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机械增压分派系

2011-01-01

汽车与运动 2011年6期

  看过了机械增压的基本原理,以及与涡轮增压的对比,资深的你可能觉得早有耳闻,但你可知道,机械增压本身还有很多种结构,主流的就有鲁式(Roots)、双螺杆式(Lysholm Screw)、叶片式(Sliding vane)、涡旋式(Scroll-type或G—Lader)。这些机械增压器各有各的优势,各有各的特点。下面就让我们大致了解一下吧。
  
  双螺杆式机械增压器
  
  1878年就诞生了螺杆式压缩机,但主流的双螺杆式机械增压器则是Alf Lvsholm在半个多世纪前发明,并在上世纪90年代被Kenne BelI发扬光大,后者至今都在为美系主流改装车型提供出色的机械增压套件。
  双螺杆式机械增压器的结构类似于鲁氏,但不同的是,它还能压缩转子壳体内的空气,提高增压器的效率,明显减小增压器的体积。由于技术成熟,工作可靠,双螺杆式机械增压器与鲁式机械增压器并肩成为当今的主流,梅赛德斯-AMG、福特和柯尼赛格(Koenigsegg)等都在使用双螺杆式机械增压器。
  
  鲁式机械增压器
  
  在前面的文章中已经提到,鲁式机械增压器的起源最早,最开始是为了帮助矿井通道通风,而非内燃机增压器,因为当时内燃机还没被发明出来呢。1900年,GoffleibDaimler(戴姆勒汽车公司的创始人之一)首次在汽车发动机中安装了鲁式机械增压器。
  传统鲁式机械增压器有两个相互啮合的凸缘(Lobes),动力输入轴连接其中一个凸缘,另一凸缘为从动。当它们旋转时,凸缘间产生真空,由此从进气口吸入空气,排气口送到发动机。老式增压器的热效率较低,而且体积庞大,新型的鲁式机械增压机会有3~4个凸缘,以提升效率,但也往往只用于大型车或重度改装的美式0~400m肌肉车。
  
  叶片式机械增压器
  
  叶片式机械增压器又被形象地称作“离心式”。如果要用一句话来概括它的原理,那就是在很多设计上类似于涡轮增压器,但它的驱动力不是来自废气的压力,而是发动机的曲轴。
  瑞典著名超级跑车柯尼赛格(Koenigsegg)CCR就装备了双叶片式机械增压器,但由于叶片式机械增压器的工作温度较高,且经济性能不如双螺杆式,所以只有部分追求极限的发动机才会选用。二战时很多战斗机,如劳斯莱斯梅林和戴姆勒奔驰DB601,使用的就是叶片式增压器。但在涡轮增压器出现之后,叶片式机械增压器逐渐被放弃。
  
  涡旋使机械增压器
  
  由于制造工艺及成本等原因,目前只有德国车采用过涡旋式机械增压器。这也是为何车用涡旋式机械增压器还有个“G—Lader”的名字,因为“Lader”在德语里是“转换器(Changer)”的意思。其主要原理是利用动、静涡旋齿的相对公转运动,形成密闭容积的连续变化,从而实现压缩气体的目的。
  把涡旋式机械增压器引入车用发动机的是大众。1987年,第一批装载了这种机械增压器的500辆第二代Polo G40下线,车名中“G”就是增压的代号,它用1272mL的排量就实现了当时2.0L发动机的动力水准。不过,这件事恐怕连资深车迷都没有过耳闻,因为这些车基本上都卖给了大众自己的员