隨著社會生產(chǎn)力和科技的不斷進步，人們對于交通工具要求的不斷提高，如何能讓一臺小排量的發(fā)動機爆發(fā)出大排量的發(fā)動機的動力呢？增壓技術(shù)是最為行之有效的方法之一。我們目前在車用發(fā)動機上使用的進氣增壓技術(shù)，最早源于飛機高空飛行的需要，我們都知道一般發(fā)動機是利用氣缸活塞下移形成真空，吸入空氣而實現(xiàn)進氣的過程，這就是所謂的自然吸氣發(fā)動機。而自然吸氣方式因“被動”地實現(xiàn)進氣動作，所以在高空中由于空氣稀薄進氣效率不高，大大影響發(fā)動機的功能發(fā)揮。為提高發(fā)動機進氣效率，于是發(fā)明了增壓進氣技術(shù)。
渦輪增壓(turbochanger)與機械增壓(supercharger)是進氣增壓的兩種不同方式,主要的不同在于增壓器的驅(qū)動方式。最早的增壓器全部都是機械增壓，在剛發(fā)明時被稱超級增壓器(Supercharger)，后來渦輪增壓發(fā)明之后為了區(qū)別兩者。起初渦輪增壓器被稱為Turbo Supercharger，機械增壓則被稱為Mechanical Supercharger，久而久之，兩者就分別被簡化為Turbocharger與Supercharger了。德國人由于德語的關(guān)系把機械增壓叫做Kompressor，這就是為什么奔馳的1.8L機械增壓發(fā)動機叫做200K的原因，而且Kompressor這一德語詞匯還印在了其他的裝有機械增壓器的德國車上。
● 渦輪增壓器(turbochanger)的機構(gòu)與工作原理：
『渦輪風扇在正常運轉(zhuǎn)時往往都達到上萬的轉(zhuǎn)速』
渦輪增壓由發(fā)動機的排出的廢氣驅(qū)動。渦輪由兩部分組成，一是新鮮空氣增壓端（壓縮泵輪）、另一部分為廢氣驅(qū)動端（廢氣渦輪），兩端各有一個葉輪，在同一軸上的兩邊渦輪之間還有一個泄壓觸發(fā)器（Wastegate）設(shè)在廢氣渦輪那邊，當壓縮渦輪壓力過大，壓力便會推動觸發(fā)器將廢氣渦輪的閥門打開，降低氣壓，以防止增壓過度。
『大眾集團經(jīng)典的1.8T發(fā)動機所采用的渦輪增壓器』
渦輪輪軸的支承為軸套軸套里邊的軸承設(shè)計可以分為滾珠軸承和浮動軸承。渦輪增壓器葉輪的旋轉(zhuǎn)動力來自于廢氣。廢氣帶動渦輪，在渦輪的另一邊，葉片壓縮空氣。渦輪增壓器殼體為鎳、鉻和硅合金材料，軸為鉻和鉬合金材料。更重要的是，渦輪增壓器是在高溫、高速條件下工作的，為保證其正常工作，在渦輪增壓器中通入了機油和冷卻液，以保證有效的潤滑和冷卻，改善工作條件。
『渦輪增壓器工作示意圖』
發(fā)動機排出的具有高溫和一定的壓力的廢氣進入增壓器中，推動軸的葉輪以每分鐘高達數(shù)萬甚至幾十萬轉(zhuǎn)的高速度旋轉(zhuǎn)，怠速時，葉輪轉(zhuǎn)速為12000轉(zhuǎn)/分，當全負荷時，葉輪轉(zhuǎn)速可超過135000轉(zhuǎn)/分，普通的軸承是無法承受如此高速而產(chǎn)生的高溫和磨損的，所以在渦輪增壓系統(tǒng)里邊機油的潤滑和冷卻作用至關(guān)重要。柴油發(fā)動機也有不少裝配渦輪增壓系統(tǒng)的，而且柴油發(fā)動機的最大增壓值普遍比汽油發(fā)動機的最大值高。也正是為了渦輪增壓器良好的散熱需要，一般裝有渦輪增壓器的車輛要求熄火前怠速運行片刻。
● 渦輪發(fā)動機的代表車型：
『寶馬750Li配備的是V8 Twin Turbo發(fā)動機』
『寶馬7系上使用的并聯(lián)渦輪增壓器』
『保時捷的VTG可變渦輪幾何葉片技術(shù)』
● 渦輪增壓器的A/R值：
A/R值在改裝市場的渦輪增壓器銷售冊上常有標明，用以表達渦輪的特性，A是Area（面積）的意思，指的是葉片渦輪接受廢氣的側(cè)入口最窄處的橫截面積，R是Radius（半徑），指的是A（橫截面積）的中心點與渦輪本體中心點的距離，面積與兩中心點距離的比值，就是A/R值。
A/R值越小，表示入口相對較小而渦輪葉片的起動慣性低，流速相對高，低轉(zhuǎn)反應比較好，渦輪遲滯效應不明顯。反之，A/R值越大入口較大，葉片慣性高，低轉(zhuǎn)反應比較遲鈍，渦輪遲滯較明顯，但在高轉(zhuǎn)時表現(xiàn)則剛烈得多。簡單而言，較注重高轉(zhuǎn)功率輸出的渦輪，A/R值可以達到0.7左右，而注重低轉(zhuǎn)扭力輸出的渦輪，A/R值大約為0.2。保時捷的VTG可變渦輪幾何葉片技術(shù)則是通過改變渦輪的A/R值達到不同的渦輪特性。
● 相關(guān)鏈接：
《答疑解惑！關(guān)于渦輪增壓器的使用和改裝》
http://m.omaae.com/drive/200812/52304.html
