自然吸气发动机改装机械增压真的可行吗

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问题:

NA自然吸气发动机动力差,改装机械增压能否提升性能?答案显然是肯定的,以日系汽车为首NA代步汽车有很多都去改装了这种套件,比如号称可以越野但动力总不够用的普拉多,其次则是标榜“东瀛宝马”的买菜车马自达比较多见。

增压器中能用于改装的只有机械增压器,然而即使是这种低效率的机型也能明显提升动力,但同时也会快速加大此类车辆的损坏,改装后要做好大修变速箱的准备,对二手汽车感兴趣的消费者要尽量避开这些改装车。

01增压动力提升原理

任何类型的增压器都是「空气压缩机」,区别仅为动力源的不同而已。

TURBO·废气涡轮增压是通过内燃机运行中必然产生高压排气驱动涡轮运转,转速可以达到每分钟数万甚至超十万转;压气机部分的涡轮与废气涡轮转速相同,所以空气被压缩的程度也会很大。但是这种系统对材料和工艺的要求很高,结构也比较复杂,普通的NA机型是没有改装空间的。

所以自然吸气发动机只能考虑改装技术难度很低的“S·机械增压系统”,这种压气机的动力来自发动机的曲轴,通过皮带分别连接两端。启动发动机后的增压器会全时运转,包括怠速时也不例外;而压气机自身存在较大的运行阻力,加装后必须提高怠速转速,否则怠速会不稳定。不过不论如何调整怠速,多出增压器后等于全时开启空调压缩机,油耗是会明显升高的。

原理:机械增压器的转速是基于曲轴转速放大,量产汽车的转速总会限制的很低,汽油机也不过rpm以内。所以这种压气机的转速也很低,增压的效果是不够理想;可是NA发动机的设计与材料标准本也很低,过度的增压会严重损坏材料,增加磨损并且造成各种密封件的加速老化。

所以改装机增压虽然效果差但也是极限了,只是改装后仍旧会造成发动机加速的老化,同时变速箱也会加速损坏。

要知道压缩空气会在喷油量不变或略微增多的前提下,以富氧燃烧的方式让等量燃油爆发出更大的扭矩;扭矩来自燃油燃烧过程中转化的热能,燃烧的过程中是分子不规则的剧烈碰撞,增氧后会加大碰撞的强度,结果则是缸内温度与压力的同步升高。

这就是增压技术为什么能提升扭矩的原因,压力温度的增长必然会造成发动机的加速老化;在标致零海拔时的空气氧浓度是20.94%,助燃后的汽油火焰温度标准如下,看一看增压增氧后的燃烧温度吧,想一想日系汽车问题不断的发动机是否能承受。

02变速箱的问题

改装机械增压影响不仅是发动机,机器因高温损坏气门油封或磨损导致活塞间隙扩大,缓慢的出现烧机油的问题其实还比较容易解决;但是变速箱如果损坏那就是液力变矩器与齿轮组的损坏,解决的方式基本是更换总成,这种机器的更换成本是很高的哦。

可能造成变速箱损坏的原因很简单,因为不同级别的变速箱都有「极限·可承受最大输入扭矩」;发动机转动的曲轴输出的是转矩,也就是扭矩,与输出端连接的是变速箱变矩器的泵轮动力毂,泵轮搅动ATF(变速箱油)带动涡轮转动,将动力传递到变速箱的齿轮组里。而这些齿轮的材料可以承受多大扭矩也是有固定标准的,超过扭矩则有可能让齿轮断牙,这是无解的问题。

重点:液力变矩器也不是全是“液力传动”,在不同前进挡或节气门信号的状态下,变矩器中的单向离合器会推动涡轮与泵轮刚性结合,以离合器的状态传递动力。这种结合传动当然也是有最大扭矩限制的。

以普拉多为例,此车装备的「AC60F·6AT」变速箱只是台中小扭矩容量的机型,老款的4AT到4挡时会锁止涡轮泵轮,所谓的“新款6AT”在2挡时就会锁止,当然优秀的机型是急加速起步时1挡就能锁止。

标准的普拉多最大扭矩还不足N·m,这连中等偏下标准的1.5T都不如,可见变速箱的承受极限也是相当的低。3.5L-V6版本的最大扭矩多,这种水平也是不如主流的2.0T,但增压后必然会让扭矩有相当程度的增长。

且不论齿轮组在用车过程中会崩断多少齿牙,变矩器的涡轮泵轮打滑磨损的问题能控制吗?爱信精机的变速箱品质本就一般,增大扭矩后的磨损是不如湿式双离合的,真正的那这些车去越野,或者以马自达为例当成性能车使用的话,磨损标准会和干式双离合差不多了。这就是是否应当改装机械增压器需要考虑的问题,建议不要考虑改装,选择NA动力汽车就要接受它的落后。

编辑:天和Auto-汽车科学岛

天和MCN授权发布

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