何謂渦輪增壓??

阿光(raychao)

2007/05/09 14:25:49

發文

#261954 IP 74.45.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
大家好
小弟我對於車的知識還很淺淡...
想問一下
什麼是渦輪增壓呢?
今天小弟我做朋友的車
他的儀表上多了個小儀表
他換檔時那儀表就瞬間到最底又到中間
增壓的時候就到最上面 車子也就突然用飆的
請問可以解釋一下其原理嗎?
還有要怎麼增壓呀? 我沒看到他的開關😩
以及現在有哪些車是有渦輪增壓的呢?

15

則留言

1

★ Arumy ★(54arumy)

2007/05/09 15:47:48

發文

#261975 IP 187.112.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
渦輪增壓器 / Turbo charger , 為一增加容積效率的裝置 ;
一般來說 , 要完全燃燒 , 油氣比約為 1 : 16 , 而同一容積內 ,
若供給以更多的空氣 , 則燃油將燃燒得更迅速完全 , 效率更高 。
渦輪增壓器 , 裝置於引擎進氣與排氣間 , 軸二端各有一組風扇渦輪葉片 ,
由於引擎排氣溫度高 , 流速快 , 由排氣來推動主渦輪葉片, 連動進氣端的
渦輪葉片來將空氣擠壓入汽缸內 , 如前所述 , 有了充足的空氣來助燃 ,
引擎運轉自然帶勁夠力。
相對的 , 渦輪增壓引擎汽缸內壓力大則溫度高 , 若混合燃油的空氣溫度過高 ,
在火星塞還沒點火前便自燃 , 那就是所謂的 爆震 , 對引擎蠻傷的 ,
是故控制進氣溫度的 Intercooler 功能頗為重要 。
若正確使用 , 渦輪增壓引擎應可節省燃油消耗 , 只是 , 踩油門的感覺太爽了 ,
又有幾個人能控制得了 .... 所以有 Turbo 的車較耗油 , 是此之故 ....
而機械增壓只差別在不是由排氣來帶動主動輪 。

不要在咩了(a5227565)

2007/05/09 15:49:36

發文

#261976 IP 90.162.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
渦輪增壓在台灣比較多人用
比賽車種也會偏向這邊改裝
就是加大馬力的算是快速速成法吧(在不擴缸的情況下)
渦輪增壓為大家說的Turbo
就一般的引擎大多都是NA自然進氣
而渦輪增壓就是增壓進氣
利用在進氣的時間固定下 增加進氣的壓力來提升空氣流速
感覺就像是在把空氣硬擠進去汽缸內 讓爆發更有力
就我所知道的就有廢氣增壓(不知道是什麼名稱 只是有利用到廢氣 所以我簡稱廢氣增壓)
通常就是在車子裡面多裝渦輪(俗稱的螺)
螺也有分大小 用越大越有加速力 可是越容易有渦輪遲滯(Turbo lag)
而你說的那個小儀錶應該是增壓表 顯示目前增壓值多少
到最高點的時候 當然渦輪出力最大 所以會讓你感覺到有漂的感覺
而換檔的時候 會洩壓 所以會到底 換檔後 看當時的轉速是多少 就會再增壓到該轉速該有的值
而渦輪沒有開關(就我所知道的) 裝了就作用
而目前只要是柴油車種大部分都會有turbo
我比較好奇的是...機械增壓 是怎麼增壓??😝

ㄚ慎(actionsmile)

2007/05/09 16:03:16

發文

#261977 IP 92.128.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
渦輪增壓-->利用廢氣(排氣)推動增壓用之渦輪
機械增壓-->利用皮帶帶動增壓用之渦輪
缺點及差異為渦輪增壓會有turbo lag之現象
機械增壓低轉速會消耗引擎輸出

★ Arumy ★(54arumy)

2007/05/09 16:07:20

發文

#261978 IP 187.112.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
一般來說,機械增壓多為低增壓,於進氣端以一皮帶或馬達以固定的轉速壓力
來將空氣壓入汽缸,由於是低增壓,故出力較小,不若渦輪增壓有大馬力。

Chiardy(chiardy)

2007/05/09 16:36:39

發文

#261986 IP 189.64.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
這是小弟過去寫的一篇簡介,現在再把它挖出來貼,請各位大大看看囉。

增壓器是一種附加在活塞引擎上的裝置,提供額外的力量,增加引擎出力。
這個裝置並不是很新的科技,早在二次大戰期間就已經出現。
一如ABS防鎖死煞車系統一樣,增壓裝置也是從飛行轉變為民間使用的一項技術,
後來這項技術逐漸普及,很多汽車也裝置了這些增壓裝置,來提升引擎的馬力。

先來看看當初設計增壓裝置的原因。

活塞引擎就是吸入空氣,與油氣混合,在汽缸中燃燒,推動活塞,帶動傳動軸,轉動螺旋槳。
不論是使用化油器或是噴射注油,這些活塞引擎都是屬於自然進氣,也就是有一個進氣口,
當引擎進氣活塞打開,油∕空氣就會被吸進去(因為活塞下降)。
這個在地面(低海拔)沒有什麼問題,因為空氣密度高。
但是隨著飛行高度上升,空氣密度下降,引擎能夠吸進來的空氣就會下降,
所以這時油的比例也要下降,以免油氣過多造成燃燒不良並且耗油。
也就是說,隨高度上升,引擎的出力會愈來愈低。
以一般飛行訓練用的單引擎小飛機來說,地面上油門全開時進氣歧管的壓力約在29.7inHg(英吋汞柱)左右,
接近大氣壓力,爬升率可達每分鐘1200呎。
但是當飛到約8000呎附近時,油門全開也只剩下23inHg左右,爬升率只剩三四百呎。
這是活塞引擎一大限制。

要如何讓引擎在高高度也有很好的效果?
最簡單直接的方法就是增加進氣,只要可以吸入多一點空氣,就同時也可以多吸進一些油氣,
直接讓引擎維持相同的出力。這就是增壓裝置的構想——增加進入引擎的空氣。
利用齒輪或是廢氣來推動壓縮器風扇,將空氣壓縮,帶至引擎汽缸中。

有兩種型態的增壓裝置。
一個是機械增壓裝置(Supercharger),
也就是這種裝置是由發動機直接經由變速箱驅和傳動軸的帶動,以發動機的馬力直接帶動增壓器。
另外一種增壓器是俗稱的渦輪增壓器(Turbocharger),簡稱Turbo。
渦輪增壓器是利用發動機排出的廢氣驅動壓縮器,達到壓縮進氣的目的。

這兩種增壓器各有優劣點,所以看要使用的技術和需求來設計。

機械增壓裝置Supercharger又叫Internal Supercharger,以引擎齒輪驅動。
最大優點是,在地面(低空)即可以達到最大出力,因為直接調整變速箱比例,就可以控制壓縮器的功率,
所以是屬於地面增幅裝置(Ground Boosted Type)。
因為利用齒輪驅動,可以直接將進氣量增加。不影響引擎廢氣排放,所以不影響引擎(活塞部分)之工作效率。
且隨高度增加,因為引擎之廢氣排放效果上升(外界壓力下降),馬力可再上升一些。

缺點主要是需要引擎帶動變速箱齒輪推動壓縮器,耗損引擎之直接出力。
同時在進氣加壓過程造成氣體體積下降溫度上升,若不降溫或是使用高辛烷值的燃油,
容易造成爆震,且重量較高。
此外,改變齒輪比即可改變進氣壓力,提升引擎出力,
但是過高之壓力會造成汽缸壓力過大而損害甚至爆炸,也就是破缸。

當高度達到油門全開之高度(Full Throttle Height),亦即引擎出力已達極限,再爬上去引擎出力就會下降。

渦輪增壓器Turbocharger又叫External Supercharger,以引擎廢氣驅動增壓器。
在地面(低空或是低速下,廢氣少)無法對進氣有效增壓。
但隨高度增加,外界氣壓下降,但是Turbo仍可維持一定之進氣壓力,因為增壓過的空氣吸入引擎,
使排放之廢氣壓力亦上升,所以屬於高度增幅裝置(Altitude Boosted Type)。
渦輪增壓器在結構上和噴射發動機的渦輪段(我以後會對噴射引擎另外介紹)很像,
因此在技術和材料的要求上較高,對高溫耐熱合金研發或使用有問題的國家都無法成功的引入渦輪增壓器。
渦輪增壓器的效率較高,重量上也比機械增壓器要低,
但是渦輪增壓器需要很多管線導引發動機的氣流進出壓縮機,因此佔用的體積和整個管線加上來的重量較大,
這也是為何早期和簡單的訓練用單發動機飛機很少會使用渦輪增壓器的原因。
Turbocharger優點為使用廢氣驅動,不影響引擎直接出力。結構簡單,較輕,對於燃油要求較不嚴苛。

缺點為機件必須忍受廢氣之高溫,對金屬強度需求較高,低速低空低馬力下效果不佳。
廢氣驅動,影響廢氣排放,造成引擎之工作效率下降(排氣受阻)。
但是隨高度上升,外界壓力下降,排氣會順利,所以出力可以改善很多。
相關管線佔用的體積較大,對小飛機不利。

當高度達到臨界高度(Critical Height),亦即控制廢氣推動渦輪比例之控制閥已經全開,
即無法再提供更大之廢氣力量,再爬上去引擎出力就會下降。

所以,除了增加馬力提升速度這個優點外,也可以讓飛機飛得更高,就可以飛得更遠,更省油。
不然,要一架自然進氣的活塞引擎螺旋槳飛機飛到兩三萬英呎,是不可能的任務。

以二次大戰的德國來說,德國想做渦輪增壓器很久了,就是卡在耐熱合金的問題上面。
當德國人好不容易解決壓縮機的材料問題,才發現相關的管線也需要同樣耐熱等級的材料,
使得整體的研發一直無法突破。因此德製的戰鬥機基本上多配置機械增壓裝置。
相對的英美則多配置渦輪增壓裝置。所以德軍的各式戰機一般來說在中低高度的性能會稍微優異一些,
但是高度一高,性能的劣化卻很快,但是盟軍在中高高度上則是佔很大的便宜。
(當然增壓器這只是影響的其中一個環節)
至於熟優熟劣,其實也都是在伯仲之間,你現在比我的好,我下一個改良就幹掉你,
最後大抵是決定在駕駛員的技術上。
(要不然,後期美製的P-51野馬式對上中早期的德製Me-109,看起來似乎已經分出高下。
但是二戰擊落王德國哈特曼,352架的記錄雖然多是在東線擊落俄機,
其中確也有6架P-51在普洛什特油田保衛戰中成為其手下敗將)
除了戰鬥機之外,像是B-17,B-29等重轟炸機,
也是靠著增壓系統才能載著一堆炸彈油料在兩三萬英呎以上高來高去。

隨著時間演進和科技的普及化,這項技術就被轉移到汽車上面,提高汽車性能。
喜歡開快車,喜歡加速感的人一定希望自己的汽車上裝上增壓器,讓引擎馬力暴增,
車上掛上Turbo似乎就是高性能的代稱。
其實在車上,使用機械增壓或是渦輪增壓的差異倒是小得多。
基本上,使用機械增壓的車在起步和中低速時的表現會比較強悍(直接由引擎帶動)。
渦輪增壓因為需要靠廢氣驅動,需要引擎到中高轉速時表現才會大幅增加,不過其實之間差異並不會太明顯。
路上如果聽到有些高檔車加速時突然會有『咻!!』的洩氣聲,八成就是裝了渦輪增壓Turbo,
因為壓力過大閥門調節壓力而洩壓。
而機械增壓最有名的就是賓士車,型號後面會加上Kompressor(德文的壓縮?不知道有沒有拼錯)。

簡單的說,增壓系統目的在增加活塞引擎之進氣量,因為增加進氣量,就可以同時增加進油量,
提升每次燃燒時的能量。
在汽車或是戰鬥機來說,主要可以提高速度,對於商用機或是運輸機,除了增加速度之外,
主要也是可以讓飛機飛得更高,仍然具有相當優異的引擎出力,達到增加飛行距離,減少飛行時間的目的。
早期由於金屬材質因素,熄火前要有數分鐘的緩機時間,讓高溫的增壓裝置逐漸降溫,
以避免快速的降溫造成金屬容易疲乏,也讓潤滑油可以充分附著在機件上,保護增壓裝置的壽命。
時至今日,金屬材料已經非常進步,許多渦輪裝置已經不需要額外的時間來冷卻,可以直接熄火了。

阿光(raychao)

2007/05/14 10:58:52

發文

#263307 IP 74.45.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
謝謝大家的回覆
那請問市面上有哪些車有原裝渦輪的呢?
速霸路的車都有嗎?
適合裝嗎?

富江(jc165)

2007/05/14 12:16:46

發文

#263323 IP 92.132.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
回應 raychao (阿光) 所寫
謝謝大家的回覆
那請問市面上有哪些車有原裝渦輪的呢?
速霸路的車都有嗎?
適合裝嗎?

嗯..大部分的柴油車都有掛turbo吧
汽油原廠就有的話,目前想到subaru、bmw有一台雙渦輪的
還有一些高性能的房車像是evo之類的
suptercharge的有mini cooper s、benz的某些車款等等

馬沙(takuro265686)

2007/05/14 13:21:22

發文

#263347 IP 187.117.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
目前國產汽油車好像只有硬皮鯊有渦輪而已吧...
進口車渦輪已經被大量使用了...
一般國產車要提升動力可以去裝顆渦輪,國內的改裝已經相當成熟了,不過要依排氣量決定裝幾號的渦輪,不是越大顆就越好...
機械增壓的話價格太高了,不太符合經濟效益...

小弟的車剛好機械增壓和渦輪增壓都有,低轉速使用機械增壓,高轉速渦輪接手,小CC數也有大馬力的表現,開起來真的蠻爽的...
不過話說回來,增壓器算是一種消耗品,一定有掛點的一天,到時修理起來又是一筆了...😞

阿光(raychao)

2007/05/15 09:07:51

發文

#263611 IP 74.45.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
真的很謝謝大家熱情的回答
小弟我明白了!! 😀

Grey Fox(kazama_r)

2007/05/20 13:17:59

發文

#265409 IP 75.173.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
回應 takuro265686 (馬沙) 所寫
目前國產汽油車好像只有硬皮鯊有渦輪而已吧...
進口車渦輪已經被大量使用了...
一般國產車要提升動力可以去裝顆渦輪,國內的改裝已經相當成熟了,不過要依排氣量決定裝幾號的渦輪,不是越大顆就越好...
機械增壓的話價格太高了,不太符合經濟效益...

小弟的車剛好機械增壓和渦輪增壓都有,低轉速使用機械增壓,高轉速渦輪接手,小CC數也有大馬力的表現,開起來真的蠻爽的...
不過話說回來,增壓器算是一種消耗品,一定有掛點的一天,到時修理起來又是一筆了...😞


請問一下你車的機械增壓和渦輪增壓是原廠的嗎? 是那一款車型呢? 我倒覺得渦輪增壓並不須要怎麼維修, 機油換勤一點就是 ~

馬沙(takuro265686)

2007/05/20 14:18:28

發文

#265420 IP 189.228.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
恩~~~都是原廠的...
我的車是VW GOLF GT 1.4TSI...
開起來的感覺1500RPM機械增壓開啟一直到3500RPM換成渦輪增壓...
轉換間都沒有啥感覺...
加上DSG變速箱真的又快又順暢...
直線加速貼背感不是很強烈,只是看到轉速表一直衝向7000RPM...
1400CC的車有這種表現,真的是很讚...

ABS off(e123843357)

2007/05/20 14:27:32

發文

#265423 IP 92.129.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
離心氏機械升壓、進氣端構造與渦輪升壓相同,與渦輪升壓同屬大馬力的升壓方式、而且沒有Turbo Lag...🙂
推廣台灣擬真RCG的競賽活動、強力推荐LFS、GTR系列、rFactor等擬真RCG。

才才力三(wolf8879576)

2007/05/21 14:41:50

發文

#265714 IP 187.105.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
回應 raychao (阿光) 所寫
大家好
小弟我對於車的知識還很淺淡...
想問一下
什麼是渦輪增壓呢?
今天小弟我做朋友的車
他的儀表上多了個小儀表
他換檔時那儀表就瞬間到最底又到中間
增壓的時候就到最上面 車子也就突然用飆的
請問可以解釋一下其原理嗎?
還有要怎麼增壓呀? 我沒看到他的開關😩
以及現在有哪些車是有渦輪增壓的呢?

看大家好像都說的很詳細,不如PO張圖給你看看!

存錢筒(scorpio)

2007/05/22 16:50:45

發文

#266058 IP 250.123.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
感謝Chiardy大大說的真詳細,終於了解渦輪增壓及機械增壓的差異了,小弟獲益良多。

Chiardy(chiardy)

2007/05/22 23:30:09

發文

#266192 IP 189.64.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
回應 scorpio (筒) 所寫
感謝Chiardy大大說的真詳細,終於了解渦輪增壓及機械增壓的差異了,小弟獲益良多。


唉呀,在這裡就是大家分享一下經驗和知識的嘛,何必客氣!!
我也從版上告位大大的文章中學到很多東西,這裡真是好地方。
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