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【Driver驅動車業】高雄市鹽埕區富野路115號

一直盼望著究竟何時冬天才會來臨的打雜小妹(那適合渦輪增壓車在路上奔馳的季節),猛然發現到,似乎從沒細細分享過「機械增壓」這玩意啊!!

伴隨著此時有車友正在廠內改裝ing進行中的同時,打雜小妹打算搶先曝光,先來個小小分享吧!!

那~ 就別廢話了,咱們開始囉!! (^^)

 

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自從人類發明內燃發動機以來,各路汽車相關設計、工程師等等等人馬攏一直一直不斷的在找尋提升動力的方法。

其中一種方法是打造更大的發動機,也就是排氣量越大的引擎啦!!

但大型發動機也無法完全盡如人意啊!!

因為,發動機越大,相對重量就越重,所需付出的製造及維護成本也會跟著相對提高。

此外,在現這處處講求節能減碳環保的年代,大排氣量的引擎,的確不見得吃香啊!!

而除了上述方法之外,另一種方法則是在發動機大小不變的情形下,想盡辦法提高發動機的效率啦!!

這種方法,我們可以透過將更多的空氣壓入燃燒室來達到這一目的。

更多的空氣,其也意味著可以注入更多的燃油,而更多的燃油,則可帶來更強勁的爆發力及更大的馬力。

因此,「機械增壓」及「渦輪增壓」成了實現強制進氣的好方法。

 

既然,此次主軸為「機械增壓」,那麼咱們就不特別詳細分享「渦輪增壓」的部分囉!!

《欲知渦輪增壓改裝部分請至→ http://nicalcheng.pixnet.net/blog/post/401453194 -動力大補丸之外掛渦輪改裝篇!!》

 

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機械增壓,與渦輪增壓同為是種將吸入的空氣加壓到超過正常氣壓的裝置。

而這兩種不同之處,在於它們的能量來源不同。

渦輪增壓是藉由排出巨大的氣流來驅動渦輪,而機械增壓則是由發動機曲軸透過傳動皮帶或鏈帶所帶動的。

 

一般來說,不管是配置著或改裝機械增壓還是渦輪增壓的車輛,向燃燒室注入更多的燃油必會產生更強勁的燃燒爆發力。

但,可不能僅僅只針對發動機增加燃油喔!!

因為燃油燃燒需要相當數量的氧氣,這種經過化學反應產生的混合物,空氣和燃油的最佳比例應控制在14:1,而這對發動機的有效運轉可是相當相當重要滴。

所以,重點就在於,如果要注入更多的燃油,就必須同時吸入更多的空氣,才能維持發動機的有效運轉,這也就是增壓器的作用啦!!

 

機械增壓是透過將控器壓縮至大氣壓力以上(正壓)來吸入更多的空氣,並非是透過製造真空狀態來吸入空氣滴。

而這樣的方式,同時可以強制更多的空氣進入發動機,從而導致「增壓」。

接著,發動機在增壓後會吸入更多的空氣,從而向燃燒室注入更多的燃油,想當然爾,發動機的動力也會隨之提升囉!!

一般來說,機械增壓's改裝平均可提高約46%的馬力及31%的扭力喔!!

 

而渦輪增壓器是利用燃燒室產生的廢氣向壓縮機提供動力。

與之不同的是,機械增壓器是直接從曲軸獲得動力。

大部分的機械增壓器都是藉由一條附屬的傳動皮帶獲得動力,這條傳動皮帶會纏繞在皮帶盤上,皮帶盤會連接在一個主動齒輪上。

而主動齒輪會旋轉壓縮機齒輪,其任務就是為吸入空氣,將空氣壓入更小的空間並注入進氣歧管中。

為了壓縮空氣,機械增壓器必須急速旋轉,甚至比發動機本身運轉的還要快。

因此,將主動齒輪做的比壓縮齒輪大,就能使壓縮機旋轉得更快,每分鐘的轉速可高達5~6.5萬轉喔!!

 

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在說完機械增壓's工作原理之後,咱們來分享下機械增壓的種類吧!!

機械增壓器的種類大致可分為「魯式(Roots)」、「雙螺旋式」及「離心式」三種。

而它們的主要差異是在於將空氣吸入發動機進氣歧管的方式不同啦!!

 

魯式機械增壓  

魯式機械增壓器通常體積都很大,安裝在發動機的頂部。

因為它可以裝在引擎蓋外面,所以常可以在一些重度改裝美式肌肉車或大馬力改裝車上見著它的蹤跡。

不過,它們卻是效率最低的機械增壓器喔!! (大概僅止於聲音嚇人罷了......)

其原因有兩個,一是它增加了汽車的重量,另一則是它只能間歇性的吸入空氣,而無法連續吸入空氣,因此壓氣效率不高。

 

雙輪旋式機械增壓  

雙螺旋式機械增壓器是藉由兩根類似於一組渦輪傳動的齒合凸緣來吸入空氣。

與魯式增壓器一樣,雙輪旋式增壓器中的空氣也是透過轉子凸緣集中起來吸入的。

但雙螺旋式機械增壓器會壓縮轉子殼體內的空氣,其原因在於這些轉子具有錐度。

而這也意味著隨著空氣從進氣口流向排氣口,氣穴會變小。

隨著氣穴的收縮,空氣便能被壓入到更小的空間,這也使得螺旋式機械增壓器的效率更高,體積方面也不會像魯式機械增壓器般如此龐大啊!!

不過,因為轉子凸緣的形制需要,在製造的過程中需要精密的加工,這當然也就增加了增壓器的製造成本囉!!

 

離心式機械增壓  

離心式機械增壓器是利用葉輪(一種類似於轉子的裝置)提供動力,將空氣高速吸入狹小的壓縮機殼體。

而葉輪與轉子相似,其轉速每分鐘可達5~6萬轉,在所有增壓系統中,離心式機械增壓器是吸氣效率最高,也最普遍的一種機械增壓器啦!!

因為它們體積小、重量輕,且是安裝在發動機的前面而非頂部。

另,由於這類增壓器與渦輪增壓器的外觀相似性極高,因此不少人會誤認為它是渦輪增壓器的一種,亦也有不少人稱之為「渦輪機械增壓器」。

但嚴格來說,從壓縮機的驅動方式上,這就是不折不扣的機械增壓器啦!!

 

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最後,咱們來說說機械增壓器的優缺點吧!!

由於機械增壓器是藉由發動機曲軸來獲得動力,因此除了可增加馬力之外,亦無像渦輪增壓般會有著「渦輪延遲」的情形產生。

換言之也就是動力輸出卡線性,較接近自然進氣的動力輸出方式啦!!

此外,因為機械增壓的作動原理,使其在低轉速下便可獲得增壓。

增壓的動力輸出也與曲軸轉速成一定的比例,也就是機械增壓的動力輸出是隨著轉速的提高也隨之增強滴。

因此,機械增壓的出力表現雖與自然進氣相似,但卻能擁有較大的馬力及扭力喔!!

還有,由於機械增壓器是利用引擎轉速來帶動機械增壓器的內部機構,其整體結構較為簡單,工作溫度介於70度~100度之間,比起靠廢氣驅動的渦輪增壓器來說,工作溫度隨便都上看好幾百度,甚至上千度的高溫來說,其引擎的工作環境也相對舒適許多。

所以,相對來說,其機械增壓對於冷卻系統與潤滑系統的要求,甚或是機件保養來說,其實與自然進氣(NA)引擎並無太大差異。 (很好顧的意思啦!!)

以上的優點看似不少,那缺點呢??

由於是由曲軸帶動滴,所以它們勢必會損耗掉一部分發動機's馬力,而這也算是機械增壓的特點之一啦!!

而機械增壓器會占用一台發動機約20%的動力,換言之如改裝機械增壓雖然會增壓約46%的馬力,但須得再扣除損耗的20%動力,如再外加外在因素七除八扣算下來,可增加的馬力值就...... (還請各位看倌們自行計算下囉!!)

因此,許多人會說,改裝機械增壓器後,開起來的感覺比較像是「大排氣量der自然進氣(NA)車」啦!!

此外,雖說機械增壓的構造較為簡單,但就實際操作(改裝)層面上來說,並不見得合是每輛車改裝的喔!! (像FORTIS便因引擎室空間關係而無法改裝機械增壓器)

 

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至於渦輪增壓器呢?? (在這~ 容打雜小妹小小的分享一下吧!!)

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渦輪增壓發動機是藉由渦輪增壓器來加大發動機進氣量的一種發動機,簡單來說,渦輪增壓器本身實際上就是一個空氣壓縮機啦!!

它是利用發動機排出的廢氣作為動力來推動引擎室內的渦輪,渦輪又帶動同軸的葉輪位於進氣道內,葉輪就壓縮由空氣濾清器(香菇頭)送來的新鮮空氣,再送入氣缸。

當發動機轉速加快,廢氣排出的速度與渦輪轉速也同步加快,空氣壓縮程度就得以加大,發動機的進氣量相對的得到增加,也就可以增加發動機的輸出功率啦!!

 

渦輪增壓發動機最大最大的優點就是它可在不增加發動機的排氣量上,大幅的提高發動機的馬力與扭力。

一般來說,一輛改裝渦輪增壓's車輛後,其輸出的最大馬力與最改裝前相比,可增加約莫40%甚或更多喔!!

而另也因為渦輪增壓器本身並無像機械增壓器般會有動力損耗的部分,相較之下,渦輪增壓器也就較受到許多動力愛好者們的青睞啦!!

不過,除了會有渦輪延遲的情形之外,增壓後的引擎其工作溫度及壓力都將大大大幅提升,因此對於冷卻系統及潤滑系統的要求也會相對高出許多。

且,隨著增壓值越高、馬力越大,其周邊硬體的配置也會越發要求的喔!!

 

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【後記】

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打雜小妹同場加映下正在廠內進行改裝's車輛der機械增壓部分套件。

此車改裝機械增壓的目的是為彌補在外掛渦輪後,渦輪延遲的空窗期啦!!

至於詳細的工作記錄,待改裝完成後,打雜小妹將會另篇分享滴,待續.......

 

最後,不論是機械增壓或是渦輪增壓,其實都各自有著各自的優點及缺點滴。

因此,不管是改裝機械增壓也好,渦輪增壓也罷,在改裝前,應該先評估自己的需求及預算,選擇最合適自己的方式進行改裝,如此才是改裝存在的目的,你(妳)說是嗎??

謝謝各位濱友們的收看,打雜小妹後記完畢,收工囉!!

(部分圖片感謝谷哥大叔的提供,如有侵權的話,還請留言告知下喔!!)

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低調的暴力美學(Driver驅動車業)

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