渦輪發(fā)動機和機械增壓發(fā)動機的區(qū)別

渦輪發(fā)動機和機械增壓發(fā)動機的區(qū)別 
  客觀上講，渦輪增壓和機械增壓總體上來說是各有優(yōu)勢的。 
至于說是那個技術(shù)先進，動力更強勁，可比性較小。因為，目前市面沒有那個廠家的車子完全是機械增壓，或渦輪增加。即使是專門制作豪華車的品牌。
樓主看看下面的專業(yè)解釋和相關(guān)案例比較，可以得到詳細(xì)的答案。從而也對兩者有進一步認(rèn)識。
1、背景知識：
渦輪增壓(turbo)與機械增壓(superchanger)是進氣增壓的兩種不同方式,主要的不同在于增壓器的驅(qū)動方式。最早的增壓器全部都是機械增壓，在剛發(fā)明時被稱超級增壓器(Supercharger)，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。德國人由于德語的關(guān)系把機械增壓叫做Kompressor，這就是為什么奔馳的1.8L機械增壓發(fā)動機叫做200K的原因，而且Kompressor這一德語詞匯還印在了其他的裝有機械增壓器的德國車上。
    渦輪增壓由引擎的排出的廢氣驅(qū)動。渦輪由兩部分組成，一是新鮮空氣增壓端（壓縮泵輪）、另一部分為廢氣驅(qū)動端（廢氣渦輪），兩端各有一個葉輪，在同一軸上的兩邊渦輪之間還有一個泄壓觸發(fā)器（Wastegate）設(shè)在廢氣渦輪那邊，當(dāng)壓縮渦輪壓力過大，壓力便會推動觸發(fā)器將廢氣渦輪的閥門打開，降低氣壓，以防止增壓過度。渦輪輪軸的支承為軸套軸套里邊的軸承設(shè)計可以分為滾珠軸承和浮動軸承。渦輪增壓器葉輪的旋轉(zhuǎn)動力來自于廢氣。廢氣帶動渦輪，在渦輪的另一邊，葉片壓縮空氣。渦輪增壓器殼體為鎳、鉻和硅合金材料，軸為鉻和鉬合金材料。更重要的是，渦輪增壓器是在高溫、高速條件下工作的，為保證其正常工作，在渦輪增壓器中通入了機油和冷卻液，以保證有效的潤滑和冷卻，改善工作條件。發(fā)動機排出的具有高溫和一定的壓力的廢氣進入增壓器中，推動軸的葉輪以每分鐘高達數(shù)萬甚至幾十萬轉(zhuǎn)的高速度旋轉(zhuǎn)，怠速時，葉輪轉(zhuǎn)速為12000轉(zhuǎn)/分，當(dāng)全負(fù)荷時，葉輪轉(zhuǎn)速可超過135000轉(zhuǎn)/分，普通的軸承是無法承受如此高速而產(chǎn)生的高溫和磨損的，所以在渦輪增壓系統(tǒng)里邊機油的潤滑和冷卻作用至關(guān)重要。柴油引擎也有不少裝配渦輪增壓系統(tǒng)的，而且柴油引擎的最大增壓值普遍比汽油引擎的最大值高。也正是為了渦輪增壓器良好的散熱需要，一般裝有渦輪增壓器的車輛要求熄火前怠速運行片刻。
    渦輪增壓器的串聯(lián)與并聯(lián)：
    在雙渦輪增壓（Twin Turbo）的汽車上會看到2組渦輪通過串聯(lián)或者并聯(lián)的方式連接，并聯(lián)指每組渦輪負(fù)責(zé)引擎半數(shù)汽缸的工作，每組渦輪都是同規(guī)格的，如保時捷911 turbo，Skyline GT-R的RB26DETT，Supra的2JZ-GTE和BMW新的3.0雙渦輪增壓都是并聯(lián)渦輪的杰出代表，其優(yōu)點就是增壓反應(yīng)快并減低管道的復(fù)雜程度。至于串聯(lián)渦輪通常是一大一小兩組渦輪串聯(lián)搭配而成，低轉(zhuǎn)時推動反應(yīng)較快的小渦輪，使低轉(zhuǎn)扭力豐厚高轉(zhuǎn)時大渦輪介入，提供充足的進氣量，功率輸出得以提高，RX-7的13B-REW引擎就是串聯(lián)渦輪的好例子。
    渦輪增壓器的A/R值：
    A/R值在改裝市場的渦輪增壓器銷售冊上常有標(biāo)明，用以表達渦輪的特性，A是Area（面積）的意思，指的是葉片渦輪接受廢氣的側(cè)入口最窄處的橫截面積，R是Radius（半徑），指的是A（橫截面積）的中心點與渦輪本體中心點的距離，面積與兩中心點距離的比值，就是A/R值。
A/R值越小，表示入口相對較小而渦輪葉片的起動慣性低，流速相對高，低轉(zhuǎn)反應(yīng)比較好，渦輪遲滯效應(yīng)不明顯。反之，A/R值越大入口較大，葉片慣性高，低轉(zhuǎn)反應(yīng)比較遲鈍，渦輪遲滯較明顯，但在高轉(zhuǎn)時表現(xiàn)則剛烈得多。簡單而言，較注重高轉(zhuǎn)功率輸出的渦輪，A/R值可以達到0.7左右，而注重低轉(zhuǎn)扭力輸出的渦輪，A/R值大約為0.2。保時捷的VTG可變渦輪幾何葉片技術(shù)則是通過改變渦輪的A/R值達到不同的渦輪特性。
    渦輪增壓的優(yōu)點在于不占用引擎本身的功率，在高轉(zhuǎn)時（排氣壓力高）效果顯著，增壓效率高，缺點在于在低轉(zhuǎn)時由于渦輪本身的慣性，渦輪介入比較遲緩（增壓值越高越是如此）也就是我們平常所說的渦輪遲滯，渦輪遲滯不能根除，但能把他減低到很小的程度，如用較輕小的渦輪，還有大眾的TSI雙增壓技術(shù)，保時捷的VTG可變渦輪幾何葉片技術(shù)、給渦輪裝上變速器改變渦輪轉(zhuǎn)速的技術(shù)等。
    機械增壓器壓縮機的驅(qū)動力來自引擎曲軸，一般都是利用皮帶連接曲軸皮帶輪，間接將曲軸運轉(zhuǎn)的扭力帶動增壓器，達到增壓目的。依構(gòu)造不同，機械增壓會經(jīng)出現(xiàn)過許多種類，包括葉片式(Vane)、羅茲(Roots)、溫克爾(Wankle)等型式，而活塞運動最早也被認(rèn)為是一種機械增壓，時至今日，則以羅茲增壓器最被廣泛使用，更是改裝的大熱門。羅茲增壓器有雙葉與三葉轉(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相連，藉由螺旋齒輪連動，其中一個轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動的皮帶輪連結(jié)，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,離合器則由計算機控制以達到省油的目的。
    機械增壓的優(yōu)點：除了在低轉(zhuǎn)速便可獲得增壓外，增壓的動力輸出也與曲軸轉(zhuǎn)速成一定的比例，即機械增壓引擎的油門反應(yīng)隨著轉(zhuǎn)速的提高，動力輸出隨之增強，因此機械增壓引擎的操作感覺與自然吸氣極為相似，卻能擁有較大的馬力與扭力。缺點在于始終是損耗了引擎本身的動力，在高轉(zhuǎn)時效率沒有turbo高等。
    所以大眾的GOLF 1.4TSI上就采用了TSI雙增壓技術(shù)，一臺引擎上同時裝備兩種增壓器，吸取兩種增壓方式的優(yōu)點，使得1.4的引擎能有2.0引擎的功率。簡單來講就是在發(fā)動機轉(zhuǎn)速低時使用機械增壓器來增壓，提高油門響應(yīng)；高轉(zhuǎn)速時使用渦輪增壓，提高增壓效率。但制造比較復(fù)雜，成本較高，上海大眾表示會在今年引進這款1.4升TSI發(fā)動機裝備在POLO和即將生產(chǎn)的斯柯達法比亞上，一汽大眾也表示將會在不久之后讓速騰裝備1.4TSI。希望他們的動作能快一點。
    無論那種增壓方式，增壓后的空氣都要送到中冷器（intercooler）去降溫（增壓等于對空氣做功，氣壓增加到1bar的時候溫度會升到80度左右，溫度上升后空氣體積會增加，同體積時進入燃燒室的空氣質(zhì)量減少，對增壓不利，所以要用中冷器進行冷卻）過高的氣壓會在泄壓閥（Blow-off Wastegate）放掉，所以有時我們可以聽到渦輪增壓車子上有“吱吱”的泄氣聲，增壓后的空氣最終再送入燃燒室。
2、相關(guān)案例-車型介紹
   （1）以小排量1.8T為例。
    目前國產(chǎn)車中主要是南北、大眾兩家廠商推出了1.8T發(fā)動機車型。 
  就1.8T發(fā)動機的異同問題，記者首先電話采訪了大眾中國汽車有限公司，對方認(rèn)為這個問題由生產(chǎn)廠商回答比較合適，他們解答不了。記者接著就此分別電話采訪了一汽—大眾汽車銷售有限公司奧迪產(chǎn)品部發(fā)動機科、一汽—大眾汽車銷售有限公司動力總成工程科和上海大眾汽車銷售有限公司發(fā)動機科的產(chǎn)品專家，綜合結(jié)論如下。
  相同之處 發(fā)動機是同一種 
  據(jù)廠方的這幾位專家介紹，寶來1.8T、帕薩特1.8T 、奧迪A6 1.8T和奧迪A4 1.8T的核心技術(shù)完全相同，發(fā)動機是一樣的，因而發(fā)動機在動力輸出、零部件的選用和使用保養(yǎng)上，也是一致或接近的。 
  不過專家也指出，“芯”相同并不等于性能表現(xiàn)就相同。發(fā)動機與不同的變速箱配合，表現(xiàn)出來的綜合性能就會有差別。 
  不同之處 放置形式有別 A4略作調(diào)校 
  據(jù)一汽—大眾汽車銷售有限公司動力總成工程科的專家介紹，寶來發(fā)動機與另三款車的最大不同就在艙內(nèi)的放置形式為橫置式，而其他三款車是縱置式。這主要與車型大小有關(guān)，帕薩特和奧迪屬B級、C級車，車身相對長，發(fā)動機比較適合縱向放在艙內(nèi)，而寶來為A級車，車身緊湊，發(fā)動機適合橫放。發(fā)動機放置形式的這種變化，自然也會帶來底部結(jié)構(gòu)布置的相應(yīng)變化，但對發(fā)動機的性能本身沒有影響。 
  至于四款車中為何奧迪A41.8T的最大功率和最大扭矩值會高于其他三款車，一汽—大眾汽車銷售有限公司奧迪產(chǎn)品部發(fā)動機科的專家解釋說，A41.8T在發(fā)動機的軟件上做了調(diào)整，增壓功率加大了。 
  （2）名車案例！
    按增壓方法的不同，增壓發(fā)動機主要有四類(也有說三類)：機械增壓、廢氣渦輪增壓、復(fù)合增壓和氣波增壓。前兩者增壓發(fā)動機應(yīng)用更多，豪華車中機械增壓代表車型有奔馳C200K，廢氣渦輪增壓代表車型有薩博9-3 2.0T、VOLVO S80 2.5T 和VOLVO S80 2.9T6。 
  奔馳C200K 機械增壓典型
  奔馳C200K是奔馳的一款小型d級車，發(fā)動機為直列四缸1.8升排量，由于配備了機械增加器(Supercharger)，其動力輸出堪與奔馳c240的V6 2.6L發(fā)動機媲美。其240N·m最大扭矩在3000-4000轉(zhuǎn)時就能達到，而奔馳C240的最大扭矩要到4500轉(zhuǎn)時才出現(xiàn)。 
  據(jù)專業(yè)雜志試駕人員介紹，機械增壓器從發(fā)動機直接獲得動力，所以介入直接，油門響應(yīng)迅速。隨叫隨到、一氣呵成的動力輸出，幾乎感覺不到與自然進氣發(fā)動機的不同。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到400轉(zhuǎn)以上時，車子的推背感和加速性更為明顯。加速流暢，無遲滯和突然爆發(fā)，正是機械增壓發(fā)動機的優(yōu)勢所在。 
  薩博9-3 2.0T 廢氣渦輪增壓典型
  薩博是世界上較早使用廢氣渦輪增壓(Turbo)發(fā)動機的廠商之一，經(jīng)過25年的發(fā)展，其廢氣渦輪增壓技術(shù)更加爐火純青。作為一部強調(diào)運動風(fēng)格的豪華轎車，薩博9-3 2.0T這款直列四缸廢氣渦輪增壓發(fā)動機，在2500轉(zhuǎn)時便可達到265N·m的最大扭矩。這種低轉(zhuǎn)速下的良好加速性，對于日常行駛非常實用。 
  據(jù)專業(yè)雜志試駕人員介紹，廢氣渦輪增壓雖然有低速乏力和運轉(zhuǎn)時突兀的不足，但薩博9-3 2.0T的加速遲滯感已降低得很小，開起來與一部發(fā)動機自然吸氣的汽車區(qū)別不大。 
  VOLVO S80 2.5T 廢氣渦輪增壓典型 
  Volvo新款S80 2.5T的發(fā)動機具有設(shè)計先進、耐力超強、運行靈活、燃油效率高和反應(yīng)快速等卓越性能。發(fā)動機形式為橫置五缸渦輪增壓，排氣量為2.5升，最大功率210hp(相當(dāng)于154kw)/5000rpm，最大扭矩320N·m/1500-4500rpm，從輸出數(shù)據(jù)看，較為注重高轉(zhuǎn)速輸出。渦輪增加所產(chǎn)生的附加動力等于使原來2.5升的發(fā)動機提升到相當(dāng)于3.0升以上。 
  新款S80 2.5T怠速時相當(dāng)平順，震動也相當(dāng)輕微。事實上，這臺發(fā)動機是Volvo的最新科技，發(fā)動機的進氣和排氣部位都安裝了CVVT連續(xù)可變氣門正時裝置，從而確?？蓪?jié)氣門的變化做出迅速反應(yīng)，使發(fā)動機的燃燒狀態(tài)保持最佳，即使在低轉(zhuǎn)速下運行時也可提供豐沛的驅(qū)動力。 
  VOLVO S80 2.9T6 廢氣渦輪增壓典型 
  S80是世界上第一輛配有橫置六缸引擎的轎車，新款S80 T60采用橫置六缸24氣門雙渦輪增壓2.9全鋁發(fā)動機，配備世界上體積最小的手自排一體電控變速箱，272匹馬力(相當(dāng)于200kw)的澎湃動力在7.2秒內(nèi)將這輛寬大豪華的轎車強力加速到100公里/小時，即使跑到250公里/小時的極速，電腦感應(yīng)牽引力控制系統(tǒng)和制動分配系統(tǒng)也使你不必?fù)?dān)心車輛穩(wěn)定性的控制和動力的發(fā)揮。從1800轉(zhuǎn)至5000轉(zhuǎn)均有380N·m的最大扭力輸出，在你還沒有感受到波箱換擋沖擊的情況下，你已經(jīng)輕松超過所有的人
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