1220
在性能改装工程当中，安装增压器相比一些更换火花塞、进排气来说，是一件相当浩大的工程。但是对于最终的效果和动力提升方面，强制进气与点火系统和电脑程序匹配之后，所带来的效果确实非常明显的。
可是这机械增压器究竟是如何被发明出来的？它是否与蒸汽机内燃机一样起源于工业革命？还是像手机，GPS一样源于军工？在这篇文章中，将为各位解开谜底。
如果要追述车用强制进气系统的起源的话，可能要追述到19世纪中后期欧洲工业发展最快的时期。那时候虽然还是以畜力和人力作为交通工具的主要动力来源，但是蒸汽机和内燃机等一批在当时非常“先进”的机械设备纷纷问世，并开始在冶金，纺织等领域中渐渐展露其巨大的市场前景。
1860年，Philander和FrancisRoots两兄弟最早发明了可工业应用的机械式增压器，并申请了专利，并命名为“鲁式”（亦称“罗茨式”）机械增压器（Roots-type）。不过当时这套机械增压器并不是用来帮助为汽车发动机进气的，因为当时内燃机还没有被发明出来，而是用于矿井通风以及为高炉和其他工业锅炉吹入空气。直到1878年，世界上第一台内燃汽车使用的机械增压器由杜格尔德克拉克（DugaldClerk）发明，并于1878年最早装备在一台两冲程发动机上。
图：如图所示，压缩机内有两个凸缘转子，它们相互啮合。动力输入轴与其中一个转子相连，由该转子带动另一个转子旋转。当转子旋转式，凸缘之间会产生真空或负压，空气就被吸入，进入进气歧管。
1900年，戴姆勒汽车创始人GottleibDaimler首次在发动机中安装了“鲁式”机械增压器。不过真正量产配备机械增压发动机的轿车还要等到1921年的梅赛德斯6/25/40HP。不过“鲁式”机械增压器需要消耗较多的曲轴扭矩，压气效率不高，噪音却不小，一般多用于大型车使用，也有重度改装的美式肌肉车会采用。
图：最早装备机械增压的量产型内燃机汽车——梅赛德斯6/25/40HP轿车（1921-1924）。这台车装备的正是“鲁式”机械增压器。
图：1929年款宾利Blower。英语中blower就是“送风机”的意思，请注意车牌后方的进气装置，就是一台“鲁式”机械增压器。
图：应用在美国AMCAMX轿车V8发动机上的“鲁式”机械增压器。庞大的体积相信每一个看过美国汽车电影的人一定印象深刻。
双螺旋式机械增压结构与“鲁式”机械增压器相类似，由埃尔夫林士发明（AlfLysholm），也被称为林士双螺杆机械增压器（Lysholmtwin-screwsupercharger）。通过两根类似于一组涡轮传动的啮合凸缘转子吸入空气，但不同的是，双螺旋式机械增压器还会压缩转子壳体内的空气。其原因在于这些转子具有锥度，这意味着随着空气从增压器进气口流向排气口，气道会变小。随着气道的收缩，空气便被压入到更小的空间，使得空气的压缩可以连续进行，提高增压器的效率，使得增压器不需要造得十分庞大。而且因为没转动一周，压缩的空气量是固定的，因此如果用在汽车内燃机上，在曲轴运转一周内，增压器的压缩空气量也是一定的，无论高转低转，这是一对比例几乎固定的关系。
图：日本改装商TRD提供的双螺旋式机械增压转子结构图。
不过，因转子凸缘的形制需要，在制造过程中需要精密的加工，这增加了增压器的制造成本。有些双螺旋式机械增压器与鲁式机械增压器一样，一般也放在发动机的上方，当然也可以放置在引擎的一侧。
图：澳大利亚SPRINTEX机械增压器采用的便是双螺旋式结构。其工作原理与鲁式增压器大体相似。如果各位读者有兴趣，您也可以上网搜索“阿基米德取水器”，在两千年前的古代，当时的人类已经学会了将螺旋线的原理应用到生产生活当中。
图：福特GT安装的双螺旋式机械增压器。
离心式机械增压器（Scroll-typesupercharger）也称为涡流式机械增压器，最早由路易雷诺（LouisRenault）先生于1902年取得该技术的专利。其工作原理是利用叶轮发动机的输出动力，通过皮带带动增压器叶轮旋转，将空气高速吸入狭小的压缩机壳体内。离心式机械增压器与之前介绍的两款增压器相比，吸气效率最高，也是目前最普遍采用的增压方式。由于增压值较高，市面上在安装离心式增压器的同时也需要安装中冷器降低进气温度。
由于这类增压器与涡轮增压器外观上的高度相似性，不少人误认为这是一类涡轮增压器，不少人也称其为涡轮机械增压器。但严格来讲，从压缩机的驱动方式上，这就是不折不扣的一类机械增压器。
图：日本HKS推出的丰田和86/斯巴鲁BRZ用GT机械增压器便是采用离心式设计。4U引擎所输出的最大飞轮马力由200ps/6800rpm提升至258ps/6300rpm，扭力由原车的20.3kgm/4700rpm提升至27.0kgm/5600-6600rpm。
图：装备VORTECH涡流式机械增压器的2011款福特野马。
编辑后记：机械增压器相信在未来的很长一段时间依然会是内燃机汽车的重要组成部分。在与涡轮增压器的竞争当中，没有涡轮迟滞，介入早等特点让机械增压器也收获了不少机增死忠的追捧。不过机械增压器由于需要发动机提供动力源，这对发动机动力性还是略有影响。不过与NA车相比，这点影响在增加的动力值面前都只是小菜一碟而已。无敌小编听说有一种新型的机械增压器已经问世，名为电动增压器（Electricsupercharger）。其工作原理是不直接采用发动机输出动力，而是采用电动机带动进气叶片旋转，从而减少增压器对发动机做功的消耗，提高动力性。至于其何时会取代传统增压器，我们还是等待市场的检验吧。
易车号作者提供文章
标签:
内容由作者提供，不代表易车立场
