机械增压器进化史

1、机械增压进化论文：RP 摄影：图 鸣谢：- 审编：健关键词： 机械增压 , supercharger , 强制进气 （一）GM在量产跑车考维特上装载的LS9机械增压发动机。一台往复式活塞内燃机的存在意义，就是吸，压，爆，排。而发动机的吸入的空气则是单纯的依靠活塞从上止点往下止点运动的过程中，所产生的压差来获取，这么看来，发动机获得空气的手段极其的单一，而且，这样的工作效率也并不是发动机本身所具有的，作为市面上大部分的发动机，汽油机也好，柴油机也好，空气这种平常看似微乎其微的东西对于每一次缸内爆燃后所产生动力的多少实在是太过于重要了。空气中，氧的含量只有仅仅的23%，而每分钟单靠压差来获得的空气

2、总是有限的，不管你手中有台在赛道上疾驰的跑车，或是在野外征服各种复杂地形的越野车，你都希望当你的右脚踏在油门踏板上的时候，澎湃汹涌的动力则是发动机给你最直接的回馈。所以，在汽车工业发展的数百年历程上，无数的汽车工程师绞尽脑汁来让发动机在需要的时候获得更多的空气。用在GM旗下土星2006款Ion上的Eaton鲁氏增压器。离距第一台内燃机驱动车辆问世不到几十年的时候，德国工程师戴姆勒通过气泵工作原理的启发，发明了机械式增压。其实戴姆勒发明这个东西的初衷是很简单的，发动机需要大量的空气来提高燃烧性能，如果有一样东西在发动机进气部分能不断地吹入空气，就像一个气泵一样，往里送空气，那么发动机的燃烧性能肯

3、定会得到提升，而这一点也在随后的实验中得到了验证，的确，发动机的工作性能因为这么一个泵而大大的提高了，而且在低转速的时候，工作状态极其明显。而这个泵的体积也不大，送空气的形式也貌似是由一个人的嘴在吹，所以，机械增压，很快在英文名中有了一个简单形象而且容积记住的名字-Blower。1929年宾利的机械增压跑车。机械增压的出现，标志着发动机由单纯的自然进气时代，进入了自然进气和强制进气共存的一个多元化时代，而在20世纪10-30年代，机械增压大规模应用在了各个品牌的车辆上，这一点是几十年后涡轮增压所不能媲美的一种市场效应。随着人们对于极限不断地挑战和追求，汽车爱好者们乐此不疲地寻找各种方式来提高汽

4、车的极限。在第一台机械增压问世十几年后，美国人理查德维克，来自于美国宾夕法尼亚Pottstown，制造出了世界上第一台机械增压发动机赛车，这台赛车在当时跑出了每小时160公里的速度，让所有人叹为观止。 （二）重度改装后参加0-400米直线赛的美国肌肉AMC，图中的庞然大物就是机械增压器。正如刚才所说，机械增压就好比是一台气泵，不断地抽空气，然后送入发动机内，而驱动机械增压的形式也很直观，简单，发动机的曲轴作为一个伴随着发动机一起转动的东西，通过这个来驱动机械增压是再好不过的选择了，而且对于曲轴上动力的损耗，也是非常有限的，并不会影响到发动机的工作。而机械增压在随后的发展中，依靠着人类智慧的进步

5、，进行了很多次的革新，以及延伸出了很多不同类型的机械增压。机械增压分为两种形式：容积泵式和动压力式。容积式泵可以再不同的速度下，在发动机每一次的循环中恒定压入接近等量的空气，换句简单的话来说，不管你的车速或发动机的转速，容积式压入的空气都是差不多的。而容积式通过发动机驱动，机械式地将空气一部分一部分的输送至发动机内。很多厂家基于容积式泵的原理，也纷纷设计出了不同类型的容积式泵，通常我们在量产车和改装车上所常见的就是如下的几个不同的种类：Roots-鲁氏Lysholm Screw-另外一个名字就是双螺杆，twin-screwdSliding vane-叶片式Scroll-type superch

6、areged- G-LaderPiston as in Bourke engineWankel Engine鲁氏增压器内部转子的图形，蓝色箭头标志位空气进口，红色箭头连接处为发动机的进气歧管处。（早期的双螺杆式机械增压器的转子图）装配了Sprintex双螺杆机械增压的切诺基。· 后三种比较不常见，多为制造工艺复杂，成本高，或是热效率低，工作形态不高。这里主要说前三种。Roots，鲁氏机械增压是一个比较常见，比较典型的外部压缩机。外部压缩是指空气在正常大气压下通过泵的形式传递到发动机内。如果发动机在运行状态中处于非压力下工作状态，那么，在进气歧管内的压力会高于来自机械增压的压力，这样会

7、导致从发动机到机械增压的一个回流现象，而这个现象直到两端的压力平衡为止。这种回流通常用于压缩即将进入的气体，这是一个非常低效的过程，而鲁氏增压低效主要的因素就是在高压力时所产生的能量损失。而对于鲁氏增压来说，工作压力越低，那么动力损失就越小，换句话来说，鲁氏增压是一种很适合于低压差状态下工作的增压器。我们经常看到很多0-400米直线赛中，美国肌肉车的发动机盖上，突兀着一个庞然大物，那就是鲁氏机械增压，当然，美国人喜欢什么都要做成大的，所以，他们把机械增压也做大了，当然，在0-400米上，没人去考虑这个东西的体积多大，或是多难看，只要管用就行，但是回到我们正常的民用改装车上，我估计没人愿意去给自

8、己的发动机盖上掏个大洞，然后凸出一大块金属体，不明白的人以为你给你的车里装了个大型空调呢，而且这么沉重的一个东西放在机舱内，占地方不说，又影响了整车比重，大大影响了汽车的操控乐趣，而且，效率这么低的一个东西，又有谁会去安装到自己的车上呢？！反正我对鲁氏的东西没有太好的印象。机械增压被广泛的应用在了直线加速赛上，图为装配了机械增压的89款福特野马fox body-five。用在考维特LS9上的中冷器，即使是鲁氏增压器，当配合了大功率输出发动机的时候，也需要中冷器才能进入正常工作状态。有外部压缩，那相对的自然而然也就有内部压缩，不管是什么形式，最终所做的工都是用在了压缩上，只能说明不同类型的压缩有

9、着各自的优缺点。对于内部压缩，是指空气本身在增压器本体里已经完成了压缩，而且已经达到或是接近了工作压力值并且可以很畅快的传递入发动机内而且没有任何的回流现象出现。而这种形态的压缩比回流式压缩更有效率以及能达到更高的工作压力。内部增压设备通常是工作在一个固定的压缩比下。当增压压力，也就是我们常说的boost，等于增压本体内的压缩压力，回流的流量为0，也就是没有回流。相比于外部增压，这一点的效率是非常明显的。但是，当增压压力超过了压缩压力的时候，依然会像鲁氏增压那样出现回流现象。所以，在内部增压的工作状态下，增压压力和压缩压力必须完美的结合在一起依此来达到最佳的工作状态和提升更高的效率，否则内部增

10、压亦将会产生和鲁氏增压一样的问题。容积式机械增压通常是由每转所承受的容量来标号的。在鲁氏增压器里，GMC的标号模式是比较典型的。GMC的标号模式是根据2冲程缸体的数量以及缸体的容积来定的，其设计目的就是在于清除发动机内的废气。GMC已经制作了2-71，3-71，4-71已经闻名世界的6-71型等。而这些数字都是含有实际意义的，比如说6-71，其设计目的是为了在6缸发动机中，每缸清除71立方英寸的废气，并且能在426立方英寸的2冲程柴油机上使用。6-71也仅仅只是GMC在发动机上的一个设计理念，而并非为独立产品，并且，在实际的应用中，所产生的位移（这里的位移可简单理解为空流量）要小于上述中每缸的

11、清楚容积乘于缸数。比如说6-71型实际上每转只能流入339立方英寸的空气。而改装市场则从未停止过革新，从当初的8-71到今天现有的14-71型。从这一点出现，我们可以看到，一个6-71的容积约等于2个3-71。而GMC也设计出了每缸53立方英寸的53系列，并且从2缸机到8缸机上都有广泛的应用，后来，GMC为了配套V型发动机，推出了“V71”系列。鲁氏增压效率图对于任何一种鲁氏增压器在任何一种工况下工作，单点就会显示在这张图上。这一点会伴随上涨的增压值而上涨，并根据增压器的工作速度增长而向图右运动。这里可以看出，在普通的工作速度和略低的增压值下，鲁氏增压的工作效率可以达到90%。而这块区域是鲁氏

12、增压原本最佳的工作区域。增压值(boost)这里可以定义为压力的比例，也就是在进入压缩器之前的绝对大气压值和从压缩器出来并已压缩过的绝对大气压值比。 假设没有任何的增压值出现，那么这个压力比值就是1.0（1：1），进入端的压力等于出口端的压力。在这张图上，15psi的增压值是作为一个参考值来详细说明鲁氏增压器（15psi，与绝对大气相比比值为2.0附近）。我们可以看到，在15psi增压值下，鲁氏增压器的始终徘徊在50%-58%附近。现在图中所示的是较小的鲁氏增压器。当图右所示的增压器转速增长的时候，在图左，效率区亦会相对增长，也就是说，增压器的转速越快，效率就逐渐相对减弱。所以，一般在各种用途

13、上，都是已体积较大的增压器再在较低的增压值区间运转，从而达到更高的效率。鲁氏增压器的容积效率通常都能保持在90%左右，但是仅仅局限于低转速的时候。即使是在低转速的时候，增压器仍会机械的将定量的空气传入发动机内，但是这些空气都是热空气，也就是温度较高的空气。这里举一个400米直线加速的例子，在400米直线加速中，热空气伴随着大量的燃油被喷射到发动机内，燃油的蒸发带走了热量，类似这样的循环方式，就好比是通过液体来给空气降温，换成我们平常所说的就是中冷了。 双螺杆式世界著名直线赛车手Jay Upton保持世界记录的战车，选用了来自澳洲Sprintex的双螺杆式机械增压，0-400米的成绩为6.17秒

14、。 双螺杆式增压器是一种通过高容隙之间齿轮或转子的啮合来带动空气流动的一种压缩机，双螺杆增压器也叫做Lysholm压缩机，是由Alf Lysholm发明的。 进气口位于双螺杆的一侧叠盖住的，但是不完全叠盖，留有一个小孔。当转子转动时，空气由入口孔处进入，经过压缩并流入出气口，空气由轴向运动通过机体，空气体积越来越小，而且空气在被转子之间间隙压缩，与此同时，进气口还有更多的空气通过压差流入增压器本体内。由于增压器本体内的出气压缩比例已经是设定好的，所以在没有达到出气压力比之前，压差会将机体内的空气保留在内，而直到压缩比值达到设定值后进入才会是压缩后的空气进入发动机。而这一点于鲁氏相比，我们可以看

15、到双螺杆在压力泄露和损失特性要大大低于鲁氏。双螺杆增压器也是一款很常见的由发动机曲轴皮带或是其它类型齿轮驱动的增压器。在工作方式上和鲁氏一样，但是不一样的就是在空气真正的内部压缩以及效率损耗上，双螺杆的设计特性保证了其优越度超过鲁氏。双螺杆增压器一般都是由高精度的CNC机器加工而成，在众多类型的机械增压中属于造价较高的一种，但是其特性让很多厂家无法割舍这么一个高效的增压器，好在时间的推移，科技的进步下，很多厂家都已经做出了效率更高，而价格相对低廉的双螺杆压缩机。双螺杆式机械增压的结构和转子图。对于双螺杆增压器，大家可能听到有关的资料不算多，但是以下的例子可能会更直观，在众多主机厂中，福特，Ko

16、enigsegg，水星，梅赛德斯都是大量使用了双螺杆增压的技术。虽然说离心式的增压器也比较可靠，被很多厂家考虑到，但是离心式的缺点就在于当发动机进入了峰值工况时，不能提供全增压值的工作状态。这一点着实的让很多主机厂家头痛，而且也不是每个厂家都愿意承担离心式所带来的超高工温。由Sprintex为Bullet设计生产地克莱斯勒300 SRT-8系列的机械增压套件将这台2气门大排量V8的极限发挥的琳琳精致。（这是用在奔驰C32AMG,SLK32AMG上的双螺杆式机械增压器）离心式离心式机械增压工作示意图。离心式增压器是一款应用在内燃机里以发动机动力带动，通过压缩空气来获得更多的氧气以此来帮助和提高发

17、动机的燃烧和功率输出。这种类型的增压器在很多设计上类似于涡轮增压的结构，唯一的区别就是涡轮增压是通过废气的压力来驱动，而离心式增压器则和鲁氏，双螺杆一样，靠发动机的曲轴通过传动皮带、齿轮、链条来获得工作动力。和任何离心式增压器一样，在发动机低转速的时候提供很小范围的增压来辅助发动机进行工作，并且在发动机减速的时候，空气会旁通，这一点和鲁氏，双螺杆一样，在发动机的任何工作速度下都能提供有效地增压值。瑞典著名超级跑车Koenigsegg CCR，装载了双离心式机械增压，但由于离心式机械增压器的工温较高，而且经济性能不如双螺杆式，所以只有部分追求极限的厂家才会选用离心式机械增压器。 在第二次世界大战

18、的时候，很多活塞式引擎战斗机，例如劳斯莱斯梅林，戴姆勒奔驰DB601,都大规模的使用了单速或是多速的离心式增压器，由于飞机发动机大多时间下都是处于极高速运转或是高恒速运转，速差不大，所以在低转速区间的工作状况基本上可以忽略不计。直到了涡轮增压的出现，很多飞机制造厂商因为发动机设计的需要，都放弃了离心式机械增压器的使用。尽管如此，离心式增压器在低转速区间的工作状态还是受到了关注，由于设计原理，离心式增压器在低转速区间的工作状态和涡轮增压有着相同的弊病，那就是滞后。由于汽油发动机要求燃油和氧气在相对较小的比列下压缩成混合油气并进行内燃，所以在低转速的工作状态成为了很多人关注的热点，而离心式实际上在

19、低转速区间不能和鲁氏，双螺杆一样供给足够的氧气去提供内燃，所以离心式被考虑在给大排量，而且在启动阶段不需要过多的强制进去的发动机进行匹配，而这样也可以避免了轮胎在发动机启动阶段的打滑。无论如何，离心式增压器在民用汽车上的使用也不为广泛，在目前市场上，我们可以看到，不论是量产车还是高性能的超级跑车，都大量的使用了鲁氏或是双螺杆。因为离心式存在着一个很多汽车厂商都不愿意在机械式增压器上见到的问题，就是工温。尽管目前市面上很多改装厂商，Powerdyno,Rotrex,Vortech等都改进自己的工艺，但是不管怎样，在大部分使用离心式增压器的发动机上，冷却装置都是不可避免的需要，尽管尺寸不会和装配了

20、涡轮增压的中冷一样，但是对于发动机在工作上所要求的各种指标，工温高相对的就是进气温度高，而这一点作为专业赛车也好，还是平时的改装街车也好，都不希望自己进气歧管内的温度高过发动机的水温。 可以看出，在目前世界所有的汽车厂商中，大规模被使用在量产车上就是鲁氏增压器和双螺杆式增压器。GM，福特，Land Rover, Jaguar，奔驰，都是机械增压器的长期忠实粉丝，他们旗下的众多车型都装在了机械增压器，而近些年，一些日本改装厂家也开始根据自己现有的车型选用了机械增压器作为提升性能的一种手段，本田原厂御用的Mugen(无限)发布了一款机械增压的思域。（六）TRD, Toyota Racing Dev

21、elopment,丰田原厂竞技部门设计生产的双螺杆式机械增压器。欧版丰田花冠运动版也装配了机械增压器从而来提高低转区间的工作效率。澳洲机械增压SPRINTEX要员专访文：Modi-Auto 摄影：Vitara 鸣谢：北京华创汽车审编：健关键词： SPRINTEX , 机械增压 , 增压套件 , 中冷器 Sprintex Superchargers乃是ATG联合企业旗下的一家分公司，总部设在西澳大利亚的珀斯。公司自第一款专利产品-双螺旋机械增压成功投产以来，迎来第四代产品S102的今天已经有25年的历史。Sprintex的强大开发队伍在机械增压开发的各个范畴都有丰富的经验，积极而踏实的作风使他们

22、能够为客户提供更快更效率的方案，这一点使得他们在世界上享誉盛名。Sprintex是目前世界上屈指可数拥有双螺旋机械增压技术专利的公司，他们也为特定的车型开发机械增压套件，目前包括MG ZTs、MG ZSs、Rover 75s、汽油与柴油丰田Landcruisers、三菱Magnas和Harley Davidson V Rods。Sprintex曾创取得了两轮直线加速赛事辉煌成绩，1.4L 1600匹，400米加速 6.19秒，最高时速380公里！现已开发民用车型包括Ford, Toyota, Mitsubishi, MG, Honda等，并有多种套件对应两轮运动车款，如Ducati 996,

23、999，Harly Davison，Honda VTR和CBR959, CBR1000等车型。· 以下Modi-Auto代表无敌网方，SPRINTEX代表SPRINTEX及北京华创汽车。 Modi-Auto：首先我想请问北京华创汽车与SPRINTEX之间是以一个怎样的方式合作呢？SPRINTEX：2009年初，由ATG公司授予北京华创汽车公司在中国有旗下SPRINTEX机械增压器的独家代理权。Modi-Auto：目前来说，国内的机械增压改装还是处于起步阶段，但有好几个欧洲的机械增压品牌在要改机械增压的车主来说已经比较知名，譬如最知名的丹麦ROTREX，那么SPRINTEX机械增压会以

24、怎样的优势来打破这个局面呢？SPRINTEX：因为目前全球的正在使用的机械增压的构造有多种形式并存，而SPRINTEX采用双螺杆增压器，重要之处就在于SPRINTEX设计师在多年积累的设计生产经验，相比起欧洲其他机械增压品牌，会在油耗控制以及引擎低转速扭力方面占有独到优势，之前在欧洲用实车测试表明加装SPRINTEX机械增压以后车辆的油耗增加不会太明显；源于SPRINTEX精密的增压本体内部构造，SPRINTEX增压器本体的工作温度不会太高，有效保证整颗引擎工作在安全中进行，要知道热量是引擎工作的最大敌人。说出来似乎有点矛盾的是，这颗增压器的压缩值比其他品牌会更高，强制给引擎进气歧管内输送更多

25、的空气，也就是说性能可以发挥更好。这些增压套件均拥有易于安装和极高兼容性的特质。安装Sprintex机械增压套件有助提高引擎的动力、扭矩，减少呆滞和提高车辆驾驶性能的效果。高效低增压值的Sprintex机械增压有效降低增压起在无增压状态下的温度和拥有更高容积效率，使其在不减少引擎寿命的情况下发挥最大的性能。Jay Upton以卡片示范双螺杆之间的精密间隙，最重要是当螺杆高速运转过程保持间隙匀称。· Modi-Auto：请简单介绍一下目前进入国内的SPRINTEX机械增压器有产品吧，还有对应的车型，开发的套件又是如何的？SPRINTEX：机械增压本体都在澳大利亚生产，目前我们进入国内的

26、产品目录上就有三种型号产品：最小的是S150型号，对应在0.6L-1.8L引擎使用，跟着是S210，对应2.0L-3.0L排量引擎使用，引入国内产品最大的是S335型号，可对应3.5L-4.5L排气量车型，如果算上国外使用的最大是S450，能直接对应6.0L-7.5L引擎，譬如在澳洲曾在V8引擎上用S450做出最大884匹马力的输出，这在单一机械增压上来说是非常优秀的成绩了。Modi-Auto：以上产品对应国内汽车市场车型又如何呢？整套机械增压套件都包含了哪些？SPRINTEX：对应车型来说，国内市面上常见的铃木雨燕、本田飞度都已经有了对应套件，丰田锐志的套件正在开发中，旧款本田CRV的K系列

27、引擎已经有了，但是本田较新的R系列引擎则在开放当中，还有JEEP的切诺基、丰田的陆地巡洋舰、JEEP的牧马人、丰田FJ陆地巡洋舰等都有售卖，欧洲车方面，BMW 3系套件尚在开放当中。我们开发的整个机械增压套件包括了外挂喷油嘴、换高性能火花塞、电脑包、线束、安装机脚等等，电脑包是接取空气流量传感器、进气压力传感器等信号，可控制喷油量、喷油时间、点火时间、压力值等，通过在OBD插口进行存取调整。Modi-Auto：你们在为车主们加装机械增压的时候会给车主什么建议呢？譬如驾驶操作的建议或者是养护车子的建议。SPRINTEX：针对终端的车主用户，我们介绍废气涡轮增压和机械增压的本质性区别。两者就是工作

28、时间和工作性质的不同，追求线性输出的扭矩，低速就有较大扭力输出，3000、3500转以后，当废气足够推动涡轮的时候才工作。拿工程热力学理论说，把公式简化后，马力=(转速x扭矩)/5252，这就说明了马力是依赖于扭矩生存的，追求马力是不可能撇开扭力的，驱动车子行进的是扭矩，所以说提高扭矩对提高引擎马力有多么重要。还有一点就是温度控制的问题，虽然目前市面上装备涡轮增压的汽车远远超过机械增压，但是它们能够共存我们就知道它们各有利弊，通过使用引擎排放的废气作为驱动力的涡轮增压的车辆必须安装中冷器，而且涡轮增压器本体的温度也是非常高，机械增压诞生距今已有100年历史，在技术不断地完善的今天，SPRINT

29、EX工程师把机械增压的工作温度控制在60-70摄氏度，比正常的机油温度还要低，并且以现有的技术因应社会需要进行变革，譬如改善引擎油耗水平，加装涡轮增压的油耗绝对是显而易见的，然而加装了SPRINTEX机械增压的油耗至少可以控制在使用涡轮增压的一半左右。并且安装的繁琐程度比涡轮增压简单，直接导致改装费用减少，可是得到的效果是起步时倍增的扭矩，制造出喜人的推背感。Modi-Auto：一般情况下，机械增压是随着引擎转速的不断提升而不断攀升的，像是涡轮增压器都会通过泄压来保护引擎及涡轮体免受伤害，那么SPRINTEX机械增压对引擎在高转速的工作如何控制呢？SPRINTEX：经过这么多年的技术发展，我们

30、SPRINTEX的机械增压设计在一个指定的高转速时通过交流管by pass由双螺杆压缩的空气，也就是说在很高转速的时候不工作，保护引擎内部机件免受伤害。SPRINTEX和进气歧管之间有一条管路，当高转速下真空管自动打开，这时候机械增压的转速和引擎转速是一致的，那就意味着机械增压没有消耗引擎工作的功率，因为只有在机械增压器的转速比引擎高或者低的情况下才会消耗引擎功率。SPRINGTEX机械增压的设计工作转速大概在15000左右，最高转速控制在20000转左右，当机械增压转速达到19500转左右，增压器的容积效率仍能达到95%，这是其他品牌达不到的高效。Modi-Auto：SPRINTEX增压器能

31、有如此高效是如何达到的呢？SPRINTEX：设计这款增压器用30年的时间，积累这30年的设计生产经验得出的最好成绩。你看这款双螺杆的机械增压两根转子是通过高精密数控机床加工生产的。两根螺杆之间互相咬合，精密的生产仪器使两根转子之间的间隙保证一致的均匀，这是增压器、引擎能稳定工作的前提条件。这个间隙、螺杆咬合角度、间隙大小等都会极大地影响工作效率，这些参数会极大地影响由于转子运转产生的热量，确保增压器不会给引擎产生额外的热量，消耗引擎功率。驱动两根螺杆使用两组齿轮，包括了主动齿轮和被动齿轮，由曲轴皮带带动的是主动齿轮，它的转速一定要比被动齿轮大，当大齿轮（主动齿轮）转速在20000转左右时，小齿

32、轮（被动齿轮）转速大概在15000转，这个设计综合了两个齿轮的在超高转速下会否产生共振及摩擦碰撞等情形，多年的经验证明了SPRINTEX都能很好地掌控，而且压缩腔里的密封性非常高，达到2000-转也不会出现空气泄露。两组齿轮，前侧是主动齿轮，后侧是被动齿轮。· Modi-Auto：SPRINTEX的增压器其实是否一味只为了提升马力的呢？售后方面又如何得到保证呢？SPRINTEX：本身SPRINTEX设计师设计这款机械增压器的时候会根据引擎的排放标准，控制引擎加装了机械增压后的燃烧必须充分，同时兼顾了使用燃油的经济性问题，动力性能反而放在后头。增压器设计的精密程度在无形中保证了增压器的

33、动力性能，并且从事实证明了使用SPRINTEX增压器的动力性能是非常棒的。至于售后使用方面，整个机械增压套件会由北京华创汽车工程师亲自安装调教，涉及到某些特殊车型或是追求更高的性能境界我们也会想澳洲SPRINTEX要求派驻工程师。Modi-Auto：感谢你们在百忙之中抽出时间接受我们的访问，谢谢！SPRINTEX：谢谢！左起北京华创汽车负责人李林韬先生，ATG总经理Jay Upton，ATG执行总裁 Anthony R Hamilton。 简述自然吸气发动机不同增压方式的对比文：曾志光 摄影：图 鸣谢： huachuangqiche007 审编：健关键词： 机械增压 , 涡轮增压 , SPRI

34、NTEX （一）由于各国对汽车尾气排放的要求越来越高，越来越多的小排量增压发动机被开发出来并装配到大部分车型上，同时增压技术也被越来越多的汽车厂商所重视。过去20年当中，涡轮增压技术被广泛的应用于柴油发动机上，但随着排放要求不断提高，柴油机尾气的颗粒问题仍然是现阶段柴油机排气和涡轮增压系统所难以解决的难题。同样，在汽油机的增压技术应用上，曾经很多车厂尝试给小排量发动机使用涡轮增压技术，但由于涡前的高温和燃烧室高温，并不能从本质上降低尾气排放，只能通过废气再循环和三元催化等技术来尽量弥补涡轮增压系统的缺陷，另外就是增压器和发动机设计完全是独立的两个部分或是两个公司，涡轮增压器和发动机使用气动连接

35、，不能完全同步动作，所以涡轮增压器和发动机匹配也是比较头疼的问题。对于汽车改装领域，现在大多数人认为给自然吸气发动机加装涡轮增压是提高动力的最好途径。由于现在涡轮增压器本体的成本较低，而且很多店家也较多的机会接触到改装涡轮增压系统，即大部分人比较容易接受涡轮增压的改造。而且加装涡轮增压系统之后，相对于原车的动力来说提升确实很明显，所以很多车主也就比较乐意为自己的车安装这么一套“系统”。 由于市面上流通的涡轮增压器质量层次不齐，有日本的，美国的大品牌，也有台湾的一些小厂牌，还有国产的一些仿造品和“自主品牌”。套件的价格也有很大的差别，从3、5万到万元以内，车主在产品的选择上也很挠头。而且各个店家

36、施工手法和技术能力也是各有千秋，所以很多车主在套件售后的问题上有很大的疑虑，到底装完之后车子能用多久，到底装完之后对发动机有什么损伤，到底安装的产品是什么品质，别说车主了，即便是很多店家自己都搞不清楚。机械增压采用发动机皮带轮带动叶轮工作，而涡轮增压采用发动机废气带动叶轮工作。上图为澳洲SPRINTEX机械增压组件的透视图。涡轮增压器本体的成本较低，但机械增压能在发动机启动时当推动凸轮轴转动的时候同时启动。如果要探讨自然吸气发动机加装涡轮增压系统的利弊，那么就要从发动机的设计角度去进行剖析涡轮增压发动机和自然吸气发动机到底有哪些区别。这里面涉及到的专业知识比较多，我只能理解一些皮毛，就没办法剖

37、析更深层次的东西了。简单来说主要有以下几个区别。大部分人最容易理解的就是发动机部件的材质，比如活塞，活塞环，连杆，汽缸臂，气门等。涡轮增压对发动机内部机件的要求要远高于普通的自然吸气发动机，活塞，活塞环，连杆，轴瓦和排气气门要比自然吸气发动机的工作温度更高，连杆和活塞所要承受大压力大很多。而排气气门的材质也是涡轮增压发动机和自然吸气发动机非常重要的区别之一，由于涡轮增压是安装在排气系统的一个增压装置，在增压器工作时，增压器和气门室之间始终有很高的排气压力来推动增压器叶轮转动，那么排气压力高所导致最直接的现象就是温度高，所以对排气气门的材质要求要比一般自然吸气发动机高得多。 （二）以上说的是硬件

38、的区分，那现在说说“软件”的区别。简单来说是进排气气门夹角设计不同。为什么？这个牵扯到发动机的VE，VE=容积效率。自然吸气发动机和涡轮增压发动机最高VE点设计是完全不同的方向。自然吸气发动机，顾名思义，是靠活塞向下运动时，燃烧室内产生压差，把外面的空气吸进来，在高VE的区间内进排气门的夹角比较小，来保障吸进来的空气尽量少的从排气气门排出去。而涡轮增压发动机则完全不同，由于燃烧室和增压器之间始终都有压力存在，涡轮工作压力越高，那么燃烧室内的压力也就越高，即便是活塞处在下止点的时候燃烧室内同样存在来自于排气的压力，所以增压发动机需要更大的气门夹角，利用来自于增压器压气机端的进气压力，把燃烧室中的

39、废气排出去。由于这个“软件”的区别，会使自然吸气发动机安装涡轮增压之后造成燃烧室高温和排气高温，并且增加爆震的现象，并且排气气门的寿命会极具缩短。简单来说，给自然吸气发动机加装涡轮增压，就是以减寿的代价来榨取动力。增压后的空气温度会被升高。散热，众所周知，涡轮增压对发动机造成最大的困扰就是高温，那增压发动机自然就会有更好的散热能力。所有涡轮增压发动机在活塞下方都会配备机油喷嘴，来给每个活塞降温。中缸水道的设计也有很大的区别，一般涡轮增压发动机中缸的水道总长度远长于自然吸气发动机。因为机械增压器是由钢皮带直接链接到发动机上的，所以不会有涡轮增压的迟滞现象。话又说回来，难道自然吸气的发动机就只能通

40、过增加压缩比，高角度凸轮轴等高成本低回报的方式来增加动力么？非也。机械增压是另外一种增压形式，通过皮带与曲轴皮带轮连接，和发动机同步运作。机械增压常见的主要是最老式的Roots Type鲁式增压，Twin Screw type也被称为Lycholm Type双螺杆式，还有Centrifugal离心式。对于这几种形式的增压器，所表现的空气流量曲线和温升也有很大差别。不过机械增压所带来的好处是很相近的。除了离心式的增压器之外，另外两种形式的机械增压空气流量区县的表现形式相似。因为离心式的空气流量，转速，压比等参数都是成平方的比例关系，和典型的机械增压完全不同，所以在此讨论的“机械增压”不包括离心式

41、增压器。 （三）机械增压的优势在于温度低，和发动机同步运作，没有延迟，扭力峰值出现的早，动力输出线性，不牵扯排气系统的改造，工作转速低，稳定性好，寿命长。 双螺杆式的机械增压由于是内部压缩，吸进来的空气在增压器内部压缩，空气与壳体，空气与空气之间几乎没有摩擦，所以产生的额外热量微乎其微，也就是说发动机给增压器的动力大部分是用来压缩空气而不是产生热量（相对于涡轮来说）。所以进气口温度和出气口温度的温升很低，这就是为什么我跟所有人说双螺杆式机械增压不是必须用中冷器的。 鲁式增压只是个简单的空气泵，也可以成为“风扇”，只是简单的把外部空气吹到发动机进气管路内，没有内部压缩行程，空气在进气管路内进行压

42、缩，这称之为“外部压缩”（涡轮是内部+外部压缩），所以当进气管路内压力高于外界压力时，会产生空气回流的现象，而且在压缩过程当中会产生大量的热量，这就是为什么很多人认为机械增压不能打高增压的原因。 机械增压由于是容积式压缩机，所以空气流量和转速是成简单的正比关系，空气流量线性上升，所以当发动机转速升高的时候机械增压会同步提升转速并吸进来成比例的空气，所以和发动机的匹配比较容易也比较好。增压之后的动力曲线基本上和原厂曲线是平行的提高，而不是像涡轮增压之后的巨大差异。 另外，机械增压系统只是在发动机的进气测进行改造，并不牵扯到排气问题，不像涡轮那样对排气系统造成巨大的额外压力，排温，排压和燃烧室温度

43、都很容易控制。 一般机械增压的最高工作转速在15000转以内，而且内部结构简单，相对涡轮的十几万转的转速来说，要稳定得多，寿命要长得多。并且不需要特殊的保养和维护。 澳洲SPRINTEX机械增压透视图。澳洲SPRINTEX机械增压透视图。澳洲SPRINTEX机械增压透视图。澳洲SPRINTEX机械增压透视图。以上，只是非常简单的阐述一下自然吸气发动机加装不同类型增压系统的对比，不包含原厂设计增压的发动机。有啥疑问和异议欢迎探讨。装车实例图1装上澳洲SPRINTEX机械增压的福特福克斯。装上澳洲SPRINTEX机械增压的福特福克斯。装上澳洲SPRINTEX机械增压的铃木雨燕。装车实例图2装上澳洲

44、SPRINTEX机械增压的丰田锐志。装上澳洲SPRINTEX机械增压的丰田锐志。装上澳洲SPRINTEX机械增压的本田飞度（GE8）。装上澳洲SPRINTEX机械增压的雷克萨斯LS400（1UZ）。几近完美的动力系统：双增压技术浅析文：R.P 摄影：图 鸣谢：- 审编：健关键词： 大众 , 双增压 , 涡轮增压 , 机械增压 （一）惯常所见的增压系统，一般分为机械增压Supercharger和涡轮增压Turbocharger两种，两种增压方式各自有其优缺点。机械增压的使用历史比涡轮增压更为悠久，最早的机械增压系统出现在二十世纪二十年代的格兰披治(Grand Prix)赛车上，并在随后的日子里因

45、为其对引擎动力输出的帮助，所以得到了较为广泛的应用，机械增压的优势在于低转输出扭力和动力输出的线性表现，在当时的引擎技术不高的历史环境下，机械增压系统确实让当时的汽车的动力输出得到了提升，不过这种增压方式最大的缺点便是高转时增压力不足和动力衰减较快，当然了，对于噪声控制和引擎运转的平稳度机械增压系统都是较难控制的。罗茨风机式的机械增压器，是目前在欧系车型中应用较广的其中一种形式，常见的M.Benz增压车型均使用这样的风机。（上图增压器为卡迪拉克STS的增压型号）至于涡轮增压系统出现的年份较晚，最早装备这样的废气涡轮增压系统的车型是雪佛兰(Chevrolet)的Corvair，涡轮增压系统是一种可以有效提高引擎效率及燃烧效率的辅助进气系统，涡轮扇叶由引擎排出的废气推动，以帮助提高进气量和彻底改变空气必须通过真空