[] 改装科普贴：咱们讲讲啥是机械加压“Supercharger“ [带图解说]

--> 本帖最后由 karusky 于 2012-9-27 11:18 编辑





先讲讲原理。
Supercharger怎么work很简单。
用发动机的主轴来带动一个机械空气加压装置。
可以是belt, chain, gear 任何转动方式。

机械加压器都会吃掉一些发动机的马力，但是他给engine增加的效率远远超出自己吃掉的马力。
也就是说一个Supercharger，让他运转起来需要20马力，但是他增加了100马力的功率。
最后发动机+80马力。

Supercharger 主要分三种。
1. Roots
2. Twin Screw
3. Centrifugal

Roots和twin screw很相似。都是在Housing里有两个rotor, 转动的时候互相把空气从一边挤到另一边。
区别在他们的rotor的构造。 Twin Screw的rotor是180度的扭转。这个生产起来复杂很多。所以传统的supercharger绝大部分都是Roots type.

下面是一个Roots Supercharger





以下是一张典型的Twin Scroll Supercharger结构



第三中Centrifugal Supercharger
它和和涡轮加压(Turbocharger)外观很相似。
唯一区别就是把exhaust side的turbine搞成belt driven shaft.
Compressor的构造和涡轮加压几乎是一样的，但是一般高级的Centrifugal Supercharger都又内在的变速箱。

图片：


Roots和Twin Screw 这两种supercharger都叫做 Positive Displacement类 supercharger.
他们工作性质是和发动机转速有直接联系。也就是他们的boost 和转速有直接联系。
转速高，压力就搞，转速低，压力就很低。但是马力增加的很均匀。开起来和NA的车区别不大。
也就是说 power gain 和 转速是 linear relation.
Centrifugal Supercharger叫做Dynamic Compression类型的supercharger.
他在低转速的时候boost几乎为零，但是高转速打的压力是exponential relation。

一下照片可以看一下两种supercharger的boost curve shape.
绿线是roots+twin screw, 黑线是centrifugal.  蓝线是turbo.
这长照片比例不是一对一. 只是看看形状就好



以下这张是我自己车的boost curve (绿)， 和Air to Fuel Ratio (蓝)。 可见positive displacement的boost是一个linear boost.


咱们讲讲区别和好坏：

1. Roots
Pro: 便宜。Eaton公司大量生产Roots type supercharger，有些单个的supercharger几百美金就可以买的到。
容易 rebuild, 构造简单。 寿命长。 出非常骚的Supercharger Whine声音.
比安装turbo要容易很多。
不需要太多的supporting accessory比如wastegate, BOV, intercooler etc.
Con： 热！ 没办法安装intercooler, 所以一般都安装meth injection. 效率低，压力不能打太高因为毕竟是过百年的
技术。
2. Twin Scroll
Pro：高效率，同样也可以rebuild，但是比roots难一点但是也没什么大不了。安静，寿命也很长。
Con：贵！一般的kit也没办法安装intercooler. 虽然比roots效率高,但是也只是positive displacement.
3. Centrifugal
Pro:  效率比roots/twin scroll 要高。在low boost的情况下和turbo没啥太大区别。特别适合low boost, high displacement的美国车。可以走 intercooler.
Con: 贵，安装复杂些，rebuild起来麻烦。走到这地步还不如直接turbo，但是还是很popular.

最后给大家看看这个老美的twin-supercharger 肌肉车！