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两种增压方式的对比:涡轮增压PK机械增压     

在中国大陆,现在对动力改装比较流行的方法是外挂涡轮或者对原有的涡轮进行升级,由于现在加装涡轮增压的技术的普及,加装的人多了,技术自然而然地成熟了。而对于机械增压来说,近年来离心式涡轮机的广泛应用,方便了外挂机械增压的布局,也使得机械增压在全世界范围内开始流行,在国内机械增压改装的增长速度也十分的很快。如何为自己的爱车选择增压器呢?现在就让我们从加装布局、效果、成本及保养几方面简单的对比一下涡轮增压和机械增压。

两种增压方式的对比:涡轮增压PK机械增压

从布局上来说,涡轮增压器需要发动机排出的废气带动涡轮的转动,所以,在加装涡轮的时候,需要安放在引擎排气侧,这往往要需要考虑发动机舱里面的布局,以及排气芭蕉管路走位。而且新鲜空气经由涡轮压缩之后还要进入中冷器(一般安装于车头)进行冷却,然后再进入进气歧管,因此整个进气路程偏长,从而造成一定的迟滞性。“涡轮延迟”(Turbo Lag)的主要元凶除了涡轮的惯性之外,进气管路过长也是其一。

两种增压方式的对比:涡轮增压PK机械增压

图:TOMEI涡轮增压器

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图:科鲁兹1.6改涡轮增压。

而机械增压的增压本体是由发动机曲轴带动的,由皮带及皮带轮传递动力,不像涡轮增压器那样需要与引擎排气端相连。因此在布局上,机械增压的布局相对简单,而且避开了废气的高温之外,机械增压系统很多时候还不需要加装中冷器,这样一来进气管路比起涡轮增压大大缩短,当然,如果增压值太高,空气在压缩过程中也会大幅度升温,此时还是加设中冷较为稳妥。

两种增压方式的对比:涡轮增压PK机械增压

图:涡轮增压器(左)与Blitz出品的双螺杆式机械增压器(右)

在安装机械增压器本体的时候,基本上只需要在发动机舱里制作固定座以及皮带张紧器,然后连接各个进气管道便可。不过要特别说到的是目前机械增压器主要分为三种类型,鲁式和双螺杆式体型较大,较为适合安装在一些较大排量V型引擎的气缸夹角之间;而一般体积较小的直列气缸引擎更为适合安装离心式机械增压器,离心式机械增压器造型与体积与涡轮增压器相仿,所占的空间相对较小。

两种增压方式的对比:涡轮增压PK机械增压

图:双螺杆式机械增压器(上)与离心式机械增压器(下)

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图:机械增压布局较为简单,令引擎舱看上去也更加整洁。图为东风标致408加装离心式机械增压。

另外,采用液压转向助力的车型在加装机械增压的时候一般需要调整液压助力泵的位置,因为液压助力泵同样经由引擎曲轴带动。而采用电子转向助力的车型就没有这个烦恼。

两种增压方式的对比:涡轮增压PK机械增压

图:液压转向助力的车型在加装机械增压的普遍做法是通过特制支架把转向助力泵的位置升高,而离心式机械增压本体就安装在原来转向助力泵的位置。

小结:总体看来,机械增压系统的布局要比涡轮增压系统要简单,不过对于实际的改装作业过程来说,涡轮增压套件的开发相对成熟,基本上一套套件里包括了所需的各种部件;而机械增压的供应商往往只提供本体,其余周边的部件则需要改装者另购或者自行设计,比如增压本体的安装支架等。

接下来看看两种增压方式在效果上有何区别。首先,我们想先给大家看看当一台压缩比较高的引擎在不降压缩比的情况下直接加装增压系统的效果,如下图:

两种增压方式的对比:涡轮增压PK机械增压

图:不降压缩比直接加装增压之后,报废的活塞和连杆。

相信大家当然不会想要上面这个效果,那么要让增压改装发挥出应有的效果,首先要注意的是什么?答案是引擎压缩比。一副自然吸气引擎要改增压的话,首先要看压缩比。引擎的压缩比超过10:1的时候再加入涡轮增压的话极容易会如上图般损坏引擎零件,除非只用到0.3Bar左右的低增压值。

两种增压方式的对比:涡轮增压PK机械增压

图:触目惊心有木有?只能拿去当烟灰缸了。

涡轮增压器是由废气推动,当引擎在低转速时,由于排出的废气量不足,涡轮未能达到正常工作的转速,因此加速会有一定的迟滞性。而当引擎负载加大的时候,涡轮完全进入工作状态之后拥有较的强爆发力。因此,涡轮增压器是追求大马力改装的首选。

但当采用较高的增压值下,超过9:1的压缩比将会存在不小的风险,所以一般来说如果改装一个增压值较高的涡轮增压系统的话,需要同时为引擎内部进行强化,例如强化活塞、连杆等。

两种增压方式的对比:涡轮增压PK机械增压

图:涡轮本体的废气侧导致涡轮增压的进气温度暴增,压缩比和引擎强化的要求更高。

而对比涡轮增压的迟滞性,机械增压则特性像自然吸气,其最大好处是增压性能可以“全时介入”,使其在低转速下便可获得增压,加速感受相当的线性化,没有涡轮增压的迟滞感。另外,一般涡轮增压的引擎极限转速只能到达六、七千转;而机械增压在引擎转速到达八、九千转时依然能够保持明显的效果。而且相对于涡轮增压,机械增压由于进气温度更低,引擎的强化措施可以比涡轮增压引擎要少,当然这是相对而论了。

两种增压方式的对比:涡轮增压PK机械增压

图:这当然不代表机械增压就不能火爆,比如图中左边的TRD机械增压器的尺寸便大得惊人。

至于不少人关心的油耗问题,其实和多个因素有关,包括ECU的调教,和增压的设定等。比如进气温度越高,便需要更多的喷油量来确保引擎不会过热等,当然驾驶者的驾驶风格也是一大影响因素。因此在油耗方面,涡轮增压与机械增压并无明显的优劣之分。

两种增压方式的对比:涡轮增压PK机械增压

图:进气量越大、进气温度越高,便需要更多的喷油来配合,油耗自然会有所上升。

小结:要追求峰值马力的话,涡轮增压还是绝对的首选,更大型、更高增压值的涡轮能够为引擎的马力带来大幅提升,但同时低转速下也将会更加乏力,太激进的设定并不适合日常使用;而相反地,机械增压的特性则十分适合街道行走,类似于大排量自然吸气的线性输出不但易于掌握,中低转速区域的日常常用范围的扭力也得到改善。但这不代表机械增压无法压榨出大马力,比如大排量的引擎有能力拉动十分大型的机械增压本体,大型的机械增压能够为引擎提供大量的压缩空气,在美国广泛流行的直线加速赛当中,机械增压的流行便足以证明只要有大排气量的支持,机械增压也能够很“猛”。

从改装费用上来看,涡轮增压器改装费用相对来说比机械增压便宜,比如改一套涡轮增压连电脑费用为两万左右,那么机械增压就需要三、四万。机械增压的制造成本较高是导致售价更高的主要原因。环顾国内市场,涡轮增压更为受到消费者欢迎,其中一个原因便是性价比。但也由于市场更大,国内出现了一些不良商家使用旧涡轮进行翻新以次充好的现象,而机械增压则很少见。

两种增压方式的对比:涡轮增压PK机械增压

两种增压方式的对比:涡轮增压PK机械增压

图:无论是南方较为热衷的日系高性能车还是北方喜爱的欧系车都是充斥着涡轮增压,人们对它的接受程度目前也是高于机械增压。

保养方面,由于需要废气带动,涡轮需要接触废气,工作温度很高,需使用耐高温、抗氧化好的优质机油。涡轮增压器转轴与轴套之间的配合间隙很小,所以如果使用的机油不干净或者由于机油滤清器不干净导致有杂质进入,就会造成涡轮增压器的过度磨损。而涡轮增压器的损坏通常是其与进气管之间的油封密封损坏,导致大规模烧机油。

两种增压方式的对比:涡轮增压PK机械增压

图:涡轮增压器的工作环境甚为恶劣,上图中的这只涡轮据悉是因为承受不了不断的冷热交替而导致叶片损坏。

而机械增压的保养则比较省心,日常只需主要增压器本体与发动机连接的皮带松紧情况,其他的就只有定期更换增压本体的润滑油。而且机械增压器本身工作寿命就比涡轮增压器要长,而且一般故障率也颇低,可以说是比较稳定可靠。只不过,一旦机械增压器出现问题,就基本上是无法维修的情况。

两种增压方式的对比:涡轮增压PK机械增压

图:这枚机械增压本体的内部已经损坏,笔者去转动皮带轮,发现手感较为生涩,初步估计是内部的行星齿组损坏,且无法维修。

两种增压方式的对比:涡轮增压PK机械增压

图:机械增压是采用独立的油路,图为机械增压专用的储油瓶。

两种增压方式的对比:涡轮增压PK机械增压

图:机械增压专用油。

总结:涡轮增压与机械增压并没有绝对的谁优谁劣,而是各有所长、也各有缺点。而奇妙的是,它们也并非如此的”偏科“,目前一众欧系车采用的小型涡轮使得引擎的低速响应性也相当不错;而机械增压在美国十分流行的直线加速赛当中则是主流。但总体来说,涡轮增压的高爆发力更为适合压榨出引擎的最大潜力,而机械增压的线性输出则十分适合日常使用。在国内,如果不是以大众为首的欧洲车厂推出强调低转响应的小型涡轮引擎的话,机械增压会受到更大的关注。不过小型涡轮毕竟只限于原装车领域,相信随着国内改装市场正在慢慢地全面发展,机械增压在不久将来便会迎来春天。

 0  已被阅读了6712次  楼主 2020-07-06 01:47:36

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