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帶你認識增壓發動機(2):機械增壓器

2011-08-19 00:26:31 來源: PCauto 作者:云亮
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  [太平洋汽車網 導購頻道]在上篇中,我們對增壓器的由來進行了介紹。增壓器的出現是為了彌補發動機固有的特點:吸不飽空氣。增壓器的種類有很多,我們常見的是機械增壓渦輪增壓兩種。本篇我們就針對機械增壓器進行介紹。 

機械增壓器

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  相關知識 關于增壓值

  在描述機械增壓的時候,網友經常能看到增壓值這個指標。這是衡量一個增壓器作用最重要的指標,一般用bar來表示。我們沒有必要太精確地了解這個單位,只需知道1bar大致等同于1個大氣壓,也就是說如果增壓器的增壓值是1bar,也就是給空氣額外增加了一倍的壓力。值得注意的是,這個1bar并不是一個絕對數,而是相對的。如果去到高海拔地區,增壓的效果肯定就沒有1bar了。

增壓發動機

改裝車上一般都會加上這個壓力表

  機械增壓器的起源

  在國內,Supercharger被翻譯為機械增壓。但就Supercharger這個詞匯而言,在國外的含義是很豐富的,只是因為在引入國內的增壓器中,Supercharger是屬于那種由機械直接帶動的增壓器,因此被廣泛稱為“機械增壓”。

  早期的機械增壓器被用在工業設備上,1908年首先使用在賽車上,極速已經達到了160Km/h。1921年,奔馳就生產出第一款量產的機械增壓車型,隨后的機械增壓被廣泛應用于汽車和飛機上。因為結構簡單容易實現,所有早期的增壓車型都是使用機械增壓器。

機械增壓

這款1928年產的奔馳跑車就裝備了機械增壓發動機

  機械增壓是如何工作的

  機械增壓的工作原理很簡單,增壓器前端的皮帶輪和發動機直接和發動機曲軸皮帶輪連接,當發動機轉動時,增壓器就會直接被帶動。 為了提升增壓器的轉速,其皮帶輪必然會小于曲軸所帶動的皮帶輪。增壓器的轉速一般會高于發動機曲軸的2.5倍以上,個別高增壓的增壓器能夠達到曲軸轉速的5倍以上,也就是幾萬轉/分鐘。

 機械增壓

  機械增壓的類型和結構

  目前應用最多的機械增壓是羅茲式(Roots)增壓器。這種增壓器轉子之間保有極小的間隙而不直接相連,轉子由兩個大小相同,互相嚙合的齒輪連動,轉動起來方向剛好相反,產生壓縮空氣的動作。其中一個轉子的轉軸與驅動的皮帶輪連結,轉子轉軸的皮帶輪上裝有電磁離合器,在不需要增壓時會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以及減少噪音的目的。

增壓發動機

羅茲式(Roots)增壓器

  以前普遍采用3葉片的轉子,但現在開始使用4葉片的轉子,配合更為精準。葉片的形狀對增壓器的效率有極大影響,造工要求極高。無論是葉片的數量,還是葉片的形狀的變化,最終都是為了提升增壓效率。

增壓發動機

4葉片螺旋形轉子是目前的發展趨勢

  除了羅茨式增壓器,還有一種離心式增壓器也被廣泛使用,特別是在改裝車上,這種增壓器的越來越受到重視。離心式增壓器的樣子長得跟蝸牛一樣(實際上和渦輪增壓的原理是一樣的,關于渦輪增壓我們后面再講)。增壓器里面只有一個離心式葉片,在高速旋轉的過程中就把空氣給壓縮了。

增壓發動機

  很顯然,這種增壓器的特點結構更為簡單,不像羅茨式需要兩個轉子,因此體積更小,布置更方便。不過這種增壓器工作的時候會帶有高頻噪音,并且隨著轉速提高而愈發尖銳。為了達到有效的增壓值,離心式增壓器的轉速普遍比羅茨式的偏高,一般可以高于曲軸轉速5倍以上。

增壓發動機

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