是经常踩了一脚油门,要一秒...

机增和涡轮不同之处
答:机械增压发动机在发动机起动后机械增压器工作。机械增压发动机的动力输出没有滞后现象。另外,动力输出也更线性。涡轮增压发动机的涡轮增压器由压缩涡轮和排气涡轮两部分构成。压缩涡轮和排气涡轮同轴连接,进而压缩涡轮和发动机进气歧管连接在一起,排气涡轮和发动机排气歧管连接在一起。当发动机达到一定转速时...

机械增压和涡轮增压发动机哪个好?
答:机械增压和涡轮增压发动机是两种不同的汽车增压方式,它们各有千秋。机械增压器在不增加引擎排气量的前提下,通过直接利用引擎出力来驱动增压器,进而提高引擎的输出功率。而涡轮增压则是巧妙利用引擎的废气排放来驱动压缩机,达到增压的效果。具体来说,机械增压依赖发动机的动力来带动压气机进行增压。其优...

涡轮增压与机械增压哪个好?
答:涡轮增压和机械增压各有优缺点,不能简单地说哪个更好。涡轮增压的动力来源于发动机废气,可以在不消耗发动机本身动力的前提下增加进气效率,提升发动机热效率,而且涡轮的结构相对简单,制造和维修成本更低。但是,涡轮增压只有在发动机高转速时才发挥作用,因为在低转速时,排出的废气能量较小,无法推动涡轮...

涡轮增压和机械增压哪个好?
答:复杂结构:机械增压器结构复杂,制造和维修成本较高。消耗动力:虽然提升了发动机热效率,但同时也会消耗发动机动力,高转速时效果减弱。总结:涡轮增压和机械增压各有千秋,选择哪种增压方式取决于具体需求和预算。涡轮增压适合追求低成本和简单结构的应用,而机械增压则更适合追求即时响应和线性增压效果的高...