渦輪增壓、機械增壓，這兩種增壓技術究竟有什麼差異？

參考機型：

路虎發現5 3。0S-V6，250kw/450N·m（4500~5000rpm）

坦克500 3。0TT-V6，260kw/500N·m（1500~4000rpm）

S是機械增壓的縮寫，T是渦輪增壓的縮寫，TT指雙渦輪增壓，六缸機可以理解為一排氣缸連一組渦輪增壓器，這樣有利於控制增壓和排氣，並不是為了去提高增壓的壓力。

機械增壓為什麼很少有車輛使用了呢？原因應當很清晰了，看一看發現5 3。0S的扭矩曲線吧；很多人說機械增壓器“沒有遲滯”，這個說法沒有錯但暗示的觀點是大錯特錯的，下圖為機械增壓器的概念。

所謂機械增壓指的是增壓器與發動機的曲軸剛性連線，以曲軸轉動的方式帶動增壓器渦輪運轉，這是個純機械結構；其缺點也就非常突出了，增壓器的轉速由曲軸的轉速來決定，那麼就一定是“低轉速增壓效果差、高轉速增壓效果才能好”——內燃式發動機的轉速指的正是曲軸每分鐘的運轉次數。量產車發動機的最高轉速不過是六七千轉，正常代步駕駛的轉速只是兩三千轉。

那麼即便機械增壓器的轉速是經過放大的，真實轉速的極限也會很低；而增壓器的轉速直接決定增壓壓力的高低，增壓的概念其實是壓縮空氣，壓力高則能把更多的空氣壓縮到小小的燃燒室裡，空氣中的氧分子數量就會增多，概念如下。

燃油燃燒做功的基礎是氧氣，沒有氧氣就不能燃燒而產生熱能了；由於內燃機做功的時間非常短，燃油是無法充分燃燒的，即便是熱車後也不例外。那麼想要提高動力無非就是去提高燃油燃燒的充分性，或者理解為燃油燃燒的速度的快慢，提高的方式就是提升參與反應的空氣的氧含量。

所以增壓壓力越高、增壓器轉速越高，壓縮空氣中的氧含量也就會越高，反應到引數上就是扭矩會更大；所以這臺3。0T的最大扭矩多出了50N·m，但最大的差異是該發動機在1500轉的時候就能達到500N·m，而3。0S 1500rpm的扭矩要小很多，只有把轉速拉昇到4500轉才能達到450N·m，中低轉速區間的動力是明顯弱的。為什麼渦輪增壓發動機的最大扭矩可以在那麼寬的轉速區間內維持峰值不變的輸出呢？

這是渦輪增壓系統的原理，其增壓器不透過曲軸帶動運轉，而是用發動機正常執行時產生的高壓排氣來驅動；低轉速起步的時候，發動機每分鐘排除的廢氣也有幾百升，轉速數值的一半就是四衝程發動機每分鐘點火做功的次數，也是排氣的次數。大量的廢氣從狹窄的進氣歧管裡排出，必然會在歧管內產生高壓的氣流，那麼結果就是“低轉速、高壓排氣、渦輪高轉執行”了；其壓力會高到需要“洩壓”，增壓器的旁通閥就是在轉速過高、壓力過大的時候，把一部分尾氣從渦輪之前直接排出，這樣就能控制渦輪的轉速和增壓壓力了。

優秀的渦輪增壓發動機是沒有遲滯的，起步時稍微加點油門就能達到上千轉，此時的排氣壓力就足夠驅動渦輪增壓器運轉，比如這臺3。0T就能從1000轉左右開始透過排氣驅動渦輪轉動，在1000~1500轉區間為增壓壓力的快速上升——起步就有增壓，到了發動機1500轉，增壓壓力就會透過旁通閥來控制而不再改變，扭矩也就達到了500N·m。

渦輪增壓透過控制尾氣增壓，極速達到極限

機械增壓透過曲軸轉速增壓，高轉速等於高壓力且損耗曲軸動力

這就是兩者的差異。

很顯然機械增壓器是遠不如渦輪增壓器的，這就是渦輪增壓技術會成為主流而機械增壓幾乎被淘汰的原因；而之所以有些汽車愛好者還在吹噓這種技術，原因主要是動力較差的自然吸氣發動機只能假裝機械增壓器，渦輪增壓器是無法去改裝的。

最理想的方案是車輛用電機驅動，渦輪增壓發動機可以輔助驅動或者只用來發電，也就是插電混動或增程電動；原因為電機起步第一轉即可爆發最大扭矩，內燃機需要透過大量噴油進氣燃燒出足夠多的熱能來升高轉速和提升排氣壓力，但只有轉速足夠高才能夠增大進氣噴油量，結果是起步階段不論用什麼增壓技術都會有扭矩上升的遲滯；可是電機的能量來自動力電池組輸入到電機的電流，電控單元起步起步即可讓動力電池組以最大的電流輸入到電機，那麼起步瞬間就能夠爆發最大扭矩了。

這個特點叫作“恆扭矩”，只有在高轉速區間才會有些下滑，但電機的高轉速往往都是一萬多轉的概念；所以在正常駕駛的時候就是扭矩可以不變，單純依靠轉速的升降來調整車速（不需要變速器），電機的爆發力則遠勝內燃機，這就是高效能車為了都在放棄內燃機的原因。

編輯：天和Auto-汽車科學島

天和MCN釋出，保留版權保護權利

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