汽配人首頁 > 問答首頁

汽車發(fā)動機的渦輪增壓與機械增壓有什么區(qū)別？另外，TSI是什么意思？

RT。請專家?guī)兔獯鹣?，謝謝！: 問提問者：網(wǎng)友 | 2020-10-03

最佳回答

機械增壓：針對自然進氣（NA）引擎在高轉(zhuǎn)速區(qū)域會出現(xiàn)進氣效率低落的問題，從最基本的關鍵點著手，也就是想辦法提升進氣歧管內(nèi)的空氣壓力，以克服氣門干涉阻力，雖然進氣歧管、氣門、凸輪軸的尺寸不變，但由于進氣壓力增加的結(jié)果，讓每次氣門開啟時間內(nèi)能擠入燃燒室的空氣增加了，因此噴油量也能相對增加，讓引擎的工作能量比增壓之前更為強大，這就是增壓（Charge）的基本原理。　　現(xiàn)今運用在汽車的增壓系統(tǒng)有兩大主流　　機械增壓（Super Charge）、渦輪增壓（Turbo Charge）　　　　機械增壓器（Super Charge）之構(gòu)造　　機械增壓器采用皮帶與引擎曲軸皮帶盤連接，利用引擎轉(zhuǎn)速來帶動機械增壓器內(nèi)部葉片，以產(chǎn)生增壓空氣送入引擎進氣歧管內(nèi)，整體結(jié)構(gòu)相當簡單，工作溫度界于70℃-100℃，不同于渦輪增壓器靠引擎排放的廢氣驅(qū)動，必須接觸400℃-900℃的高溫廢氣，因此機械增壓系統(tǒng)對于冷卻系統(tǒng)、潤滑油脂的要求與NA自然進氣引擎相同，機件保養(yǎng)程序大同小異。機械增壓器（Super Charge）之特性　　由于機械增壓器采用皮帶驅(qū)動的特性，因此增壓器內(nèi)部葉片轉(zhuǎn)速與引擎轉(zhuǎn)速是完全同步的，基礎特性為：　　引擎rpm X（R1/R2）= 增壓器葉片之rpm 　　R1 引擎皮帶盤之半徑　　R2 機械增壓器皮帶盤之半徑由于各類引擎的皮帶盤尺寸差異不大，同時受限于引擎安裝空間，因此機械增壓器的工作轉(zhuǎn)速遠低于30,000rpm，與渦輪增壓器經(jīng)常處于100,000rpm以上超高轉(zhuǎn)域的情形相去甚遠，同時機械增壓器轉(zhuǎn)速是完全連動于引擎轉(zhuǎn)速，兩者呈現(xiàn)平起平坐的現(xiàn)象，形成一組穩(wěn)定之等差數(shù)線，而且增壓器與引擎之間會互相影響，當一方運轉(zhuǎn)受阻的時候，必定會藉由皮帶傳輸而影響另一方的運作，這就是機械增壓器的特性。　　由于制造成本的限制，市售車輛的引擎最高轉(zhuǎn)速多半維持在7500rpm以下，理想的機械增壓器應該在1000rpm-7500rpm的引擎工作區(qū)域之內(nèi)，產(chǎn)生一足夠且穩(wěn)定之增壓值，讓引擎輸出提升20-40%，因此機械增壓器必須在低轉(zhuǎn)速就產(chǎn)生增壓效應，通常引擎一脫離怠速區(qū)域，在1000rpm-1300rpm即能帶動機械增壓器產(chǎn)生增壓效果，并延續(xù)至引擎最高轉(zhuǎn)速，因此整體增壓曲線是呈現(xiàn)一緩步上升之平滑曲線，經(jīng)由供油程序與泄壓閥的調(diào)整，即可達成“高原型”引擎輸出功率曲線的目標。　　不過看似完美無缺的機械增壓系統(tǒng)，卻有一個小問題存在，由于機械增壓器的動力來源完全依靠引擎帶動，而引擎的負擔越輕，轉(zhuǎn)速提升就越快，這就是為什么比賽用房車都事先拆除冷氣壓縮機的原因，若是方程式（formula）賽車，甚至連激活馬達、機油幫浦都改成外部連接，以減少對引擎造成的負擔，因此增壓器本身的運轉(zhuǎn)阻力必須越小越好，才不會拖累引擎的工作效率。　　然而增壓器產(chǎn)生的能量（增壓值）與阻力成正比關系，如果一味追求增壓值，雖然引擎輸出的能量大增，但是相對的增壓器內(nèi)部葉片受風阻力也會升高，當阻力達到某一界限時，增壓器本身的阻力會讓引擎承受極大的負擔，嚴重影響引擎轉(zhuǎn)速的提升，因此設計師必須在增壓值與引擎負擔之間取得妥協(xié)，以避免高增壓系統(tǒng)帶來的負面效應。　　目前歐洲生產(chǎn)的機械增壓系統(tǒng)多半采取0.3-0.5kg/c㎡的低增壓，著重在于低轉(zhuǎn)速扭力輸出與中高轉(zhuǎn)速“高原型”馬力輸出，而臺灣“特嘉”研發(fā)的新式低阻抗增壓器可以產(chǎn)生0.6-0.9kg/c㎡的中度增壓值，動力提升的幅度更為顯著，雖然機械增壓系統(tǒng)在現(xiàn)階段仍然無法突破1.0kg/c㎡的高增壓范圍，而渦輪增壓早已突破2.0kg/c㎡的超增壓境界，單就效率而言，渦輪增壓系統(tǒng)可以用“倍數(shù)”來提升引擎輸出，但是兩者在結(jié)構(gòu)上無法相提并論。　　高增壓渦輪增壓系統(tǒng)必須讓引擎承受由負壓轉(zhuǎn)變?yōu)檎龎旱膭×易兓c高壓，因此引擎內(nèi)部機件的材質(zhì)與加工精密度要求很高，對于冷卻、潤滑系統(tǒng)的要求也遠較一般引擎來得高，保養(yǎng)間隔短、手續(xù)繁雜、工作壽命短..等等都是高增壓值渦輪引擎的缺點。　　在引擎機件維持原有形式，不用額外制造高單價精密機件的情形下，機械增壓系統(tǒng)可以讓引擎動力輸出增進20-40%，又不至于造成維修體系的負擔，因此各大車廠在近年都有開發(fā)機械增壓引擎的計劃，例如：BENZ、Jaugar、Aston Martin..等等歐洲高級車廠都采用機械增壓系統(tǒng)來延長現(xiàn)有引擎的生產(chǎn)壽命，并達成環(huán)保、省油、高效率的目標，以大幅節(jié)省新引擎的開發(fā)費用。渦輪增壓則是利用引擎的廢氣排放來驅(qū)動壓縮機。最早的增壓器全部都是機械增壓，在剛發(fā)明時被稱超級增壓器(Supercharge)，后來渦輪增壓發(fā)明之后為了區(qū)隔兩者。起初渦輪增壓器被稱為Turbo Supercharger，機械增壓則被稱為Mechanical Supercharger，久而久之，兩者就分別被簡化為Turbocharger與Supercharger了。渦輪增壓原理利用引擎運轉(zhuǎn)時所排出來的廢氣,用廢氣來轉(zhuǎn)動渦輪增壓器中的排氣側(cè)轉(zhuǎn)子,而排氣側(cè)轉(zhuǎn)子與進氣側(cè)轉(zhuǎn)子(Compressor)是同軸異室,當Turbine轉(zhuǎn)子達到一定轉(zhuǎn)速時(約12000rpm左右)它帶動另一側(cè)的Compressor,使Compressor轉(zhuǎn)子引進外來的新鮮空氣,經(jīng)過壓縮倒入進氣歧管內(nèi),因此Turbo車的進氣是非自然方式,是經(jīng)過""吸進來,再壓縮""所以空氣壓力是大于大氣壓力的。渦輪增壓由于是超高轉(zhuǎn)速地運轉(zhuǎn)軸承,隨之而來的高溫排除或增壓過度的泄壓就是關鍵。目前常用的就是機油導入來潤滑與冷卻軸承,也有用水冷式的。而過高的增壓對引擎的壓縮行程與動力(爆炸)行程發(fā)生時會造成傷害,所以,有機械式地用空氣壓力作為開關或電子式地用計算機直接控制泄放壓力的動作。機械增壓器壓縮機的驅(qū)動力來自引擎曲軸，一般都是利用皮帶連接曲軸皮帶輪，間接將曲軸運轉(zhuǎn)的扭力帶動增壓器，達到增壓目的。依構(gòu)造不同，機械增壓會經(jīng)出現(xiàn)過許多種類，包括葉片式(Vane)、魯氏(Roots)、溫克爾(Wankle)等型式，而活塞運動最早也被認為是一種機械增壓，時至今日，則以魯氏增壓器最被廣泛使用，更是改裝的大熱門。魯氏增壓器有雙葉與三葉轉(zhuǎn)子兩種型式，目前以雙葉轉(zhuǎn)子較普遍，其構(gòu)造是在橢圓形的殼體中裝兩個繭形的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子之間保有極小的間隙而不直接相連，藉由螺旋齒輪連動，其中一個轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動的皮帶輪連結(jié)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸的皮帶輪上裝有電磁離合器，在不需要增壓時即放開離合器以停止增壓,離合器則由計算機控制以達到省油的目的。機械增壓的特征，除了在低轉(zhuǎn)速便可獲得增壓外，增壓的動力輸出也與曲軸轉(zhuǎn)速成一定的比例，即機械增壓引擎的油門反應隨著轉(zhuǎn)速的提高，動力輸出隨之增強，因此機械增壓引擎的操作感覺與自然氣極為相似，卻能擁有較大的馬力與扭力。TSI:就是帶渦輪增壓的燃油直噴發(fā)動機，全稱應該是TFSI，F(xiàn)SI是燃油直噴發(fā)動機（FSI是Fuel Stratified Injection的字母簡寫，中文意思是燃料分層噴射技術)，T是渦輪增壓的意思，合在一起縮寫成TSI也有叫TFSI的個別車型。當然燃油直噴技術最早是用在柴油發(fā)動機上的，最后被大眾移植到汽油機上。: 回答者：網(wǎng)友

產(chǎn)品精選

我來回答