涡轮增压：提升动力、降低油耗，但也有缺点

涡轮增压：提升动力、降低油耗，但也有缺点

涡轮，英文缩写为T，后面带T的车都是涡轮增压的。涡轮增压的主要作用就是增加发动机的进气量，从而提升发动机的功率和扭矩，让汽车的动力更加强劲。一台发动机加装涡轮增压器之后，它的最大功率可以比不加装增压器的时候提升40%甚至更高。这就意味着，同样的一台发动机，加装了增压器之后，能够产生更大的功率。就拿我们最常见的1.8T涡轮增压发动机来说，加装了增压器之后，功率可以达到2.4L发动机的水平，但是油耗却比1.8的发动机高不了多少，从另一个层面上来说，就是提高了燃油经济性，减少了废气的排放。

但加装增压后，发动机在工作过程中的压力和温度会大大升高，因此发动机的寿命会比未加装增压的同排量发动机短，机械性能、润滑性能都会受到影响，这也在一定程度上限制了涡轮增压技术在发动机上的应用。

2.涡轮增压的原理

最早的涡轮增压器应用于跑车或者方程式赛车上，使得在发动机排量受到限制的赛车比赛中，发动机能够获得更大的动力。

红色为高温废气，蓝色为新鲜空气

众所周知，发动机是通过燃料在气缸内燃烧产生动力的。由于燃料的输入量受到吸入气缸的空气量的限制，因此发动机产生的功率也会受到限制。如果发动机的运行性能已经处于最佳状态，那么只有通过向气缸内压缩更多的空气来增加燃料量，从而提高燃烧做功能力，才能提高输出功率。因此，在目前的技术条件下，涡轮增压器是唯一能够增加发动机输出功率而不改变其工作效率的机械装置。

我们通常所说的涡轮增压器，其实就是一种通过压缩空气来增加发动机进气量的空气压缩机。通俗的讲，涡轮增压是利用发动机排出的废气的惯性力，推动涡轮室内的涡轮转动，涡轮带动同轴的叶轮，把空滤管送来的空气加压送入气缸。当发动机转速提高时，废气排出速度和涡轮转速也同步提高，叶轮压缩更多的空气进入气缸。空气压力和密度的提高，可以燃烧更多的燃料。通过增加燃油量，并相应调整发动机转速，就可以提高发动机的输出功率。

你可能觉得涡轮增压器很复杂，其实不然。涡轮增压器主要由涡轮室和增压器两部分组成。首先涡轮室的进气口接在发动机排气歧管上，排气口接在排气管上。然后增压器的进气口接在空气滤清器管上，排气口接在进气歧管上。最后在涡轮室和增压器内分别安装好涡轮和叶轮，两者同轴刚性连接。这样，一个一体化的涡轮增压器就做好了，你的发动机就如同电脑CPU一样“超频”了。

3. 涡轮增压器的类型

1、机械增压系统：此装置安装在发动机上，通过皮带与发动机曲轴相连，从发动机输出轴获得动力，带动增压器转子旋转，从而对空气进行增压​​，吹入进气歧管。其优点是涡轮转速与发动机相同，因此没有滞后现象，动力输出非常平顺。但由于安装在发动机轴内部，还是会消耗一部分动力，增压效果不高。

2、空气波增压系统：利用高压废气的脉冲空气波来压缩空气。此系统增压效果好，加速性好，但整个装置比较笨重，不适合安装在小型车上。

3、废气涡轮增压系统：这是我们平时用的最多的涡轮增压器。涡轮增压器与发动机无机械连接，其实就是一个通过压缩空气来增加进气量的空气压缩机，利用发动机排出的废气的惯性冲击力，推动涡轮室内的涡轮转动，涡轮带动同轴的叶轮，叶轮把空气滤清管送来的空气压入气缸，当发动机转速提高时，废气排出速度和叶轮转速也同步提高，叶轮把更多的空气压缩进入气缸，空气压力和密度的提高，可以燃烧更多的燃料，燃料量相应的增加，可以提高发动机的输出功率。一般来说，安装废气涡轮增压器后，发动机的功率和扭矩要增加20%-30%。但是废气涡轮增压技术也有自己必须注意的点，那就是泵轮和涡轮之间是靠一个轴连接起来的，也就是转子。发动机排出的废气推动泵轮，泵轮推动涡轮旋转，涡轮旋转后对进气系统增压。增压器安装在发动机的排气侧，所以增压器的工作温度很高，增压器转子在工作时转速很高，可达每分钟10万转以上。如此高的转速和温度，一般的机械滚针或滚珠轴承根本无法为转子工作，所以涡轮增压器一般采用全浮式轴承，靠机油润滑，冷却液冷却。

4、复合式增压系统：即废气涡轮增压与机械增压并用，此装置多用于大功率柴油机，其发动机输出功率大，燃油消耗率低，噪声低，但其结构过于复杂，技术含量高，维修不易，难以普及。

4.涡轮增压发动机的缺点

诚然，涡轮增压的确可以提升发动机的动力，但它也有不少缺点，其中最明显的就是动力输出的延迟反应。如果我们看一下前文提到的涡轮增压的工作原理就会知道，由于叶轮的惯性，它对于油门的突然变化反应比较慢。也就是说，你从踩下油门增加马力到叶轮转动将更多的空气压入发动机以获得更大的动力之间有一个时间差，而且这个时间并不短。一般改进后的涡轮增压也需要至少2秒的时间才能让发动机的动力输出增加或减少。如果你想突然加速，你会感觉无法瞬间加速。

随着科技的进步，虽然各个涡轮增压器厂家都在改进涡轮增压技术，但是因为设计原理问题，装了涡轮增压器的车的驾驶感受和大排量的车还是有些差别的。比如我们买了一辆1.8T的涡轮增压车，在实际驾驶中，加速肯定不如2.4L的车，但是只要等过等待期，1.8T的动力也会暴涨上来。所以，如果你追求驾驶感受，涡轮增压发动机并不适合你，如果你在高速公路上行驶，涡轮增压器就特别有用了。

如果你的车经常在市区行驶，那么真的需要考虑是否需要涡轮增压，因为涡轮增压器并不是一直都启动的。其实在日常驾驶中，涡轮增压器很少会启动，甚至根本不会用到，这就影响了涡轮增压发动机的日常表现。就拿斯巴鲁（富士）翼豹的涡轮增压器为例，它在3500转左右启动，最明显的动力输出点在4000转左右，这时候会有一种二次加速的感觉，这种感觉一直持续到6000转甚至更高，一般我们在市区驾驶的换挡其实也就在2000-3000转之间，五挡能到3500转，估计也要120多，也就是说，除非你刻意停留在低挡，否则在时速不超过120公里的情况下，涡轮增压器是无法启动的。没有涡轮增压的启动，你的1.8T其实就只是一辆1.8动力的车，2.4的动力只能是你的心理作用。

另外涡轮增压也有保养问题，就拿宝来的1.8T来说，6万公里左右就需要更换涡轮，虽然次数不算多，但确实给你的爱车增加了一笔隐形的保养费，这一点对于经济环境不是特别好的车主来说尤其值得注意。

5. 使用涡轮增压发动机

涡轮增压器是利用发动机排出的废气来推动涡轮，不管它有多先进，但它毕竟是一个机械装置。由于它经常在高速、高温下工作，涡轮增压器废气涡轮端的温度在600度以上，而且涡轮增压器的转速也很高。因此，为了保证涡轮增压器的正常工作，它的正确使用和保养非常重要。我们主要需要遵循以下几种方法：

1、汽车发动机启动后，不要猛踩油门踏板，应先怠速运转三分钟，这是为了提高机油温度，改善流动性能，使涡轮增压器得到充分润滑，然后才可以提高发动机转速开始行驶，这一点在冬季尤其重要，至少需要5分钟的预热时间。

2、发动机长时间高速运转后，不能立即熄火。其原因是发动机工作时，有一部分机油供给涡轮增压器转子轴承润滑和冷却。运转中的发动机突然熄火后，机油压力迅速降至零，机油润滑将中断，涡轮增压器内部的热量无法被机油带走。此时涡轮增压器涡轮部分的高温会传导到中间，轴承支撑壳内的热量无法迅速带走，而涡轮增压器转子在惯性作用下仍在高速旋转。这样就会造成涡轮增压器轴与轴套“咬合”，损坏轴承和轴。另外，发动机突然熄火时，此时排气歧管的温度很高，它的热量会被涡轮增压器壳体吸收，涡轮增压器内残留的机油会沸腾成积碳。当这些积碳越积越多时，就会堵塞进油口，造成轴套缺油，加速涡轮轴与轴套之间的磨损。因此，在熄火前应让发动机怠速三分钟，以降低涡轮增压器转子的转速。另外值得注意的是，涡轮增压发动机同样不宜长时间怠速，一般应保持在10分钟以内。

3、选择机油时要慎重。由于涡轮增压器的作用，进入燃烧室的空气质量和体积大大提高，发动机结构更加紧凑合理，更高的压缩比使发动机工作更加激烈，加工精度也更高，装配技术要求更加严格。这些都决定了涡轮增压发动机的高温、高转速、大功率、大扭矩、低排放的工作特性。同时也决定了发动机内部零件必须承受更高的温度和更大的冲击、挤压和剪切力工况。因此，在选择涡轮增压车机油时，必须考虑到它的特殊性。使用的机油必须具有良好的耐磨性、耐高温性，建立油膜强度高、稳定性好的润滑油膜块。合成或半合成机油刚好能满足这一要求，所以除了原厂指定机油外，还可以使用合成机油、半合成机油等优质润滑油。

4、机油及滤清器必须保持清洁，防止杂质进入，因为涡轮增压器轴与轴套之间的间隙很小，如果机油的润滑能力下降，会导致涡轮增压器过早报废。

5、空气滤清器需按时清洗，防止灰尘等杂质进入高速旋转的压缩机叶轮，造成转速不稳定或增加轴套、密封件的磨损。

6、经常检查涡轮增压器的密封圈是否紧固，密封圈紧固不紧，废气会通过密封圈进入发动机润滑系统，使机油变脏，使曲轴箱压力迅速升高。另外，发动机低速运转时，机油也会通过密封圈从排气管排出或进入燃烧室燃烧，造成机油消耗过多，造成“烧机油”。

7、定期检查涡轮增压器是否有异常噪音或振动，检查润滑油管及接头是否有泄漏。

8、涡轮增压器转子轴承的精度很高，维修安装时的工作环境要求很严格，因此当涡轮增压器出现故障或损坏时，应到指定维修站修理，而不要到普通修理厂修理。