涡轮增压和机械增压有什么区别（浅谈增压之间的博弈）

内燃机发展至今已具有过上百年的历史，在内燃机漫长的发展过程中曾出现过很多种增压方式，如惯性增压、气波增压、机械增压以及现如今的主流涡轮增压；而现如今气波增压、惯性增压由于增压效果太差，早已被淘汰，而曾经最被看好的机械增压在现如今也仅仅是苟延残喘，我来为大家讲解一下关于涡轮增压和机械增压有什么区别?跟着小编一起来看一看吧!

涡轮增压和机械增压有什么区别

内燃机发展至今已具有过上百年的历史，在内燃机漫长的发展过程中曾出现过很多种增压方式，如惯性增压、气波增压、机械增压以及现如今的主流涡轮增压；而现如今气波增压、惯性增压由于增压效果太差，早已被淘汰，而曾经最被看好的机械增压在现如今也仅仅是苟延残喘。

优势众多的机械增压为何会逐渐凋零？而几十年来一直饱受诟病的涡轮增压又为何会成为主角？实际上这就是物竞天择、适者生存的道理，涡轮增压凭借其超高的潜力、相对可控的成本逐渐成为当今的主流，要明白一句话，存在即合理、大量存在是硬道理，而如今全面普及的涡轮增压发动机恰恰是在说明这一点。

机械增压有很多优势，且这些优势至今也是涡轮增压所不能比拟的，比如说机械增压没有迟滞，原理在于机械增压器是从发动机处取力来进行驱动，如上图所示一根皮带链接着发动机曲轴与机械增压器，也就是说只要发动机开始运转，机械增压器就会同步开始运转，且发动机曲轴所提供的转矩远比低转速时废气所提供的力量更大。

废气涡轮增压之所以无法完全消除迟滞，原因还是在于传动介质废气与涡轮叶片之间没有硬连接，这就和我们小时候玩的风车是同样的道理，用嘴吹气驱动风车总有个迟滞的过程，而用手指去转动风车就不会迟滞，因为手指驱动风车就如同存在硬连接，这就是机械增压不迟滞的原理，发动机转、增压器转子立刻旋转，所以也就不存在迟滞的问题了。

另一方面机械增压器处于一个相对温和的工况。机械增压器不需要高温废气去推动，所以远离了高热，而涡轮增压毕竟需要用高温废气去推动（温度越高蕴含能量越多），所以相对来说涡轮增压器的工况要更恶劣，以至于发动机要多设置一条机油路径利用机油循环给涡轮增压系统散热，所以涡轮增压发动机是挑机油的，至少不能按照自然吸气发动机去对待；机械增压系统运行时的温度仅为60-100度之间，而增压状态下的排气温度可达900度以上。

对比优势，机械增压系统劣势同样不少，比如潜力差、增压器体积巨大、配装量低导致的成本高、燃油经济性差；实际上机械增压最大的劣势在于它的潜力不足，与涡轮增压所能提供的压力相比较，机械增压终究还是有些薄弱；机械增压器的转速最高不过5、6万转（离心式），而涡轮增压每分钟转速往往在16-20万转之间，叶片每转一圈、都是一次压缩空气的过程，转速上的巨大差异就注定了在所能达到的压力值方面，机械增压是薄弱的。

就目前来看机械增压所能达到的最大压力在1.5-2.0Bar左右，而涡轮增压最大压力可以突破4Bar；原因就在于驱动涡轮增压的能量源于发动机所排出的废气，而不会去消耗发动机的功率；而机械增压器是通过发动机曲轴来带动，机械增压器转动得越快、功率就越大，那么消耗发动机的功率就越多，所以机械增压受制于转速、往往提供不了太大的压力值，这样一来对发动机的提升就小。

比如奥迪曾经用的3.0T机械增压发动机，马力只有290匹、420nm的扭矩，而现如今的2.0T发动机可以轻松达到这个参数；而一些高增压发动机如AMG的M133，峰值压力达到1.8Bar时可输出400匹马力，峰值扭矩已经达到了480nm；这仅是1.8Bar时的数据，如果缸体足够强大打上4bar的压力，马力大概可以突破700匹；所以对于小排量发动机而言涡轮增压能带来明显的提升，而机械增压能提高起步时、中段提速的响应，但从中后段开始就乏力了。

都知道大惯量涡轮需要更多的废气推动，所以更容易出现迟滞，所以现如今买菜涡轮车上配备的皆小惯量涡轮，实际上这就是在模仿机械增压器的特性，使得涡轮增压系统可在更低的转速区间达到扭矩平原，如上图所示某品牌的1.5T发动机，扭矩平原在1700-4500转时可以达到（注意并不是说这个转速区间增压系统会介入，而是说在全负荷下这个转速区间可以输出最大扭矩）。

而机械增压器的峰值扭矩区间要更晚，一般而言机械增压发动机的扭矩平原都在3000转之后才能达到，所以峰值扭矩来得晚有些不适合当今内燃机的进化趋势，因为这是个强调低扭的时代，低转速下扭矩输出越足、峰值扭矩来得更早反而是评价当今内燃机好坏的标准，毕竟这个时代大家谁没事能把车子开到3000转以上（配5速手动变速器的车型除外）？所以潜力大、成本低、小巧的涡轮增压器逐渐成为主流。

写到这可能有些朋友会认为机械增压器已经被淘汰了？不可否认现如今涡轮增压是绝对的主流（全世界范围、包括北美，不过美国机械增压改装的后市场很成熟），只配备机械增压系统的原厂车很少见，但机械增压的快速响应能力是涡轮增压所不能比拟的，即便是小惯量涡轮只是改善了迟滞，但响应速度依然没办法与机械增压相比较，同样是全负荷起步（地板油、节气门全开），机械增压达到峰值扭矩只需0.5秒左右、完全是跟着发动机转速体现，而涡轮增压达到扭矩平原要两秒左右（注意是达到峰值压力，而不是说两秒才有压力）。

机械增压的这种快速响应能力也仅有法雷奥研发的那类电动涡轮能比拟了，只不过搭载于48V系统的电动涡轮也很难普及，稳定性也远不如机械增压；凭借快速响应的能力，机械增压可以与涡轮增压打造双级增压，机械增压负责低、中低负荷下的增压工作，而大惯量涡轮增压系统负责中高速、中负荷，全速、全负荷时的增压工作，比如路虎的3.0T发动机就是采用这种双级增压，机械增压系统扮演了王牌辅助的角色。

小涡轮响应快（不如机械增压）、但潜力与机械增压一样都不大，大涡轮所能提供的压力值更大，但需要更高的排气压力去推动它运转，所以在发动机低转速时响应差、迟滞明显，所以无论是大惯量涡轮、小惯量涡轮、机械增压甚至是比较野的离心式机械增压都存在自身的短板，螺杆、鲁式机械增压器响应都迅速，但增压值小；离心式机械增压能提供的压力值大（转速5、6万，有说法能达到10万转以上，未考证），但响应并不迅速且不稳定。

所以无论是机械增压、涡轮增压都存在自身的缺点，当然也都有自身的优势；所以机械增压即便在不断凋零，但不至于淘汰，因为它可以与涡轮增压组成双增压；当然通过大小两个涡轮串联也能组成二级增压，排气压力低时用小涡轮保证响应，排气压力大时用大号涡轮来保持高功率输出，只不过小涡轮终究还是没有机械增压响应的那么迅速，所以机械、涡轮双增压是很完美的组合，但受制于成本。

总而言之机械增压更适合大排量机型，但配备涡轮增压的大排量机型更强，比如法拉利现如今也开始玩涡轮增压（3.9T），法拉利不会在意成本、因为它的受众群体购买力足够强，选择涡轮增压就是看中它的潜力，足够高的压力上限可以确保发动机输出更高的马力，法拉利的3.9T涡轮增压发动机可以输出720匹马力，3.9L机械增压能达到多少马力呢？所以现如今无论是顶级豪车如宾利、劳斯莱斯、迈巴赫，还是如思域、高尔夫、卡罗拉这类买菜车皆配涡轮增压。

机械增压不适合小排量机型，但与涡轮增压所组成的双增压系统就很适合小排量发动机了，如大众的1.4T双增压版本、沃尔沃2.0T双增压发动机，沃尔沃2.0T的双增压发动机可以提供320匹马力、400nm的扭矩，数据很好看是吧？关键它响应迅速，而2.0T只通过涡轮增压系统达到这个动力参数，迟滞就明显了，这就是双增压的意义；只不过偏高的成本注定了其很难普及，仅仅能配备在那些强调性能的车型上。