049.1885年：机械增压器与涡轮增压器

　　戈特利布·戴姆勒（Cottlieb Daimler，1834—1900）

　　美国汽车公司（AMC）定制的1968 AMX双座GT-类型车的机械增压器特写。

　　二冲程柴油发动机（1893年），氮氧加速器（1978年），布加迪·威航（2005年）

　　想象一下柴油或汽油发动机的汽缸内部发生了什么。在进气冲程的过程中，活塞向下运动，吸入一定体积的空气。让我们假设空气的数量是1升。现在的问题是：这1升的空气需要燃烧多少燃料？汽缸中氧原子的数量决定了燃料的多少。氧气在燃烧时与碳原子、氢原子结合，形成二氧化碳和水。增加太多的燃料是一种浪费—―因为氧气是有限的，所以燃料不能被充分燃烧。

　　工程师看到了这一情况，提出了一个十分明显的问题：有没有一种方式能够使汽缸中进入更多的氧气？一种方式是提高进入的空气的压力。如果进入的空气以两倍于正常情况的压力进来，则会有两倍的氧气充满于汽缸中，也就有两倍的燃料可以燃烧，便有两倍的能源可以被利用。只要增压设备本身不太重，工程师可以从根本上改善发动机的功率质量比。

　　机械增压器是由德国的工业工程师戈特利布·戴姆勒于1885年发明的，它是一个提高空气压力的标准方式，是一个通过皮带与机轴连接的空气泵。普遍使用的机械增压器有三种：离心式、螺旋式和鲁兹式。

　　如果你使用离心式的机械增压器，通过排气涡轮供能，而不是通过与曲轴连接的皮带供能，那么这就是涡轮增压器。其好处是：涡轮增压器不需要通过发动机供给太多的能源；缺点是：增加了复杂性，在低转速的状态下提速不足。

　　在大的发动机上，机械增压器是件容易的事。使用四冲程硝基甲烷发动机的高速赛车和使用二冲程柴油发动机的火车机车都使用机械增压器。考虑到机械增压器的尺寸、质量、成本、复杂性，再加上发动机高标准的设计要求，如果用于小发动机，就变得很不划算了。工程师会权衡利弊来决定使用哪种发动机。■ 工程学之书