一篇文章让你搞懂涡轮增压发动机

环保越来越严格的当下，大排量自吸车越来越少，小排量涡轮增压发动机装机量越来越高。发动机是汽车动力的来源，当代主流发动机有两大类，一类是自然吸气形式，一类是涡轮增压形式。接下来就用一篇文章搞懂涡轮增压发动机。

提到涡轮增压发动机，不得不把时间线拉到第二次世界大战。二战期间战斗飞机广泛使用，但飞行员发现一个严重的隐患：飞机飞行高度高空气稀薄，飞机发动机进氧量严重不足，发动机燃烧效率低，飞机的飞行速度和飞行状态无法达到战斗要求，更影响飞行安全和作战效率。为解决这个问题，法国一家公司把类似鼓风机的设备用到飞机上，确保飞机在高空执行任务时有足够的氧气供给，维持正常的发动机动力输出。和大多数民用技术一样，二战后这种军用技术开始向民用转变，汽车发动机就继承了这项技术。

常规的发动机进气量大小由活塞吸入气缸的空气量来决定，但气缸容积是固定的，所以发动机的最大功率也是固定的。活塞在运动过程中空气被吸进气缸，这个过程属于空气的自然吸入，没有外界力量推进，因此这种形式的发动机就是自然吸气发动机。

自然吸气发动机的进气量有限，排量很大程度决定了动力水平。为了不改变发动机结构获取更大动力，就使用了类似鼓风机的装置，利用发动机排放的废气推动涡轮转动，涡轮带动和它同轴的压缩机一起转动，压缩机转动后往发动机中强迫压入空气，这样就解决了进气量的问题。发动机进气量增加后，输出更大的动力，这样的发动机就是涡轮增压发动机。

涡轮增压器由涡轮机和压缩机构成，它们同轴连接。发动机燃烧后的废气通过排气管道进入涡轮机的进气口。由于废气被活塞推出有一定压力，推动涡轮一同转动。涡轮机和压缩机同轴，所以压缩机也会跟着一起转动。当压缩机转动时，空气会经过进气道流向压缩机叶轮，在离心力的作用下通过扩压管加压形成高压气流。压缩机转速越快，空气流动就越快，压力就越大。因此进气道的空气就像是挤压进来一样，最后被推向发动机燃烧室。

涡轮增压发动机一定要配备中冷器。空气被压缩后密度变大温度升高，影响发动机的效率，而且温度过高会造成发动机内部零件变形损坏，排放也不达标。中冷器就起到散热的作用，它能把高温气体控制到标准温度供给发动机使用。

另一个关键部件叫做废气旁通阀。随着发动机转速的提升废气量会变大，压缩机转速也会越来越高，增压压力随之升高。当增压压力达到各个部件的承压极限前，废弃旁通阀开启进行压力分流，让多余的废气通过旁通阀从排气管排出，以防止压力过大造成部件损坏。

涡轮增压器对发动机废气推力再次利用，达到提高发动机进气量的作用，它的优点是获取同等功率下发动机排量可以更小，环保优势明显。缺点是低速时转矩增加不明显，而在发动机工况发生变化时，瞬态响应速度相对自然吸气发动机表现不足。现在越来越多的涡轮增压器都在使用小惯量的搭配减少延迟，但物理上的结构做到和自然吸气发动机那么线性还是很难的。

早期涡轮增压发动机长距离行驶后，不能立即熄火，需要停车着车等待一会才行。随着工艺的进步和润滑油性能的提升，当下涡轮增压发动机可以随走随停，保养周期也比以前延长很多。但使用涡轮增压发动机的车，保养的时候切记使用全合成机油，并且依照车辆使用手册，匹配合适黏度的机油才行，这样才能有效保护发动机和涡轮增压器。