機(jī)械增壓
裝用在汽車上的增壓器，起初都是機(jī)械增壓，在剛發(fā)明時(shí)被稱超級(jí)增壓器(Supercharge)，后來渦輪增壓發(fā)明之后為了區(qū)別兩者，起初渦輪增壓器被稱為Turbo Supercharger，機(jī)械增壓則被稱為 Mechanical Supercharger。久而久之，兩者就分別被簡(jiǎn)化為Turbocharger與Supercharger了!
『奔馳C180K用的1.6升機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)』
機(jī)械增壓器壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)力來自發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸。一般都是利用皮帶連接曲軸皮帶輪，以曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)的扭力帶動(dòng)增壓器，達(dá)到增壓目的。根據(jù)構(gòu)造不同，機(jī)械增壓曾經(jīng)出現(xiàn)過許多種類型，包括：葉片式(Vane)、魯茲(Roots)、溫克爾(Wankle) 等型式。不過，現(xiàn)在較為常見的為前兩種。
魯茲增壓器有雙葉、三葉轉(zhuǎn)子兩種型式，目前以雙葉轉(zhuǎn)子較普遍，其構(gòu)造是在橢圓形的殼體中裝兩個(gè)繭形的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子之間保有極小的間隙而不直接接觸。兩轉(zhuǎn)子借由螺旋齒輪連動(dòng)，其中一個(gè)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)的皮帶輪連接，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸的皮帶輪上裝有電磁離合器，在不需要增壓時(shí)即放開離合器以停止增壓。離合器的開合則由計(jì)算機(jī)控制以達(dá)到省油的目的。
而葉片式( 亦有稱為渦流式) 的本體就是屬于葉片式本體的一種。其運(yùn)作方式主要是利用三個(gè)可根據(jù)不同離心力而改變轉(zhuǎn)速的行星齒輪組帶動(dòng)進(jìn)氣葉片。透過齒輪組與葉片軸心的相互磨擦，提高軸心轉(zhuǎn)速并進(jìn)一步提高進(jìn)氣葉片的速度，以獲得持續(xù)不斷的增壓反應(yīng)。換句話說，就是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速愈高，進(jìn)氣葉片的轉(zhuǎn)速也能跟著提高。
機(jī)械增壓的特性：
機(jī)械增壓與渦輪增壓在動(dòng)力輸出上有著明顯的區(qū)別，前者有接近自然進(jìn)氣的線性輸出，而后者則因?yàn)橛袦u輪遲滯的現(xiàn)象，出力相對(duì)多一點(diǎn)突兀，沒那么線性。
因?yàn)闄C(jī)械增壓的作動(dòng)原理，使其在低轉(zhuǎn)速下便可獲得增壓。增壓的動(dòng)力輸出也與曲軸轉(zhuǎn)速成一定的比例，即機(jī)械增壓引擎的動(dòng)力輸出隨著轉(zhuǎn)速的提高，也隨之增強(qiáng)。因此機(jī)械增壓引擎的出力表現(xiàn)與自然氣極為相似，卻能擁有較大的馬力與扭力。
由于機(jī)械增壓器采用皮帶驅(qū)動(dòng)的特性，因此增壓器內(nèi)部葉片轉(zhuǎn)速與引擎轉(zhuǎn)速是完全同步的，基礎(chǔ)特性為：
引擎rpm X(R1/R2)= 增壓器葉片之rpm
R1 引擎皮帶盤之半徑
R2 機(jī)械增壓器皮帶盤之半徑
而機(jī)械增壓器由于利用引擎轉(zhuǎn)速來帶動(dòng)機(jī)械增壓器內(nèi)部機(jī)構(gòu)。其整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作溫度介于70℃ -100℃，比起靠廢氣驅(qū)動(dòng)的渦輪增壓器的400℃ -900℃的高溫工作環(huán)境要舒服得多。因此，機(jī)械增壓系統(tǒng)對(duì)于冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)的要求與NA 引擎基本相同，機(jī)件保養(yǎng)程序也大同小異。
此外，機(jī)械增壓優(yōu)點(diǎn)為體積小，不需修改引擎本體、安裝容易，因此在美國的改裝界也頗受歡迎。原本為大排氣量NA 設(shè)計(jì)的車輛，尤其適合改裝。
房車賽的賽車在改裝時(shí)要拆除空調(diào)壓縮機(jī)，而方程式(Formula)賽車，甚至連啟動(dòng)馬達(dá)、機(jī)油泵都改成外部連接，目的都是為了減少對(duì)引擎造成的負(fù)擔(dān)。
依靠發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力帶動(dòng)的機(jī)械增壓器，與以上部件一樣，都會(huì)給發(fā)動(dòng)機(jī)帶來額外的負(fù)擔(dān)。因此，增壓器本身的運(yùn)轉(zhuǎn)阻力必須越小越好，才不會(huì)拖累引擎的工作效率，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提升才能更快。
然而，機(jī)械增壓器的進(jìn)風(fēng)量與阻力成正比關(guān)系。當(dāng)使用高增壓時(shí)，雖然引擎輸出的能量大增，但相對(duì)增壓器內(nèi)部葉片受風(fēng)阻力也會(huì)升高，當(dāng)阻力達(dá)到某一界限時(shí)，這個(gè)阻力會(huì)使引擎承受極大的負(fù)荷，嚴(yán)重影響轉(zhuǎn)速的提升。因此，機(jī)械增壓必須在增壓值與引擎負(fù)荷間取得平衡，以避免高增壓帶來的負(fù)面效應(yīng)。
目前，歐洲設(shè)計(jì)的機(jī)械增壓多為介于0.3-0.5bar的低增壓，著重在低轉(zhuǎn)速扭力輸出與中高轉(zhuǎn)速“高原型”馬力輸出。而臺(tái)灣“特嘉”研發(fā)的新式高效率增壓器可以產(chǎn)生0.6-1.2bar 的中度增壓值，動(dòng)力提升的幅度更為顯著。雖然機(jī)械增壓系統(tǒng)在現(xiàn)階段仍然無法突破1.5bar 的高增壓范圍，而渦輪增壓早已突破2.2bar 的超高壓境界，單就效率而言，渦輪增壓系統(tǒng)可以用“倍數(shù)”來提升引擎輸出，但要付出的金錢、維護(hù)，以及周邊整合也是機(jī)械增壓的數(shù)倍，孰優(yōu)孰劣，就請(qǐng)各位讀者自行評(píng)斷。
