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涡轮增压和机械增压有什么区别?谢谢~~

悬赏币:10  
  • 提问:蔚蓝忧伤
  • 级别:普通会员
  • 财富:1129
  • 时间: 2008-05-14
工作原理有什么不同?

各自优缺点是什么?

谢谢大家~~

 
 

涡轮增压和机械增压有什么区别?谢谢~~

  • 回答: gerndy
  • 级别: 普通会员
  • 财富: 517
  • 时间: 2008-05-14
进气增压器是以不增加引擎排气量为前提,使动力轮输出提升的方法。是直接利用引擎出力来驱动增压器,再将高密度空气送入汽缸内以提高引擎的输出功率。
涡轮增压则是利用引擎的废气排放来驱动压缩机。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(Supercharge),后来涡轮增压发明之后为了区隔两者。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。
涡轮增压原理利用引擎运转时所排出来的废气,用废气来转动涡轮增压器中的排气侧转子,而排气侧转子与进气侧转子(Compressor)是同轴异室,当Turbine转子达到一定转速时(约12000rpm左右)它带动另一侧的Compressor,使Compressor转子引进外来的新鲜空气,经过压缩倒入进气歧管内,因此Turbo车的进气是非自然方式,是经过"吸进来,再压缩"所以空气压力是大于大气压力的。涡轮增压由于是超高转速地运转轴承,随之而来的高温排除或增压过度的泄压就是关键。目前常用的就是机油导入来润滑与冷却轴承,也有用水冷式的。而过高的增压对引擎的压缩行程与动力(爆炸)行程发生时会造成伤害,所以,有机械式地用空气压力作为开关或电子式地用计算机直接控制泄放压力的动作。
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)、鲁氏(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,则以鲁氏增压器最被广泛使用,更是改装的大热门。鲁氏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。机械增压的特征,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气极为相似,却能拥有较大的马力与扭力。

补充回答: 从上文可以看出 涡轮增压在低增压的情况下还能保持较高的平顺性及较少的涡轮延迟,因此在大众/奥迪等等厂家以低增压为主的车型较为大规模的使用。 机械增压则在任何情况下都会有较好的平顺性及反应。但造价较高,因此更多应用在了高档轿车上。
就是这个啦~~

 
 

对“涡轮增压和机械增压有什么区别?谢谢~~”的回答

  • 回答: 0fanim
  • 级别:普通会员
  • 财富:645
  • 时间:2008-05-14
涡轮增压(Turbo)

涡轮增压简称Turbo,如果在轿车尾部看到Turbo或者T,即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机。

涡轮增压器实际上是尸种空气压缩机,通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动

机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。当发动机转速增快,废气排出速度与祸轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入气缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量就可以增加发动机的输出功率。

涡轮增压器的最大优点是能在不加大发动机排量就能较大幅度地提高发动机的功率及扭力,一般而言,加装增压器后的发动机的功率及扭矩要增大20%—30%。涡轮增压器的缺点是滞后,即由于叶轮的惯性作用对油门骤时变化反应迟缓,使发动机延迟增加或减少输出功率,这对于要突然加速或超车的汽车而言,瞬间会有点提不上劲的感觉。


机械增压 (Super Charger)

针对自然进气(NA)引擎在高转速区域会出现进气效率低落的问题,从最基本的关键点着手,也就是想办法提升进气歧管内的空气压力,以克服气门干涉阻力,虽然进气歧管、气门、凸轮轴的尺寸不变,但由于进气压力增加的结果,让每次气门开启时间内能挤入燃烧室的空气增加了,因此喷油量也能相对增加,让引擎的工作能量比增压之前更为强大,这就是增压(Charge)的基本原理。




涡轮增压 VS 机械增压

简单来说,一具引擎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闸门排出外界,然后循环造成的.

这个过程可分为四部分(即Otto-Cycle)

1.进气冲程
2.压缩冲程
3.燃烧(或动力)冲程
4.排气冲程

具体的大家可参照初中物理课本(如果你们还有的话:P),在这里就不详细说明了.值得一提的是转子引擎,它也是在这个Otto-Cycle的规范而设计的引擎,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.

如何提高引擎的效率呢?根据能量守恒定律,要增加引擎的效率,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(其它除了排气外,没什么能大改的了,效果也不大).

TURBO是利用排气冲程所排放的废气,转动它的Turbine(排气转子),?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,所以普通引擎叫Natural aspiration(NA,自然进气),因为TURBO是"不自然"进气的,哈哈.

Super Charger:
Super Charger和TURBO的不同之处是,它的进气转子是经由皮带,直接由引擎曲轴驱动,所以,对比TURBO,它是"all the way(全程增压)",只要引擎一发动就有作用.

好了,我们开始对比一下两者的利弊吧:

-价格:
在同一具引擎上,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.
-效率:
这是TURBO最大优点,因为TURBO只是由废气驱动,相对比要由引擎驱动的Super Charger,它不用浪费部分引擎动力,也较经济省油.
-延迟:
这是TURBO最大缺点(有名的TURBO Lag,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,"all the way",只要引擎开着就在工作,不会有任何的延迟.
-散热:
因为TURBO的Compressor是在排气管里面(很热很热的地方!)的,加上它超高速的运转轴承(12000RPM以上耶!),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Intercooler(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(再回去翻翻物理书吧^^),燃烧效率降低,所以必须用Intercooler来冷却空气温度.对于Super Charger问题就小多了,一般来说boost level(中文不知怎么翻译,增压级数?)在10psi(Pounds per Square Inch,磅/平方英寸)以下的是不用Intercooler的.
-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Turbine起到了消声的作用,而Super Charger...有些夸张的更将整套装置外露于引擎盖上方(参看FAST&FURIOUS-速度与激情里的那辆黑色Dodge Charger...),非常吵,但是很多人就是喜欢!
动力输出:
总体来说TURBO占优,Peak Power(峰值功率)TURBO要强于Super Charger,但高功率TRURBO需要改装引擎的其它部分.
-安装:
TURBO较复杂,因为要有部分要装入排气系统里面,还得加Intercooler什么的.
-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,在此不多说.

参考资料:http://www.pety8.com/Html/knowledge/669.html

  • 回答: 甩棍23
  • 级别:普通会员
  • 财富:766
  • 时间:2008-05-14
涡轮增压器的作用从理论上来说是通过提高作用在活塞上的平均有效压力提高发动机的输出功率,而增大空气密度即提高进入汽缸的空气压力同时降低进入汽缸空气的温度又是提高平均有效压力最有效的办法,所以就有了增压和中冷技术。

通俗讲是利用废气中的能量带动涡轮把更多的空气强行压入汽缸中,由于空气压缩后会升温膨胀,密度降低,因此为充分利用增压效能还要对增压后的空气冷却,以便更多质量(注意是质量)的空气能进入汽缸参加燃烧。

对于功率&扭矩,增加发动机排量绝对是硬道理,但使用涡轮增压相对增大排量可以得到更好的经济性,因为它不但降低了发动机重量(相对同等功率的NA发动机)更重要的是提高了发动机的负荷率。发动机可以有无数个同样大小功率的工况点,汽油发动机在低转速低负荷下的耗油率随负荷的减小而急剧增大,也就是说只有处在中低转速的高负荷区域才能获得最低的油耗。因使用环境的多变性,车用发动机通常按比一般正常行驶所需大的多的输出功率设计,这样才能达到实际上很少能用到的最高车速,但在日常行驶尤其是在拥堵的城市中发动机就只能在燃油经济性很差的工况区域运行,从而使油耗增高, 越是大型豪华车越是如此。

如果把一台NA发动机改成具有相同标定功率的增压发动机,主要依靠增压来达到需要功率,那排量可以小很多。在汽车的常用车速下,发动机的增压度很低,差不多为一台排量减小接近一半左右的NA发动机,在常用工况下可在较高的负荷率下运行,相当接近发动机的最佳燃油经济性工况区域,一旦汽车需要加速,涡轮可以在很短的之间内提高进气压力,使发动机迅速达到标定功率。对于原始设计的涡轮增压发动机,空燃比也是按1:14.7算的,只不过因增压进入汽缸内空气质量要大,所以喷油量也要比同等排量的NA发动机要多才能达到正常的空燃比。而且因为增压发动机同时具有同排量发动机在低负荷时的经济性,又能提供高的功率输出,所以油耗肯定要比同排量的NA发动机高而低与同功率输出的NA发动机。另外因为增压的原因,一般增压发动机的原始压缩比通常也不会特别高,象BORA 1.8发动机压缩比是10.5,活塞是平顶的,而1.8T原始压缩比只有9.3,活塞是凹顶的。如果要自己给NA发动机加涡轮就要考虑散热、压缩比以及增大喷油量等问题。

参考资料:http://user10.61haha.cn/qcpd/

 
 
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