动力改装到底选择机械增压还是涡轮增压

谈到汽车改装，动力是避不开的环节。现如今市面上的家用轿车基本都是小排量自吸，小排量涡轮增压，只有一些豪华车，越野车，跑车会涉及到大排量涡轮增压或是大排量自然吸气。举个例子，市面上在售的硬派越野车里面，日系占绝大多数，以普拉多为例，海外版和国内版的三种动力分别是2.7L4自然吸气，3.5V6自然吸气和4.0V6自然吸气；功率方面，2.7，3.5，4.0的最大功率分别为120KW，206KW和204KW，最大扭矩246N.M，365N.M和390N.M。对于一台性能可靠技术成熟的发动机来说，这个动力参数也还可以，不过放到一台2吨重的硬派越野车上的话，不难发现2.7的动力已经远远不够看了。大家也可以通过论坛上普拉多2700车主的反馈来看，动力肉已经是一个通病，对于这种情况，动力改装就可以纳入车主的考虑范围了。

而对于动力的改装，肯定要涉及到发动机的改装。对于自然吸气的发动机来说，最简单的就是加一个增压器。而对于增压器的选择来说，又是一个困扰不少车主的问题。增压有机械和涡轮两种，关于这两种增压器的优劣势，下面会和大家好好介绍。

根据《汽车零部件期刊》2012年第三期的文章《浅谈汽车发动机的增压技术》上说明了：与自然吸气发动机相比，增压型发动机在其尺寸及结构不变的情况下功率和扭矩可以提高20%——50%。就好比一匹马正常吃5斤草可以跑10公里，而另一匹只用吃4斤就可以跑10公里。这也可以理解国内市场上小排量增压的车越来越多，而大排量发动机因为排放规定的因素变得越来越少。而机械增压和涡轮增压本质上的作用都是一样的把发动机进气系统中的空气压缩后再引入气缸，压缩后的空气密度更大，单位体积所含的氧分子更多，按照理论空燃比混合，需要喷入更多的燃油，这样就能在排量不变的情况下得到密度和质量更大的可燃混合物，经过燃烧后就能获得更多的热能，从而转换出更大的动力。另外，由于进入的空气量充足，其燃烧也更为彻底。这又涉及到一个问题，同样的工作原理，机械增压和涡轮增压的区别在哪？根据《浅谈汽车发动机的增压技术》上说明了“对于涡轮增压而言，加装废气涡轮增压器的发动机功率和扭矩可提高20%~100%，这样小排量的发动机达到了大排量发动机的动力性，而且发动机变得更轻，油耗更低，燃烧更彻底，排放的废气污染物也相对较少。另外，它不额外地消耗发动机功率，使用经济性较好。对于机械增压来说，一是在低转速时便可获得增压。只要发动机工作，机械增压器就可进入工作状态，即可获得增压效果，解决了涡轮增压器只有达到了一定转速时才能增压和发生涡轮迟滞的问题。二是动力输出自然平缓。机械增压的动力输出与曲轴转速成线性，即随着发动机转速的提高，其动力输出也随之增强，机械增压发动机的操作感觉与自然吸气发动机极为相似，动力输出呈线性，三是机械增压器的工作温度为70-100℃之间，与自然吸气发动机相比，使用保养没多大区别。同理这两个增压器也有不同的缺点：涡轮增压器最大的缺点是涡轮迟滞。因为涡轮增压发动机的增压器需要靠排气能量驱动，所以当发动机转速较低时，排气能量往往比较小，此时有可能无法驱动增压器，而且增压涡轮越大，涡轮就越难以被驱动，造成的结果就是，当涡轮增压器不工作（低转速，1500~2500r/min以下）时，涡轮增压发动机的动力甚至会小于一台同排量的自然吸气发动机。此外，由于涡轮增压器叶轮的惯性作用，叶轮对油门的骤时变化反应滞后，通常会出现加速后动力提升跟不上，而且在增压器介入工作时动力输出有突兀感。其次是废气涡轮增压器的工作温度较高（600℃左右），对润滑条件和使用要求也较高，同时较高的工作温度会提高进气温度，降低充气密度，所以多数涡轮增压发动机采用了加装冷却器的方法来降低工作温度，此技术称之为涡轮增压中冷技术。而机械增压由曲轴驱动，始终在消耗发动机的功率，尽管随着发动机转速的升高而增压压力提高，但是增压器本身的运动阻力又随发动机的转速升高而增大，从而导致发动机高速时的负荷增大，为此，机械增压必须在增压值与发动机负荷间取得平衡，以避免高增压带来的负面效应。回到文章开头说的普拉多，对于普拉多这一类车来说，车主首先看到的是它的越野性能，耐用性。而低扭可以说是比较重要的一项性能，对比两种不同的增压，不难发现，机械增压更适用于这些装配自然吸气发动机的越野车。而机械增压的种类也挺多，市面上常见的双螺杆式和离心式机械增压，这篇文章先介绍一下第一个，双螺杆式机械增压。

根据《流体机械》2011年8期的《双螺杆机械增压器现状及其发展趋势》文章中所写到：双螺杆机械增压器相比其他几类增压器的优点：与废气涡轮增压相比

(1)螺杆机械增压可全程提高扭矩与功率，尤其低速扭矩特性更加卓越。涡轮增压的启动需要有足够多的废气来支持，而这通常会需要一段时间。机械增压的驱动力则直接来自引擎的曲轴，当引擎启动时，就已开始工作。在低转速时，其性能明显优于废气涡轮增压器。

(2)螺杆机械增具有优良的发动机瞬态加速特性。废气涡轮增压器涡轮室内的涡轮只有达到一定转速时(12000r/min左右)才能使进气叶轮开始工作。而双螺杆机械增压器扭力输出更加线性，加速流畅，无迟滞和突然爆发，动力输出一气呵成，几乎感觉不到与自然进气发动机的不同。

(3)机械增加器螺杆机械增压较少影响排气系统，更为环保涡轮增压器布置在发动机排气口和催化转化器之间，利用废气推动运行，从而耗费了废气热能，使得进入催化转化器的废气温度降低，延长催化转化器的起燃时间，影响发动机启动和启动后暖机阶段有害物质的净化。相比而言，机械增压器则与排气系统无关，不会影响催化转化器的起燃特性。

(4)螺杆机械增压发动机的泵气损失较小发动机中因工质流动需要克服进、排气系统阻力所消耗的功称为泵气损失，约占发动机总机械损失的20%。

双螺杆机械增压易于安装，操作性好废气涡轮增压的排气涡轮安装在排气管里面，它的最高转速可达12000r/min以上，由此产生的高温高压不可避免，这使得废气涡轮增压安装更加复杂。当需要熄灭引擎时，涡轮增压发动机通常需要怠速工作30s左右的时间来推动机油以便让部件、机油冷却，而机械增压则无此类问题。相比之下，针对需要动力升级的越野车车主们，双螺杆机械增压可以是一个很好的选择。

易车号作者提供文章