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为什么现在的汽车机械增压越来越少了（A6和三代途锐），由以前的机械改涡轮了？
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发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：
为什么现在的汽车机械增压越来越少了（A6和三代途锐），由以前的机械改涡轮了？
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
这是一个有意思的问题，为什么现代的发动机大都采用涡轮增压发动机，机械增压却越来越少，总体来看有以下几个原因：
涡轮增压技术越来越成熟
1、涡轮增压器寿命越来越长
涡轮增压并不是一个新技术，上世纪60年代以后，涡轮增压已经被大批量的设计并投入市场，涡轮增压器的结构也相对比较简单，实际上就相当于一个空气压缩机，涡轮叶片在发动机尾气的推动下高速旋转，带动同轴的另一个涡轮同步旋转，产生压力。涡轮增压器最高可以达到20万转，民用涡轮增压器最高温度可以达到900℃以上，这么高的温度对于材料、散热、润滑都会带来极大的挑战。早期的涡轮增压器普遍采用滚珠轴承，虽然有助于改善阻力，但是滚珠轴承相对很脆弱，使用寿命短，所以涡轮增压器经常会出现烧蚀、漏油、抱轴等问题，早期的涡轮增压器最大的使用寿命只有7-8万公里，而更换涡轮增压器的费用也比较贵。这种情况一直到全浮动轴承的采用才大大的改善，所谓的全浮动轴承就是波司轴承，实际上就是一根金属管，里面用高压力的机油承托、循环散热，轴承在高速旋转时，没有任何机械摩擦，因此，理论上采用全浮动轴承的涡轮增压器的使用寿命可以做到和发动机同寿命。
2、小惯量涡轮的使用使涡轮增压发动机规避了涡轮迟滞现象
早期的涡轮增压车型由于采用大惯量涡轮，存在动力输出不线性，迟滞的现象，随着现代的加工工艺的提升，涡轮叶片重量大大降低，涡轮叶片惯性相对大大减少，因此以前需要2000转以上涡轮正压转速现在只需要1000转以上，而发动机在1000转时正是汽车起步的转数，也就是说汽车一旦起步，涡轮增压器就处于正压状态，因此，涡轮迟滞现象不细心体会根本体会不到。
由于涡轮增压器的结构相对简单，可以很容易做到小型化，方案更加灵活，而根据发动机动力需求的不同，有多种方案实现增压动力需求，比如，可以采用大惯量涡轮实现更高的增压值提升发动机输出功率，可以采用双涡轮增压器对发动机全部运转转速进行全面增压，甚至可以采用三、四个涡轮增压通过叠加的方式使发动机的输出功率得到极大的提升，比如布加迪Chiron--四涡轮W16、宝马3.0L四涡轮直六发动机、奥迪SQ7--三涡轮V8发动机，这些发动机都采用多种涡轮结合的涡轮增压技术。
小排量涡轮增压发动机在涡轮增压器的加持下可以输出接近甚至超过大排量机械增压发动机的输出功率。同时，在当前越来越严苛的排放政策要求下，车企不得不绞尽脑汁的想方设法降低发动机的排放和油耗，而减少发动机的基础排量匹配涡轮增压就成为最直接的手段，比如，奥迪A6L45TFSI就抛弃了传统的3.0V6＋机械增压的方案，改为2.0T+涡轮增压，而很多百万豪车在低配入门级别也都不约而同的采用了同样的方案，基础排量小、气缸数量的降低使发动机油耗大大降低。可以预见的是，在未来，涡轮增压发动机会逐步取代机械增压发动机。
机械增压发动机自身有着不可规避的缺点：
机械增压器的增压压力有限：机械增压发动机的机械增压器动力来自于曲轴的带动，也就是说，只要发动机转动，机械增压器就跟着转动，但是，受限于发动机的转数，家用发动机最高只有6000转/分左右，机械增压器最大的转速一般不超过20000转/分，机械增压器的转速不可能太快，和涡轮增压器的最高20万转/分钟相比，差距实在是太大，从增压值方面来看，机械增压器目前很难突破1.5bar，但是涡轮增压器突破2bar以上是很轻松的事情，由于增压值的限制，机械增压器在发动机高转速时超过3500转以后，对于进气压力的增加效果已经不大，对发动机功率提升帮助有限。
前面说过，由于机械增压器的动力来自于曲轴带动，对于发动机的低速动力输出有较大的影响，因此，机械增压器一般需要安装在较大排量以上的发动机上，小排量发动机不可能安装机械增压器。
实际上，机械增压器本身的制造成本并不贵，但是，机械增压器由于装机量少，专利分摊费用相对较高，导致机械增压器的成本相当于涡轮增压来说会更高一些。
小排量涡轮增压发发动机输出功率更大，压力值更高，已经接近甚至达到大排量机械增压发动机的输出功率
涡轮增压技术的不断发展和进步以及机械增压技术的瓶颈，导致目前涡轮增压有取代机械增压发动机的趋势，特别是越来越严苛的排放政策，逼迫车企革新技术，此外，相对而言，发动机排量的降低也会节省生产成本。
未来的汽车发动机设计思路是：基础排量减少，通过不同的涡轮增压器实现高低功率的区分。无论你喜不喜欢，2.0T+涡轮增压发动机是以后的发展方向，很多百万级豪车在未来都会逐渐会采用这个方案，虽然有一些遗憾，虽然有一些不完美，但是这也是无可奈何的事情。在未来，随着48V供电方案的使用，电动涡轮技术逐渐成熟，会有更多的方案采用，当然，电动车的发展也给燃油发动机带来了更大的压力。
回答于 2019-09-11 08:43:50
先回答第一个问题，为什么现如今机械增压汽车越来越少？其中一个原因就是v6或v8这类v型机越来越少，v型机的一大好处就是v型夹角内有空间，这个v型槽内卧进一个机械增压器很方便，节省空间（当然原因还有许多）；为什么奥迪3.0T发动机由机械增压、变成涡轮增压了？原因还是很简单，因为3.0T机械增压的潜力已经被彻底榨取干净了，换句话说机械增压的潜力小！
如上图所示，这就是一个v6机械增压发动机的剖面图，机械增压器、是不是嵌入在了夹角之中？这倒不是说直列机器就不能布置机械增压器，只不过对空间的压力更大、毕竟直列发动机没有这个夹角；所以给一些直列四、设计机械增压器，就是很麻烦的问题了（鄙人知道存在直列四上双增压的例子，但现在大家都不这么玩了，为啥？得不偿失呗），潜力方面还不足、成本还奇高，那么还不如弄一颗涡轮来的简便，具备三大优势潜力大、成本低、不占用空间！
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