我们时常看到
车尾部、或是杂志上的
车款介绍,写有Supercharger、Turbocharger等字样,很多人都知道这大概是什么,这就是增压器!但是这只说对了一半,正确答案应该分别是:机械增压和涡轮增压。虽然都叫增压发动机,但这两种发动机有着截然不同的区别,各有优劣。涡轮增压发动机能够更大的提升功率,但涡轮迟滞让人很不舒服;机械增压发动机没有迟滞问题,但其很难设计更高转速,因此功率提升有限。这两种截然相反的性能差别导致了在增压发动机方面存在两大阵营——其中机械增压发动机更多出现在美系
车和
奔驰车里。原因是什么呢?我们还得先从不同
车型的设计取向说起。

装有机械增压发动机的卡迪拉克XLR高性能版
我们都知道,美国人对于
车的最大诉求就是
动力强劲、
车子猛、提速快。但是由于美国的限速要求非常严格,因此美国人并不特别在乎极限
速度。我们知道,大功率更多的体现在极限
速度上,如果对于极限
速度没有过高要求,功率太大是没有意义的。而说到低速时候的加速性能,则更多的取决于扭矩。因此确切地说,美国人真正喜欢的是大扭矩
车!看看现今美国
车型的销量排行榜,大型豪华SUV、皮卡总是名列前茅,还有大功率豪华
轿车、
跑车也令美国人钟情不已,对于这些
车来说有一个共同点——强调低转速的大扭力输出。

卡迪拉克XLR用的北极星机械增压发动机
美国的高速公路发达、马路很宽也很平整,加上美国以平原居多,这令美国人在
驾驶风格上不像欧洲人那样喜欢追求在弯道中的刺激,而是热衷于拥有一辆加速强劲有力、又大又沉的大型豪华
车。用美国的俗话来说就是“肌肉
车”。在这种迷恋
动力性能的大环境下,美国人最先想到的当然是加大排量,这是实现低转速大扭矩的最简单方式,就如同我们乘坐的公交
车,7、8升的排量,功率只到200多千瓦,但扭矩却能做到近千牛•米。但作为民用
车,排量不能是
无限制的,而且自然吸气发动机(就算是低转速发动机)在转速没有达到一定数值时,
动力还是比峰值时差很多。当大排量走到了发展的极限,成本、资源、环境都已经亮出红灯之时,美国人还不知满足,于是,机械增压出现了。

大排量大扭矩是美国人对发动机的需求
机械增压器的英文应该是Mechanical Supercharger,“Supercharger”的叫法只是一般为了区分涡轮增压的Turbocharger而省去了前面一半。所谓机械增压,就是利用皮带连接曲轴皮带轮,间接用曲轴运转的扭力带动增压器,从而为发动机提供更大的进气压力,以实现增大发动机功率和扭矩的目的。机械增压里的核心部件是压气机,它的工作原理类似于齿轮泵,它的转动会将空气压缩进入气缸,从而获得更大的进气密度。

配备了中冷器的奔驰C200K机械增压发动机
它的旋转
速度与曲轴转速相同——意思就是,在发动机怠速时,它就开始进行压气工作了。所以机械增压器的工作响应性很好,涡轮增压器上普遍存在的迟滞现象,在它身上几乎可以忽略。由于在低速时就已经将进气压力提高,机械增压发动机能获得非常好的低速扭矩,这是普通自然吸气发动机很难做到的。但是机械增压有一个致命的缺点,因为压气机的运转阻力相对固定,所以压气机的转速越高,曲轴带动它运转所需的
动力也越高,这样反而不能起到增强
动力输出的作用了。当到达这个增压器利弊临界点时,电磁离合器会将压气机与曲轴相断开,以实现
动力输出的最优化。因此机械增压发动机无法做出很高的功率,而且在转速过高的时候
动力输出会明显下降。

这样说来,我们心里就很明确了——机械增压的特性恰好满足美国人的需求。因为美国的发动机本来就强调低速大扭矩,所以这对机械增压来说如鱼得水。一来有利于在超大排量的基础上以较简单的方式提高发动机的升功率值;二来这种渐进式的
动力输出与自然吸气式发动机的输出曲线很接近,不会像涡轮增压器那样一冲到顶,显得很突兀;三来美国发动机转速本来就不高,一般也就是4千左右不超过五千,如此,压气机高转时的阻力相对较小,对发动机本身的影响也不大。而机械增压的弱点对于美国人来说根本不算什么,因为他们本来就不喜欢高功率,也不需要高转速开
车。所以,我们可以得出一个这样的结论——机械增压器适合于强调低扭、希望获得线性
动力输出、使
车辆开起来舒适平稳、同时又
动力十足的
车型。

在世界范围内,习惯使用机械增压的厂商除了最具代表意义的美国品牌,还有德国的
奔驰、英国的
捷豹、阿斯顿马丁等。有的
奔驰车尾部贴有的KOMPRESSOR,就是德语压气机的意思,代表着机械增压。
那为,为什么
奔驰车也采用机械增压器,而不是在欧洲被广泛采用的涡轮增压?这也是与
奔驰一直一来的定位相关的。
奔驰车一直以豪华
车为主打
车型,这类
车一般都很沉,需要发动机有很大的扭矩,为了保持
车厢内的安静,其发动机转速也都不高。
奔驰过去一直标榜舒适,而对于运动性来说,它并不特别在乎——“坐
奔驰开
宝马”这句俗语就是例证。另外还有一个因素,那就是美国是它最大的销售市场,所以
奔驰当然站在了机械增压器这一阵营。如今已经成为欧洲机动
车领头人物的
奔驰,大至AMG的6.5升发动机,小至C级的2.0升发动机都将机增增压的优越性挖掘得很深。

总的来说,机械增压器的优势在于:增压力相对较小,保障了发动机的
动力输出曲线与自然吸气式相近,能提高发动机工作效率和升功率比。这种特性很好的满足了一部分市场的需求,而在美国这种需求强烈的市场,它则得到了更广泛的发展。