同是增压，机械和涡轮到底有哪些区别？

进入2016年，过去的2015被各种”T”动力狂轰乱炸，就连一直被敬仰的奔驰G，从2016款开始倒戈涡轮增压阵营。前些年偶尔还能听见的机械增压现在好像消失了，其实它一直都存在，只不过被小排量涡轮增压的噱头掩盖而已。

“鲁兹式”（Roots Superchargers）机械增压器是最早的设计。在1860年由Philander和Francis Roots发明并申请了设计专利，目的是帮助矿井通道通风的机器，而非内燃机增压器（当时内燃机还没被发明）。内燃机发明后，1900年，Gottleib Daimler（戴姆勒汽车的创始人，日后与早期的奔驰合并为戴姆勒-奔驰）首次在汽车发动机中安装了“鲁兹式”机械增压器。

装配在汽车上的增压器，起初都是机械增压，在刚发明时被称超级增压器(Supercharge)，后来涡轮增压发明之后为了区别两者，起初涡轮增压器被称为Turbo Supercharger，机械增压则被称为 Mechanical Supercharger。久而久之，两者就分别被简化为Turbocharger与Supercharger了。

机械增压发展至今出现过多种形式，其中以离心式、鲁兹式和双螺旋式这三种比较常见。相比之下，最后一种双螺旋式的进气效率最高，体积也相对较小。但由于叶片结构复杂，制作加工工艺更加精密，致使双螺旋式机械增压器生产成本也有所增加。

涡轮增压技术率先在船用柴油发动机上开始，在上世纪七十年代以前涡轮增压技术一直和军用飞机以及军舰有关。经历两次世界大战，汽油机用涡轮增压技术在航空活塞式发动机上得到了完善的发展。第一款采用涡轮增压技术的飞行器为法国一战时期推出的WW1战斗机，随后随着美国介入第一次世界大战，他们也推出了V12Liberty涡轮增压航空发动机。

第一次世界大战让涡轮增压技术开始走向前台，而第二次世界大战则让涡轮增压技术得到了完善。在第二次世界大战中最具代表性的战争机器譬如美军的B17，德军的FW190都采用了涡轮增压动力以获得数千匹以上的输出功率。第二次世界大战中的洗礼让涡轮增压器开始和机械增压器逐渐的分离开来。

机械增压采用与发动机曲轴皮带盘直接相连的方式，故在发动机启动时便可带动机械增压器内部叶片工作。即在低转速下便可获得较大扭矩，油门的响应速度也更加迅捷，且加速感觉也非常线性。

涡轮增压器是由发动机排出的废气推动涡轮叶片产生增压效果，不过，只有发动机转速达到涡轮介入工作的需求后，涡轮才会对发动机起到积极的作用，换句话说，在低转速情况下，涡轮叶片会对排气产生一定的干涉，这就不利于发动机的动力输出，特别是对小排量三缸发动机的影响可能会更大。

在实际的应用中，机械增压器无需维护，内部转速相对不高，工作温度低，可以使用传统轴承。但涡轮增压器转速能达到每分钟十万转以上，工作环境温度很高，汽油发动机会更高。在这样的工作环境中普通轴承是经受不住考验，所以是能用发动机机油的油压建立起油膜，类似浮动轴承代替传统轴承。如果长期散热不良会导致轴承套变形，间隙增大，导致机油渗出，与空气混合参与燃烧，涡轮增压发动机部分积碳就是这么来的。

机械增压适合的工况是发动机在中低转速，因其内部结构原因不适合在高转速下工作。在发动机启动时机械增压器随即工作，负荷相当于空调泵工作时动力损耗，如果搭配在小排量发动机上，小排量发动机在中低转速节油的优势荡然无存，所以机械增压发动机很少搭配在小排量发动机上，多出现在北美汽车市场，搭载在大排量，强调中低速巡航的的车型上。

有个特例是日产设计出一款1.2L三缸机械增压发动机，已于海外量产。日产的工程任性的使用小排量机械增压方案，在机械增压器的皮带轮处安装了一个电磁离合器，以此管理机械增压器的工作状态。低转速下分离离合器，确保机械增压器不“侵蚀”动力，油耗还能得到控制，需要动力是结合离合器，使发动机在增压工况下工作。但这种设计会有一个弊端，就是离合器结合时肯定会产生震动，这种震动会有多大，等待这款发动机进入内时自然揭晓。

写在最后，受到汽车消费税的影响，小排量涡轮增压发动机还会继续占领国内汽车市场，很多车企陆续在发动机低转速下让涡轮更早介入，使用更小的涡轮，降低动力涌现的突兀感，但这样会导致涡轮在发动机高转速时衰退的更早，有一利必有一弊吧。客观的说，自然吸气是最均衡的设计，但眼下能坚持自吸的厂商越来越少，希望尽快出台科学的政策引导国内汽车市场向正确的方向发展。

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