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名詞解釋：
S-mechanical supercharging釋義為機械增壓T-turbocharger釋義為廢氣驅動渦輪增壓一般用2.0T&3.0S標註數字指內燃機的排量，單位為「L·升」；而自然吸氣發動機則為normally aspirated的解釋，這種原始的技術不再贅述，重點分析機械增壓系統為何會被淘汰。
這裏用“淘汰”來定義並不過分，因為上千款量產汽車中，似乎只有捷豹路虎、一汽紅旗等極少數品牌的量產車會使用，其他車輛涵蓋柴油機均使用廢棄渦輪增壓系統。
其次則是有普拉多2700等動力極差的NA車型會選擇改裝，一種能夠在後市場改裝，通過提升進氣氧濃度的「空氣壓縮機」——技術是不可能足夠先進的，因其升級效果必須很低，否則變速箱會出現相當嚴重的損壞。因為量產汽車的變速箱都有標定的扭矩容量，如果發動機的最大輸入扭矩超過標準，總成的損壞只是時間問題。
01
機械增壓器·特點
所謂的機械增指剛性連接驅動。
增壓器的本質是空氣壓縮機，這種機器自身沒有動力，需要其他機器帶動其運轉；S系統的增壓器的動力來自發動機的曲軸，是通過皮帶連接，達到曲軸運轉則增壓器運轉的狀態；增壓器的齒輪有放大轉速的能力，不過效果是非常有限的。
發動機的曲軸是幹什麼的呢？其實這個“軸”就是動力輸出軸，可以理解為發動機機體內部的“傳動結構”；與其連接的是飛輪與離合器，或者是直接接入液力變矩器的動力轂。
通過曲軸輸出的動力概念叫做「扭矩」，是發動機每次做功輸出的能量的概念；（扭矩×轉速÷9549×1.36）是馬力的計算公式，在相同的轉速範圍內，是不是扭矩越大馬力也會越大呢？答案肯定是這樣的。
重點：曲軸是輸出扭矩的軸，機械增壓器與曲軸連接，增壓器本身存在運轉的阻力，阻力有多少就會等量的抵消扭矩……問題應當很很清晰了，該系統在增壓增扭的過程中，本身還要損耗掉很大的扭矩，這是缺點之一。
增壓的概念是壓縮空氣，空氣被從大體積壓縮成小體積，擠壓的是各類分子之間的間隙，分子的數量不僅不減少反而會因“聚積”而在單位體積內增多。
壓縮的初衷正是為了讓小空間內的空氣中，含有更多的氧分子；因為氧氣是燃油的催化氣體，燃燒的本質是碳氫化合物的氧化還原反應。在極短的（第三）燃燒做功衝程中，燃油無法做到100%的燃燒轉化熱能，沒有充分燃燒的部分就會被浪費，所以尾氣中的主要成分包括碳氫化合物，那麼有沒有什麼辦法能提升燃燒充分性呢？
答案當然是提升燃效，説白了即使燃油燃燒的速度；比如在10毫秒中燃燒速度慢可以充分到80%的程度，燃燒速度慢則只能反應60%，扭矩的差值就會相當的大。而提高燃燒速度的基礎就是給燃油更多的氧氣，可以把氧氣想象成燃油的“興奮劑”，能被“吃掉”的氧氣越多工作的速度就會越快，所以壓縮氧氣很重要，那麼機械增壓器為什麼差呢？
核心：壓縮空氣的方式是通過壓縮機的渦輪旋轉擠壓，渦輪的轉速越快則相同時間內的壓縮程度就會越大。然而機械增壓器的渦輪轉速是在曲軸轉速的基礎上放大，正常代步的曲軸轉速僅僅為「1500-3500rpm」區間，能夠高頻率拉昇到4000轉以上的司機想來都是很少的。
那麼即使按照2/3/4倍的標準進行放大，轉速是不是也非常低呢？這種低轉速是無法有效壓縮增氧的，所以使用機械增壓的3.0S發動機最大扭矩勉強會有450N·m左右，但是2.5T渦輪增壓發動機已經有超過500N·m的標準。
假設都以最大扭矩在3500轉運行，輸出的馬力差值為（224－249＝﹣25PS），公制馬力1PS等於75公斤力，也就是能把該質量標準物體推動到每秒每米的運動標準，25PS就是1.875噸的差距哦！——為什麼要以3500轉為參考呢？
誤解：機械增壓器被認定為「介入轉速早」，其實哪是什麼介入轉速早呢？本質是啓動之後連怠速時都會增壓，因為曲軸與增壓器是剛性結合；結果則是增壓器損耗了扭矩馬力，剩餘的馬力不足以以800rpm的轉速實現穩定怠速，於是不得不以費油為代價提升怠速轉速。
然而全時增壓並不代表達到最大扭矩的節點就會更早，因為只有發動機（曲軸）拉昇到高轉速後，增壓器才能讓渦輪實現高轉速，也就是最強的增壓效果。
所以這種機器總需要將轉速拉昇到3500~4500rpm區間（平均值），發動機才能爆發最強的動力。但是渦輪增壓器可沒有那麼遲滯，即使是單組的普通渦輪增壓，實現最大扭矩也能夠在平均1500rpm左右哦。
02
渦輪增壓·原理
汽車裝備的四衝程發動機有四個步驟：
進氣噴油壓縮蒸發膨脹做功排氣按照1000的轉速為標準，每分鐘做功的次數就是500次，排氣的次數當然也是500次；低轉速時即使還不能達到最大扭矩，也就是進氣量沒有達到排量的最高標準。但是按照增壓機的標準計算，此時的進氣量也要接近單缸排量的80%。
那麼以2.0T發動機為參考，每次排氣量就有0.3L以上，每分鐘500次的排氣等於每秒排氣8.33次，每秒的排氣量就有接近2.5L！在狹窄的排氣歧管中，大量的空氣快速的被擠壓到排氣管路中，壓力是不是會很大呢？
答案顯然是肯定的，所以想要堵住汽車的排氣管都會很難；那麼從排氣歧管的位置引出另一條管路，在中間加入一組能夠被氣流吹動的渦輪，其轉速是不是會高很多呢？
「廢氣渦輪增壓」的概念就是這樣了，極低的轉速即可實現很高的排氣壓力，所以有些TURBO發動機以最低1250轉的排氣壓力，即可將增壓器吹動到最高的轉速，也就是最強的增壓壓力了。
所以想要追求性能絕對要選擇廢氣渦輪，只有低轉速能達到大扭矩，車輛才能夠以低轉速獲得滿足正常代步駕駛的動力（節油）；在不考慮節油的前提下，大扭矩拉昇轉速的效率也會更高，加速時間會縮短且感覺會更加順暢。
剩下的兩個優點：
廢氣渦輪增壓不增加油耗怠速時不增壓之所以説不增加油耗，原因是驅動力屬於“廢氣利用”，沒有損耗曲軸的扭矩，怠速轉速不需要提升。
怠速時不增壓的優勢在於延長髮動機的使用壽命，怠速只要求輸出滿足自運行的功率即可；增壓提升的缸內壓力與温度只會增加發動機的磨損，所以TURBO技術才會成為主流！想要普通的性能車選擇單渦輪機，優秀標準為單渦輪雙渦流的增壓器，高標準則是雙廢氣渦輪機型。
（所有能夠節油並且提升低轉速扭矩爆發力的技術，柴油機都會率先應用，但是柴油機用機械增壓器了嗎？）
編輯：天和Auto-汽車科學島
天和MCN授權發佈
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