气缸

三类型增压器特点详解改装升级隐患多

发布时间:2025/3/20 12:55:10   
#老司机聊汽车知识#类型概述:电驱涡轮机械增压废气增压一般提及的「TURBO·涡轮增压」技术指第三种废气涡轮增压器,这是种唯一不能在后市场改装的系统——很多驾驶自然吸气发动机(NA)车辆的用户,因对于羸弱的动力不能接受,而考虑改装增压系统;考虑的类目初期总是以这种增压器为主,但确实没有操作的实际可能性,因其结构非常复杂且动力提升效果太好,也就是达到了NA无法承受的程度。

01两个问题

什么是增压器,又为什么要增压呢?其实增压器的本质没有什么特别的高新科技,这就是种「空气压缩机」,只是压缩后没有准备贮存压缩空气的气罐罢了。商用汽车的刹车系统就有压气机和高压空气罐,充气泵也是将空气压缩后充入轮胎,甚至成为笑料的“空气动力汽车”也是压缩空气后喷射而获得动力。这就是增压器的概念了,三种增压器的区别只是驱动其压气机涡轮的动力源不同罢了;废气涡轮是利用内燃机运行时必然会产生的高压排气驱动,这属于废气利用(不增加油耗);机械增压器则是以皮带连接发动机的曲轴,以消耗扭矩为基础带动压气机运转,电涡轮当然是电机驱动涡轮运转。图1:废气增压系统概念图2:机械增压系统概念图3:一般改装用的电涡轮等于高氧浓度的空气。空气是由78%的氮气分子,20.94%的氧气分子,0.03%的二氧化碳,以及微量的氦氖氩氪氙氡六种惰性稀有气体组成。各种分子都会悬浮在空气中,基于分子具备相斥又相吸的特点,所以空气会是致密但看不见的物质,在不同的气压(海拔)的作用下,各类分子会维持标准的间隙——可理解为分子与分子间的间隔空间。压缩其实是个“动词”,压缩空气才是个“名词”;压缩的过程是通过外力挤压空气各个分子之间的间隙,也就是让空气变得更加致密。但是发动机气缸的容积是不变的,假设单缸容积为0.5L,吸入常压的空气的氧分子数量则会是标准值。而如果将空气压缩一倍的体积,吸入的空气的体积还是0.5L的尺寸,但是氧分子的数量是不是翻一倍呢?这就是压缩空气的目的,说白了就是增加氧浓度。是涡轮增压发动机扭矩大的核心因素,首先通过压气机可以在很低的转速范围内,实现与单缸容量(排量除以气缸数)相同的进气量,排量指所有气缸容积的总和。而自然吸气只有依靠运转时的负压吸力吸入空气,结果是只能在高转速时实现最大扭矩——很多人认为涡轮增压发动机的扭矩大只是因为吸气量的标准,其实这是错误的理解。2.0L·rpm达到最大扭矩·平均N·m2.0T·rpm达到最大扭矩·平均N·m在两种机器都按照标准进气喷油量做功时,扭矩是不是仍旧悬殊极大呢?这就否定了涡轮增压是依靠正压进气提升扭矩的说法。其实真正提升扭矩的基础是富氧燃烧!不论NA还是TURBO都做不到在短暂的做功冲程中,让混合油气充分的燃烧并转化为热能;这些机器都只能完成%燃烧的一部分比例而已,假设1毫秒可以完成1%的燃烧,做功时间是60毫秒,NA机型就只能达到60%的充分性;但如果在60毫秒的时间中,每毫秒可以完成1.5%,相同时间内就能达到90%的充分性(举例)。燃油只有燃烧才能产生热能,所以燃烧充分性直接决定热能(扭矩)的大小;在限定的时间中只有提高单位时间的燃烧速度,或者称之为燃烧效率才能增加等量燃油转化出的热能——提高燃烧的基础就是提高与其反应的氧分子数量,因为燃烧的本质是碳氢化合物的氧化还原反应,这就是为什么要压气增氧的原因,也是增压技术普及的核心因素,因其可以大幅提升扭矩,而只要扭矩足够大则可以以低转速实现大马力,扭矩×转速÷=功率……

02为什么TURBO系统不建议改装

其实理由很简单:自然吸气发动机有极高的排气压力,要知道涡轮增压机的基础就是NA,只是在其基础之上增加了TUBRO系统而已。所以只要NA机型加挂上增压器,发动机的扭矩就会大幅提升;但扭矩提升的同时会提高燃烧的火焰温度,按照低标准打造机体的材料、冷却系统与润滑系统都是扛不住这种升级的。同时废气增压系统要从排气歧管引出排气,这需要破坏性的改装,改装车市场没有谁敢于承担这个风险,因为后期用车出现问题的概率是极高的!重点:机械增压系统可以考虑改装但绝对不建议!这种增压器是通过曲轴带动其运转,只要启动发动机后就会全时转动,或者增加电磁阀控制增压器与增压器带轮的吸合,在不需要增压的时候手动关闭,这种过于原始的操作会影响用车感受。不过机械增压器的转速很低,因其为放大曲轴的转速标准;普通代步汽车的曲轴转速会被限制在每分钟rpm以内(发动机转速指曲轴转速),试想这种增压器的水平有多低吧——增压器转速直接决定增压压力。然而不论是多还是少,扭矩都会一定程度的提升;而与其匹配的变速箱可承受最大输入扭矩是有限的,改装后总会超过其承受标准。结果则是变速箱的液力变矩器会加大磨损,齿轮也有可能出现断齿的问题,此类车辆的改装车是绝不建议考虑的。「电涡轮」是基本没有什么作用的,因其取电多为直连电瓶,以12V电驱动其运转!转速的标准相当于电脑CPU的散热风扇,每分钟几千转的增压效果是微乎其微的。重要的是增压器必须有足够高的转速,才能做到吸气与压缩空气的程度超过发动机高转速运行时自然吸气标准;超过标准则能提升进气量,低于该标准则会让压气机的风扇成为进气气流的障碍,进气量不足反而会降低发动机的扭矩。这就是三种增压器的特点,T系统是无法改装的,S机械增压器能改装但也很伤车,电涡轮还是不考虑的好。编辑:天和Auto-汽车科学岛天和MCN授权发布欢迎转发留言讨论

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