增壓引擎馬力的方式:增壓器



這是一個簡單的自然進氣
將燃料與空氣送入引擎內部做燃燒爆炸的方式
得已前進,可比喻為車的心臟系統 ♥

當燃料及空氣進入引擎後
汽缸內部產生負壓後,將外部空氣吸入
然而此如人類呼吸般
稱之為:自然進氣 N/A(Natural Aspirated)

進氣量很純粹的依靠 " 油門大小 " 做改變

目前為止,人類汽車工業上
還有其它方式讓 " 呼吸變快 "得到"加速變快"
那就是:增加增壓器來增壓引擎壓力,得到更大馬力

此方式大致分為以下幾種:


  機械增壓器(supercharger)
運作原理:
利用傳動裝置將引擎曲軸動力帶動壓縮機葉片旋轉
(傳動裝置:皮帶、齒輪變速箱或者是液態變速箱等
增加進氣壓力,達到增壓效果~

優點:
動力輸出容易控制,不會有遲滯現象,適用於低轉數

缺點:
會耗用引擎的出功率,尤其是高轉數時,效率差。


  電動增壓器(electric supercharger)
運作原理:
直接用電動馬達來帶動葉片旋轉、加壓空氣。

優點:
沒有遲滯現象,動力輸出很好控制
電能可在低需求時儲存,也能再生制動獲得
機械增壓器的能量就不能預先儲存能量

缺點:
電流量不很大,增壓程度有限
因此安裝此增壓器幾乎沒效果
必須加強供電設備,利用電力來傳輸能量
其耗損比機械增壓來得高


渦輪增壓器(turbocharger)
又稱渦輪(蝸牛、擂仔)
運作原理:
渦輪機的葉片連結 進氣口 & 排氣口
引擎運轉時,利用排出廢氣推動排氣葉片
使排氣渦輪連結進氣渦輪,來帶動葉片吸氣
以得到增壓的效果,得到更大的動力輸出

優點:
效率高,不耗引擎輸出功率,適用於高迴轉

缺點:
低轉數時,因為排氣量不足推動渦輪
不但沒有增壓效果,還會造成排氣阻礙
此時我們必須等到過轉數後才能推動渦輪運轉
這就是大眾所說的「渦輪延遲 」(turbo lag)
渦輪葉片將在高溫廢氣下工作
材料必須能耐高溫及耐高轉速
若無好的冷卻與潤滑系統
將會嚴重影響著渦輪的壽命


雙增壓器(twincharger)
運作原理:
同時裝置兩種增壓器
以機械及渦輪增壓系統為例
低轉速時採用機械增壓,高轉速時關閉機械增壓
因為此時渦輪增壓已經可以提供足夠的增壓能力
甚至 BMW 也著手研發三渦輪設計!
電動增壓 + 雙壓系統

優點:
可縮小引擎排氣量來減少油耗,提供足夠的馬力及扭力
低轉數時將得到更好的扭力表現

缺點:系統複雜,維修不易


混合動力增壓器(hybrid turbocharger)
運作原理:
在渦輪增壓器上加裝一個同軸電動馬達兼發電機
低轉速時,由電動馬達轉動渦輪來增壓
高轉速時,即轉換為發電機,回收多餘能量、避免進氣壓力過大
(傳統渦輪增壓器會使用旁通道來避免壓力過大)

優點:
不會有遲滯現象,動力輸出很好控制
效率高,至少可以跟機械增壓打平
增壓裝置體積小就可以達到雙渦輪的好處
還可以用很小的代價來縮小引擎體積、減少油耗

缺點:
需要容量較大的電池來儲存能量,目前待研發


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