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带你认识增压发动机(2):机械增压器

来源:ayx爱游戏官方网页    发布时间:2024-03-10 12:11:21

  [太平洋汽车网 导购频道]在上篇中,我们对增压器的由来进行了介绍。增压器的出现是为了弥补发动机固有的特点:吸不饱空气。增压器的种类有很多,我们常见的是机械增压涡轮增压两种。本篇我们就针对机械增压器进行介绍。

  在描述机械增压的时候,网友经常能看到增压值这个指标。这是衡量一个增压器作用最重要的指标,一般用bar来表示。我们没必要太精确地了解这个单位,只需知道1bar大致等同于1个大气压,也就是说如果增压器的增压值是1bar,也就是给空气额外增加了一倍的压力。有必要注意一下的是,这个1bar并不是一个绝对数,而是相对的。如果去到高海拔地区,增压的效果肯定就没有1bar了。

  在国内,Supercharger被翻译为机械增压。但就Supercharger这个词汇而言,在国外的含义是很丰富的,只是因为在引入国内的增压器中,Supercharger是属于那种由机械直接带动的增压器,因此被广泛称为“机械增压”。

  早期的机械增压器被用在工业设施上,1908年首先使用在赛车上,极速已达到了160Km/h。1921年,奔驰就生产出第一款量产的机械增压车型,随后的机械增压被大范围的应用于汽车和飞机上。因为结构简单容易实现,所有早期的增压车型都是用机械增压器。

  机械增压的工作原理很简单,增压器前端的皮带轮与发动机直接和发动机曲轴皮带轮连接,当发动机转动时,增压器就会直接被带动。 为提升增压器的转速,其皮带轮必然会小于曲轴所带动的皮带轮。增压器的转速一般会高于发动机曲轴的2.5倍以上,个别高增压的增压器能达到曲轴转速的5倍以上,也就是几万转/分钟。

  目前应用最多的机械增压是罗兹式(Roots)增压器。这种增压器转子之间保有极小的间隙而不直接相连,转子由两个大小相同,互相啮合的齿轮连动,转动起来方向刚好相反,产生压缩空气的动作。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,在不需要增压时会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以及减少噪音的目的。

  以前普遍采用3叶片的转子,但现在开始使用4叶片的转子,配合更为精准。叶片的形状对增压器的效率有极大影响,造工要求极高。无论是叶片的数量,还是叶片的形状的变化,最终都是为提升增压效率。

  除了罗茨式增压器,还有一种离心式增压器也被普遍的使用,特别是在改装车上,这种增压器的慢慢的受到重视。离心式增压器的样子长得跟蜗牛一样(实际上和涡轮增压的原理是一样的,关于涡轮增压我们后面再讲)。增压器里面只有一个离心式叶片,在非常快速地旋转的过程中就把空气给压缩了。

  很显然,这种增压器的特点结构更简单,不像罗茨式需要两个转子,因此体积更小,布置更方便。不过这种增压器工作的时候会带有高频噪音,并且随着转速提高而愈发尖锐。为了达到有效的增压值,离心式增压器的转速普遍比罗茨式的偏高,通常能高于曲轴转速5倍以上。

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