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在小排量涡轮发动机大行其道的今天，机械增压还有出路吗？

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发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：

在小排量涡轮发动机大行其道的今天，机械增压还有出路吗？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

今天最常见到的涡轮增压方式是废气涡轮增压，相对热议的，就是题主所说的机械涡轮增压。

就市场占有率这块，机械增压肯定是没有什么机会。

现在的涡轮增压基本都用的是废气涡轮增压，也就是说它是利用发动机排出的废气来推动涡轮，然后涡轮又带动同轴的叶轮转动，以此压送由空气滤清管道送来的空气，使之增压进入气缸。

废气涡轮增压系统的工作特性导致了它在转速低的时候达不到增压效果。而机械增压在发动机启动后就可以马上提高动力支持，这是因为机械增压是靠发动机的扭力输出来进行增压的（也因为这个特性，可以提供更多的动力支持）。

不过凭这个优点要打败废气涡轮增压不现实。

我们知道涡轮增压被推广起来，很大原因是排放标准变得越来越严苛，很多车企不得不转向小排量发动机的研发，考虑小排量自吸发动机动力不足的问题，涡轮增压+小排量发动机成为了经典组合方案。

比如雅阁1.5T发动机（2018款）的最大功率和最大扭矩分别为143kW/260Nm；其2.0L发动机（2016款）的最大功率和最大扭矩则要弱了不少（114kW/190Nm）。

基于这样大背景，机械增压的动力来源就是发动机，会带来负担。而且机械增压器结构更复杂、噪音更大，也不符合此类产品的需求。所以在小排量涡轮发动机大行其道的今天，机械增压基本没什么机会，只能在运动型车型上发光发热。

回答于 2019-09-11 08:43:50

有出路

回答于 2019-09-11 08:43:50

机械增压器的出路：改装车后市场

机械增压器流行于十余年前，在近十年的阶段中在逐渐边缘化，而且是从普通代步车到高端豪华汽车一层层的淘汰。这种增压器被淘汰的原因有三点，其中没有一点具备升级空间。

增加油耗

增压效果差

维护成本高

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想要理解机械增压器被淘汰的原因，分解上述三点即可。

1：机械增压器会增加耗油量，因为增压器的动力来自发动机曲轴，曲轴另一端的飞轮正是用以输出转矩。所以任何与曲轴连接并依靠曲轴转矩获取动力的机器，都会降低曲轴真正输出的动力；比如汽车空调的压缩机，在使用冷风时压缩机会消耗曲轴的扭矩，此时发动机的状态为主动提高转速，那么为什么要提高转速呢？

原因在于发动机的“怠速需求”，怠速是发动机以最低的喷油量与进气量混合燃烧，产生能够维持曲轴正常转动的扭矩，实现发动机不熄火的“待工状态”。那么在压缩机通电介入运行时，压缩机本身消耗了扭矩，用以驱动曲轴正常转动的扭矩量不足则有可能导致熄火；想要维持不熄火则需要发动机提高转速（进气量与喷油量），以燃烧足够补偿被压缩机消耗的扭矩的燃油量实现正常的怠速运转。

汽车空调的压缩机压缩机的“雪种”，机械增压器压缩的是空气，两者功能不同但是原理相当——都与曲轴连接并消耗扭矩。但是机械增压器是通过皮带与曲轴刚性连接，其结构并不像压缩机一样可以电控切断连接；也就是说机械增压器在发动机启动后就会开始运转，同时也做到了“全时消耗”导致发动机转速的升高。汽车怠速时的耗油量并不低，小排量1.5左右的发动机一小时可消耗1.5L左右，2.0S的机械增压发动机能达到≥2L/1hour的高标准。机械增压器会大大提升车辆的耗油量。

2：机械增压器的增压效果很一般，原因在于增压器的动力来自发动机的曲轴。普通代步车的正常转速范围≤7000转，正常代步驾驶的转速区间在1000~5000转之间；低转速的曲轴即使通过可放大转速的增压器，其涡轮的峰值转速又能达到多高呢？而压缩空气需要的是涡轮达到非常高的转速，比如废气涡轮增压最高可超过10万转，转速的快慢决定了压缩空气氧含量的高低，氧含量决定了同样燃烧燃烧后产生的热值高低，区别会有多大呢？

某3.0S（机械增压）发动机最大功率248kw，最大扭矩445N·m（3000~5000转）。


某3.0T（涡轮增压）发动机最大功率320kw，最大扭矩520N·m（1800~5800转）。

相同排量使用不同类型的增压器，功率与扭矩的差异可以如此之大，而且最大扭矩的持续发力区间差异更大。废气涡轮增压可以在发动机很低的转速时，依靠高压排气实现涡轮的最高转速，增压压力也能达到最高标准；参考上述两台发动机的最大扭矩发力节点，在1800转时3.0T即可输出133马力，而3.0S在这一范围内的输出马力会低接近一半，这是性能的巨大差异。

3：机械增压器依靠皮带结构实现刚性连接，后期的维护换件成本与检测成本都要高一些。而废气涡轮增压是利用发动机运行中的排气驱动涡轮运转，结构里没有需要定期检测与更换的零部件，只要不出现概率性的故障则不用操心。其次废气涡轮增压器在怠速时并不运转，原因自然是没有刚性连接，同时怠速排气压力过低不会驱动涡轮开始增压；真正的增压介入转速往往在1000转左右（怠速800转）上下，这种设计能够让发动机的工况没有那么恶劣，减少的实际也是后期的维护成本。

总结：机械增压与涡轮增压对比基本都是缺点，涡轮增压可以在需要其运行时开始运行，而且同样是线性的增压；增压压力远大于机械增压器，扭矩的提升带来的是功率的提升或者油耗的下降。至此机械增压器不再有生存的空气，量产车中充其量有1‰的车还在用机械增压器；不过这种机器由于技术门槛低，对于想要提升性能的自吸动力汽车用户会是不错的改装选项，仅此而已了。

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编辑：天和Auto


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