更為平順的機械增壓為何逐漸淘汰,而渦輪增壓反而成為了主流?

說機械增壓更平順不假,不過配備機械增壓的車子排量更大、價格更貴、車型也更少,買渦輪增壓、大家都買得起,機械增壓的車型恐怕絕大多數朋友承受不起!所以這個問題完全是異想天開,市面上配備機械增壓的車子很少、而且價格最低要飆到40萬以上,都買機械增壓做得到?都買渦輪增壓是因為大多數人承受得起,就是這麼簡單!

機械增壓器

機械增壓的優勢在于 平順、無遲滯,而劣勢超多,比如成本過高、占用空間大、性能提升很小(潛力低),這三大劣勢、就足以讓機械增壓淘汰了,成本是工業生產中最重要的一個環節,成本高的東西、再好,也是能不用、就不會用,這就是機械增壓歷史悠久、卻沒辦法普及的原因之一;其次體積太大,一般的小型代步車真下不去這增壓器,所以往往是那些大型車才會采用機械增壓;再其次就是機械增壓的潛力太小,對于提升低轉速下扭矩、效果很理想,但對功率的提升很少!2.0T的渦輪增壓機能輕松做出四百馬力、極限過千匹也不難,而2.0L的機械增壓、馬力連250匹都難!

V型夾角適合布置機械增壓器

機械增壓占用空間大

最適合布局機械增壓器的發動機,還是那些大排量的V型機,如V6、V8等等,機械增壓器可以恰好的 嵌入v型機的v型夾角之中,如上圖所示、這就是一個機械增壓發動機,機械增壓器嵌入夾角是剛剛好;如果是直列發動機,那麼頂部布局機械增壓器、就比較困難(不是做不到、而是需要做特殊的布局,增加難度),況且一直以來、采用v6、v8機器的車型都屬于大型車、機艙的空間很充足,所以才有使用機械增壓的先天條件,而小型車、機艙空間實在是小,布局機械增壓器意義不大!

機械增壓大不大

所以這就是配備機械增壓的車型,一般都是大排量、大型車,具備使用它的基本環境;而對于買菜、代步用的小車,有必要給發動機做機械增壓麼?小車、重量低,用自然吸氣動力都夠用,那麼還用機械增壓干什麼,把成本提高上去、銷量就上不去了;覺得動力不足,那麼直接上渦輪增壓即可,配上一顆小慣量渦輪同樣能改善低轉速下扭矩不足的問題,而且并不會產生明顯遲滯;所以機械增壓、在這個時代根本沒有任何的競爭力,連奧迪都放棄了機械增壓!

機械增壓器附件太多

機械增壓成本過高

機械增壓器的成本遠高于渦輪增壓器,全世界范圍就那麼幾家可以生產,更傾向于定制化生產,比如奧迪有需求、那麼就專門針對奧迪的需求進行批量生產,所以生產出來的機械增壓器只適合奧迪的機器、空間,其它車型、買來也用不上,空間上也不允許;所以機械增壓器的供應量稀少、針對性很強,所以一直以來成本居高不下;這就不像渦輪增壓器,很多個品牌都可以選擇,一款車型可以選擇使用多款渦輪增壓器,所以成本自然更可控!

渦輪增壓器更為小巧

除此之外,機械增壓器不單單只是個外殼,其內部包含了一系列的附件;比如必須打造專用的 離合器、隔音系統,所以這一系列附件下來成本就越發的不可控了,所以機械增壓器的開發成本高(針對性強,給奧迪開發的、寶馬就用不了,隨便弄出一款、大家都用不了)、而收益太低;這就不像造一款渦輪增壓器,量產之后、大家都能用,那麼渦輪增壓器的意義就更大了一些;所以這機械增壓器在流通環節上就存在問題!在渦輪增壓器不成熟時,機械增壓作為替代品可以存在,當渦輪增壓器逐漸成熟時、機械增壓必然淘汰!

機械增壓運行原理

機械增壓的潛力太小

機械增壓發動機,的確更加線性、無遲滯,其原理在于 曲軸直接帶動增壓器運轉,只要發動機運轉、那麼增壓器就同時運轉;所以不存在遲滯的問題、所以提速更平順,這是機械增壓的好處、但如此設計同樣存在弊端!機械增壓器的運轉,要 從發動機處取力,取發動機多余的力來增壓是好事、但發動機無余力時,再取力、就會消耗發動機自身的動力;舉一個簡單的例子,夏天太熱、我們扇扇子,輕輕扇幾下能帶來涼爽,使勁扇不僅不會涼爽、反而會更熱,機械增壓同樣是這個道理!

渦輪增壓運行原理

而渦輪增壓則不同,渦輪增壓依靠廢氣來推動增壓器運轉,從某種角度上看、這種能量是取之不竭的(只要還有油),也可以理解成 廢氣再利用,所以渦輪增壓的潛力更大,因為無論多大的增壓值,都不會去占用發動機自身的動力,所以這就是機械增壓潛力小的原因;而實際上就目前而言,最好的機械增壓器、轉速 不過兩萬轉,而隨便一款渦輪增壓器、轉速都能 接近20萬轉;機械增壓器最大 出口壓力可以達到2.2Bar左右(幾乎是極限),而隨便一顆高增壓渦輪都能達到3.0Bar以上,而那些極端的超高增壓能做到3.5Bar以上,所以機械增壓器的潛力遠遠不如渦輪增壓!

雙渦管技術減少了遲滯

渦輪增壓是否還遲滯?

不能否認,過去的渦輪增壓車型、遲滯的確比較嚴重,不過那是因為采用了大慣量渦輪,脫胎于賽道的大慣量渦輪,對功率提升明顯、但低轉速下扭矩比較疲軟,因為它需要更多的廢氣去推動;所以早期的渦輪增壓,存在的遲滯問題的確比較嚴重,不過隨著幾十年的不斷發展,現如今的渦輪增壓器都是小慣量的,對極限功率提升不大、但對低轉速下的扭矩提升非常明顯,低轉速下扭矩越足、也就越適合日產代步使用,所以如今的渦輪增壓發動機遲滯雖然不能消除,但已經不明顯了!

排氣側可變氣門升程

而除此之外,如 雙渦管單渦輪技術的使用,也改善了遲滯問題;比如說一個四缸機,平時四根排氣歧管 匯聚一處、來推動渦輪,難免會受到排氣阻礙、使得渦輪達不到預期效果,而雙渦管(每兩個氣缸共用一組管路,由兩個管路推動渦輪),就避免了排氣干擾問題,讓增壓器的響應更快;另外如 排氣側可變氣門升程技術的大量采用,也使得廢氣流量增加、流速變快,這同樣可以提高渦輪的響應速度!所以對于現在的渦輪增壓車而言,幾乎感覺不到遲滯的存在,如果感覺明顯的遲滯、那麼請在變速箱上找原因!

機械增壓器材料成本超高

總而言之,現如今的機械增壓都已經逐漸的開始淘汰了,還怎麼買?市面上配備機械增壓發動機的車型幾乎找不到,所以買機械增壓車型是很困難的;其實道理很簡單,在渦輪增壓技術不成熟時,機械增壓的確作為替代品而存在過很久的時間,不過始終因為它 昂貴、占用空間大、潛力小的原因,而沒能成為主流!而如今渦輪增壓已經全面成熟、全面普及,那麼市場怎麼還會給機械增壓機會呢?平順、線性是機械增壓的優勢不假,而它的缺點、遠比渦輪增壓多太多,所以機械增壓會淘汰、所以買機械增壓車的消費者很少!

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