机械增压系统Super Charger

时间:2020-07-17    作者:     530 次浏览

利用引擎曲轴转速带动增压器运转,伴随转速高低改变出力特性。

与涡轮增压相同有着「压缩」空气的动作,因此也是属于强制增压的一种,机械增压(英:Super Charger),出现时间比涡轮增压更早,利用曲轴的转速来带动增压器,因为是利用引擎转速来增压,运转效率则是较涡轮低,约每分钟5-6万转(涡轮约10-20万转)工作环境相对的热能问题也较低,并且更加线性的表现依旧是有大批拥护者热爱。

机械增压系统Super Charger 

1860年Roots兄弟发明

机械增压起源于送风机!

早期的增压器全数皆为机械增压,发明初期被称之为超级增压,直到后来涡轮增压的发明,才会有Turbocharger与Supercharger的分别,而机械增压的种类可分为:游心(又称:叶片)、Roots、Lysholm、scroll、sliding vane、Recipro六大种类,而机械增压起源讲起来还真有点不好意思,1860年Roots兄弟为了替工厂内的「熔铁机」来降温所发明的「送风机」,申请了发明专利,依照自己的姓来命名,成为了人类历史上第一具「鲁式机械增压器」,直到1900年内燃机才被发明, Daimler创始人Gottlieb Wilhelm Daimler才首次将机械增压安装到汽车上。

机械增压系统Super Charger这个就是所谓的鲁氏机械增压,内部茧形的转子就是用来进行扫风增压的空间,依照排气量的大小不同,鲁氏机械增压本体的尺寸也会跟着加长,主要就是利用更大的叶片来压缩更多的空气,而类似飞机般的尖锐增压音也是其特色,另外图片中TRD增压器,就拥有转子转轴的皮带轮上装有电磁离合器设计,不想使用时只要按下关闭钮即可。

与涡轮增压相比,最大的区别就在于空气压缩机的驱动方式,涡轮增压利用引擎废气推动叶片,而机械增压器则利用发动机曲轴带动。不过机械增压的设计初衷与涡轮增压基本上都是相同,两者皆是将大量压缩的空气导入燃烧室内,搭配燃油系统的强化藉此提高引擎出力。

机械增压系统Super Charger 

依构造不同,机械增压已经出现过许多种类,而较特殊的Recipro活塞运动式最早也被认为是一种机械增压,其作动原理就类似现在的4行程引擎,时至今日则以「鲁氏增压器」及「游心」两款增压器最被广泛使用,更是改装及原厂性能车的最爱。鲁氏增压器有双叶与三叶转子两种型式,目前以双叶转子较普遍,其构造是在椭圆形的壳体中装两个茧形的转子,转子之间保有极小的间隙而不直接相连,藉由螺旋齿轮连动,其中一个转子的转轴与驱动的皮带轮连结,跟着引擎曲轴的转速来进行增压,而也有少部分的鲁氏增压器,在转子转轴的皮带轮上装有电磁离合器,在不需要增压时即放开离合器以停止增压,离合器则由电脑控制以达到省油的目的。

机械增压系统Super ChargerVortech是目前最大的「游心」式增压器的製造商,与传统增压器相比除了效率更棒外,更小的体积可以更轻鬆的安装在引擎室内,后方齿轮下的轴承就是内部的转子构造,透过润滑油来驱使以大幅降低转动时的惯性,使得增压效率更快,目前Vortech旗下最大的V-28 123增压器,可对应到2800hp以上的动力,提升幅度高达83%。

而随着时代的进化,目前堪称效率最高的增压器就是「游心」式,增压器本体相当类似涡轮增压机,体积更小适合任何车辆来加装,增压侧採用与涡增压相同的叶片设计,而带动这个进气侧的就是本体后方内的2-3颗转子,由于每颗转子与转子间皆有润滑油支撑,所以运转顺畅度较过去单纯齿轮带动来的更效率,并且几乎是没有任何的运转声音,依照增压器的规格不同最高转速可达6万转以上,最大提升幅度可达80%以上,机械增压的特徵,除了在低转速便可获得增压外,增压的动力输出也与曲轴转速成一定的比例,即机械增压引擎的油门反应随着转速的提高,动力输出随之增强,因此机械增压引擎的操作感觉与自然气极为相似,却能拥有较大的马力与扭力。

机械增压系统Super Charger 

机械增压优点为体积小、不需修改引擎本体、安装容易,且由皮带驱动,动力并不会有迟滞现象,因此早期许多原厂性能车还是会以机械增压为主,再来机械增压的热源较涡轮增压相比,更是有着绝对上的优势,也就是机械增压引擎的热衰竭并不会有涡轮来的严重,持续稳定的输出更是机械增压的优势。

机械增压系统Super Charger机械增压的「效率」也就是涡轮增压车上常说的「增压值」,其实就是靠着增压器上那颗普利盘来设定,普利愈小增压效率愈高,当然这个部分需要依照排气量及增压器规格来搭配,其中的眉角比涡轮增压来得更加深奥,真的不建议找个体工厂自己车一个普利来换装。

机械增压系统Super Charger强制增压都是透过压缩空气来达到提升动力的效果,加上目前机械增压的效率大幅提升,过去常常认为不需要安装中冷器的机械增压,至今已经被纳入套件内的基本配备。

机械增压系统Super Charger「游心」式机械增压的润滑是不透过引擎的机油,因此不会引响油水温度左右引擎工作效率,专用的润滑油则是建议每4000km检查油量,每12000km进行更换作业。国产机械增压车品牌:

进口机械增压车品牌:

1. Audi

2. Lotus

机械增压系统优点:

无动力迟滞现象

类似自然进气引擎般好驾驭

改装项目少

热衰竭问题较低

体积小好安装

本体润滑不透过引擎机油,不左右引擎油、水温

机械增压系统缺点:

高转速动力不如涡轮增压猛爆

特定设计作动音量相当夸张

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