一台往复式活塞内燃机的存在意义，就是吸，压，爆，排。而发动机的吸入的空气则是单纯的依靠活塞从上止点往下止点运动的过程中，所产生的压差来获取，这么看来，发动机获得空气的手段极其的单一，而且，这样的工作效率也并不是发动机 本身所具有的，作为市面上大部分的发动机，汽油机也好，柴油机也好，空气这种平常看似微乎其微的东西对于每一次缸内爆燃后所产生动力的多少实在是太过于重要了。空气中，氧的含量只有仅仅的23%，而每分钟单靠压差来获得的空气总是有限的，不管你手中有台在赛道上疾驰的跑车，或是在野外征服各种复杂地形的越野车，你都希望当你的右脚踏在油门踏板上的时候，澎湃汹涌的动力则是发动机给你最直接的回馈。所以，在汽车工业发展的数百年历程上，无数的汽车工程师绞尽脑汁来让发动机在需要的时候获得更多的空气。

离距第一台内燃机驱动车辆问世不到几十年的时候，德国工程师戴姆勒通过气泵工作原理的启发，发明了机械式增压。其实戴姆勒发明这个东西的初衷是很简单的，发动机需要大量的空气来提高燃烧性能，如果有一样东西在发动机进气部分能不断地吹入空气，就像一个气泵一样，往里送空气，那么发动机的燃烧性能肯定会得到提升，而这一点也在随后的实验中得到了验证，的确，发动机的工作性能因为这么一个泵而大大的提高了，而且在低转速的时候，工作状态极其明显。而这个泵的体积也不大，送空气的形式也貌似是由一个人的嘴在吹，所以，机械增压，很快在英文名中有了一个简单形象而且容积记住的名字---Blower。

机械 增压的出现，标志着发动机由单纯的自然进气时代，进入了自然进气和强制进气共存的一个多元化时代，而在20世纪10-30年代，机械增压大规模应用在了各个品牌的车辆上，这一点是几十年后涡轮增压所不能媲美的一种市场效应。随着人们对于极限不断地挑战和追求，汽车 爱好者们乐此不疲地寻找各种方式来提高汽车的极限。在第一台机械增压问世十几年后，美国人理查德维克，来自于美国宾夕法尼亚Pottstown，制造出了世界上第一台机械增压发动机赛车，这台赛车在当时跑出了每小时160公里的速度，让所有人叹为观止。

机械增压的分类

正如刚才所说，机械增压就好比是一台气泵，不断地抽空气，然后送入发动机内，而驱动机械增压的形式也很直观，简单，发动机的曲轴作为一个伴随着发动机一起转动的东西，通过这个来驱动机械增压是再好不过的选择了，而且对于曲轴 上动力的损耗，也是非常有限的，并不会影响到发动机的工作。而机械增压在随后的发展中，依靠着人类智慧的进步，进行了很多次的革新，以及延伸出了很多不同类型的机械增压。

机械增压分为两种形式：容积泵式和动压力式。

容积式泵可以再不同的速度下，在发动机每一次的循环中恒定压入接近等量的空气，换句简单的话来说，不管你的车速或发动机的转速，容积式压入的空气都是差不多的。而容积式通过发动机驱动，机械式地将空气一部分一部分的输送至发动机内。

很多厂家基于容积式泵的原理，也纷纷设计出了不同类型的容积式泵，通常我们在量产车和改装车上所常见的就是如下的几个不同的种类：Roots-鲁氏;Lysholm Screw-另外一个名字就是双螺杆，twin-screwd;Sliding vane-叶片式;Scroll-type superchareged- G-Lader;Piston as in Bourke engine;Wankel Engine。后三种比较不常见，多为制造工艺复杂，成本高，或是热效率低，工作形态不高。这里主要说前三种。

Roots，鲁氏机械增压

是一个比较常见，比较典型的外部压缩机。外部压缩是指空气在正常大气压下通过泵的形式传递到发动机内。如果发动机在运行状态中处于非压力下工作状态，那么，在进气歧管内的压力会高于来自机械增压的压力，这样会导致从发动机到机械增压的一个回流现象，而这个现象直到两端的压力平衡为止。这种回流通常用于压缩即将进入的气体，这是一个非常低效的过程，而鲁氏增压低效主要的因素就是在高压力时所产生的能量损失。而对于鲁氏增压来说，工作压力越低，那么动力损失就越小，换句话来说，鲁氏增压是一种很适合于低压差状态下工作的增压器。我们经常看到很多0-400米直线赛中，美国肌肉车的发动机盖上，突兀着一个庞然大物，那就是鲁氏机械增压，当然，美国人喜欢什么都要做成大的，所以，他们把机械增压也做大了，当然，在 0-400米上，没人去考虑这个东西的体积多大，或是多难看，只要管用就行，但是回到我们正常的民用改装车上，我估计没人愿意去给自己的发动机盖上掏个大洞，然后凸出一大块金属体，不明白的人以为你给你的车里装了个大型空调呢，而且这么沉重的一个东西放在机舱内，占地方不说，又影响了整车比重，大大影响了汽车的操控乐趣，而且，效率这么低的一个东西，又有谁会去安装到自己的车上呢?!反正我对鲁氏的东西没有太好的印象。

用在考维特LS9上的中冷器，即使是鲁氏增压器，当配合了大功率输出发动机的时候，也需要中冷器才能进入正常工作状态。

有外部压缩，那相对的自然而然也就有内部压缩，不管是什么形式，最终所做的工都是用在了压缩上，只能说明不同类型的压缩有着各自的优缺点。对于内部压缩，是指空气本身在增压器本体里已经完成了压缩，而且已经达到或是接近了工作压力值并且可以很畅快的传递入发动机内而且没有任何的回流现象出现。而这种形态的压缩比回流式压缩更有效率以及能达到更高的工作压力。内部增压设备通常是工作在一个固定的压缩比下。当增压压力，也就是我们常说的boost，等于增压本体内的压缩压力，回流的流量为0，也就是没有回流。相比于外部增压，这一点的效率是非常明显的。但是，当增压压力超过了压缩压力的时候，依然会像鲁氏增压那样出现回流现象。所以，在内部增压的工作状态下，增压压力和压缩压力必须完美的结合在一起依此来达到最佳的工作状态和提升更高的效率，否则内部增压亦将会产生和鲁氏增压一样的问题。

容积式机械增压通常是由每转所承受的容量来标号的。在鲁氏增压器里，GMC的标号模式是比较典型的。GMC的标号模式是根据2冲程缸体的数量以及缸体的容积来定的，其设计目的就是在于清除发动机 内的废气。GMC已经制作了2-71，3-71，4-71已经闻名世界的6-71型等。而这些数字都是含有实际意义的，比如说6-71，其设计目的是为了在 6缸发动机中，每缸清除71立方英寸的废气，并且能在426立方英寸的2冲程柴油机上使用。6-71也仅仅只是GMC在发动机上的一个设计理念，而并非为独立产品，并且，在实际的应用中，所产生的位移(这里的位移可简单理解为空流量)要小于上述中每缸的清楚容积乘于缸数。比如说6-71型实际上每转只能流入339立方英寸的空气。而改装市场则从未停止过革新，从当初的8-71到今天现有的14-71型。从这一点出现，我们可以看到，一个6-71的容积约等于2个3-71。而GMC也设计出了每缸53立方英寸的53系列，并且从2缸机到8缸机上都有广泛的应用，后来，GMC为了配套V型发动机，推出了 “V71”系列。

对于任何一种鲁氏增压器在任何一种工况下工作，单点就会显示在这张图上。这一点会伴随上涨的增压值而上涨，并根据增压器的工作速度增长而向图右运动。这里可以看出，在普通的工作速度和略低的增压值下，鲁氏增压的工作效率可以达到90%。而这块区域是鲁氏增压原本最佳的工作区域。增压值(boost)　这里可以定义为压力的比例，也就是在进入压缩器之前的绝对大气压值和从压缩器出来并已压缩过的绝对大气压值比。 假设没有任何的增压值出现，那么这个压力比值就是1.0(1：1)，进入端的压力等于出口端的压力。在这张图上，15psi的增压值是作为一个参考值来详细说明鲁氏增压器(15psi，与绝对大气相比比值为2.0附近)。我们可以看到，在15psi增压值下，鲁氏增压器的始终徘徊在50%--58%附近。现在图中所示的是较小的鲁氏增压器。当图右所示的增压器转速增长的时候，在图左，效率区亦会相对增长，也就是说，增压器的转速越快，效率就逐渐相对减弱。所以，一般在各种用途上，都是已体积较大的增压器再在较低的增压值区间运转，从而达到更高的效率。

鲁氏增压器的容积效率通常都能保持在90%左右，但是仅仅局限于低转速的时候。即使是在低转速的时候，增压器仍会机械 的将定量的空气传入发动机内，但是这些空气都是热空气，也就是温度较高的空气。这里举一个400米直线加速的例子，在400米直线加速中，热空气伴随着大量的燃油被喷射到发动机内，燃油的蒸发带走了热量，类似这样的循环方式，就好比是通过液体来给空气降温，换成我们平常所说的就是中冷了。

双螺杆式

双螺杆式增压器是一种通过高容隙之间齿轮或转子的啮合来带动空气流动的一种压缩机，双螺杆增压器也叫做Lysholm压缩机，是由Alf Lysholm发明的。

进气口位于双螺杆的一侧叠盖住的，但是不完全叠盖，留有一个小孔。当转子转动时，空气由入口孔处进入，经过压缩并流入出气口，空气由轴向运动通过机体，空气体积越来越小，而且空气在被转子之间间隙压缩，与此同时，进气口还有更多的空气通过压差流入增压器本体内。由于增压器本体内的出气压缩比例已经是设定好的，所以在没有达到出气压力比之前，压差会将机体内的空气保留在内，而直到压缩比值达到设定值后进入才会是压缩后的空气进入发动机。而这一点于鲁氏相比，我们可以看到双螺杆在压力泄露和损失特性要大大低于鲁氏。双螺杆增压器也是一款很常见的由发动机曲轴皮带或是其它类型齿轮驱动的增压器。在工作方式上和鲁氏一样，但是不一样的就是在空气真正的内部压缩以及效率损耗上，双螺杆的设计特性保证了其优越度超过鲁氏。

双螺杆增压器一般都是由高精度的CNC机器加工而成，在众多类型的机械增压中属于造价较高的一种，但是其特性让很多厂家无法割舍这么一个高效的增压器，好在时间的推移，科技的进步下，很多厂家都已经做出了效率更高，而价格相对低廉的双螺杆压缩机。

对于双螺杆增压器，大家可能听到有关的资料不算多，但是以下的例子可能会更直观，在众多主机厂中，福特，Koenigsegg，水星，梅赛德斯都是大量使用了双螺杆增压的技术。虽然说离心式的增压器也比较可靠，被很多厂家考虑到，但是离心式的缺点就在于当发动机 进入了峰值工况时，不能提供全增压值的工作状态。这一点着实的让很多主机厂家头痛，而且也不是每个厂家都愿意承担离心式所带来的超高工温。

离心式

离心式增压器是一款应用在内燃机里以发动机动力带动，通过压缩空气来获得更多的氧气以此来帮助和提高发动机的燃烧和功率输出。这种类型的增压器在很多设计上类似于涡轮增压的结构，唯一的区别就是涡轮增压是通过废气的压力来驱动，而离心式增压器则和鲁氏，双螺杆一样，靠发动机的曲轴 通过传动皮带、齿轮、链条来获得工作动力。和任何离心式增压器一样，在发动机低转速的时候提供很小范围的增压来辅助发动机进行工作，并且在发动机减速的时候，空气会旁通，这一点和鲁氏，双螺杆一样，在发动机的任何工作速度下都能提供有效地增压值。

瑞典著名超级跑车Koenigsegg CCR，装载了双离心式机械增压，但由于离心式机械 增压器的工温较高，而且经济性能不如双螺杆式，所以只有部分追求极限的厂家才会选用离心式机械增压器。

在第二次世界大战的时候，很多活塞式引擎战斗机，例如劳斯莱斯梅林，戴姆勒奔驰DB601,都大规模的使用了单速或是多速的离心式增压器，由于飞机发动机大多时间下都是处于极高速运转或是高恒速运转，速差不大，所以在低转速区间的工作状况基本上可以忽略不计。直到了涡轮增压的出现，很多飞机制造厂商因为发动机设计的需要，都放弃了离心式机械增压器的使用。

尽管如此，离心式增压器在低转速区间的工作状态还是受到了关注，由于设计原理，离心式增压器在低转速区间的工作状态和涡轮增压有着相同的弊病，那就是滞后。由于汽油发动机要求燃油和氧气在相对较小的比列下压缩成混合油气并进行内燃，所以在低转速的工作状态成为了很多人关注的热点，而离心式实际上在低转速区间不能和鲁氏，双螺杆一样供给足够的氧气去提供内燃，所以离心式被考虑在给大排量，而且在启动阶段不需要过多的强制进去的发动机进行匹配，而这样也可以避免了轮胎在发动机启动阶段的打滑。

无论如何，离心式增压器在民用汽车上的使用也不为广泛，在目前市场上，我们可以看到，不论是量产车还是高性能的超级跑车，都大量的使用了鲁氏或是双螺杆。因为离心式存在着一个很多汽车厂商都不愿意在机械式增压器上见到的问题，就是工温。尽管目前市面上很多改装厂商，Powerdyno,Rotrex,Vortech等都改进自己的工艺，但是不管怎样，在大部分使用离心式增压器的发动机上，冷却装置都是不可避免的需要，尽管尺寸不会和装配了涡轮增压的中冷一样，但是对于发动机在工作上所要求的各种指标，工温高相对的就是进气温度高，而这一点作为专业赛车也好，还是平时的改装街车也好，都不希望自己进气歧管内的温度高过发动机 的水温。

可以看出，在目前世界所有的汽车 厂商中，大规模被使用在量产车上就是鲁氏增压器和双螺杆式增压器。GM，福特，Land Rover, Jaguar，奔驰，都是机械增压器的长期忠实粉丝，他们旗下的众多车型都装在了机械 增压器，而近些年，一些日本改装厂家也开始根据自己现有的车型选用了机械增压器作为提升性能的一种手段，本田原厂御用的Mugen(无限)发布了一款机械增压的思域。