渦輪增壓器到底是什麼，拆開了讓你看個清楚

聽說隔壁老王要買車了

但已經糾結一個多月了

也是醉了

到底要不要帶渦輪增壓呢

辣么

渦輪增壓到底又是什麼鬼呢

為了讓大家徹底整明白

小編特意跑到汽車城

淘了一個匈牙利代工的帕薩特1.8T渦輪增壓器

來一個現場拆解

讓你看清楚內部結構這玩意老闆要價1000

最後小哥花了200塊搞定

不得不說水真深

渦輪工作原理我們做了幾張動圖

讓你更直觀的了解一下

▲排氣旁通閥

▲在廢氣蝸殼的運動

▲在壓氣殼的運動

▲在機芯運動情況

▲渦輪增壓系統工作原理

渦輪增壓發展史

談到渦輪增壓器，並不是一個十分新穎的一個技術，它已經有100多年歷史了。早期是應用在飛機上的。最早由瑞典的薩博公司用在了汽車上，薩博和很多公司一樣有戰爭背景，早期為瑞典空軍提供戰機，而到了二戰結束后戰機的訂單減少，所以，公司開始生產汽車，並且把飛機上的技術和經驗用在了汽車上，渦輪增壓技術就是其中一項。

近些年，增壓技術越來越多的出現在汽車上，而增壓方式有兩種，除了渦輪增壓，還有一種機械增壓，但是機械增壓一般應用在大排量豪華車上。而日常所說的帶T的車型一般指的是渦輪增壓。

打個比喻來說，渦輪增壓器的原理是一個鼓風機往氣缸里打壓縮空氣，原理簡單並不代表著設計和加工容易。

二戰後，汽車工業發展十分迅猛，全球各大車企都在努力提升汽車性能，到了六七十年代，為了單純追求動力出現了龐蒂亞克GTO，克爾維特等一大批肌肉車，這類肌肉車大都使用5.0以上排量的發動機，在當時的技術條件下馬力達到了驚人的400多匹。

因為那時候各國對排放，油耗都不敏感，而石油價格也比現在便宜。到了近十幾二十年，各國開始對環保，排放的要求越來越嚴格，對大排量車重稅，石油價格一路飆升，大排量車缺點開始明顯。但是人們對動力的需求是不會倒退的，那麼就迫切需要一項技術來改善小排量車動力弱的缺點，所以渦輪增壓技術重新回到設計師的視線里，並且逐漸成熟，一個重要原因就是它可以在不增加排量的情況下強制更多的空氣進入氣缸參與燃燒，進一步提高發動機的功率。

渦輪增壓作用

汽車發動機是靠燃料在發動機汽缸內燃燒作功而對外輸出功率。在發動機排量一定的情況下，要提高輸出功率，最有效的方法就是提供更多燃料燃燒，但傳統發動機進氣系統在一定轉速下就難以提供充足的空氣來支持燃燒，好比讓一個速跑運動員帶著很厚的口罩跑步，喘不上氣來，自然就無法發揮最大水平。而渦輪增壓是一種提高發動機的進氣能力的技術，它採用專門的壓氣機將氣體預先壓縮再輸入汽缸，這樣，氣體的質量將大大增加，而進氣量由直接決定著噴油量，可以燃燒更多的燃料就意味著動力的提升。

那渦輪是什麼，增壓又是什麼

渦輪的形式分為兩種軸流式渦輪和徑流式渦輪軸流式渦輪顧名思義，是沿著軸向流動方向布置的渦輪機，應用在噴氣式飛機的發動機，彈道導彈的發動機和火箭的發動機。

徑流式渦輪指空氣由軸向進入葉輪後轉入徑向，沿葉輪徑向輸出，多用在汽車的渦輪增壓器。

渦輪增壓器結構

渦輪增壓器主要由進氣渦管，機芯，排氣渦管和壓力調節器，機芯里有軸承，機油潤滑系統水冷卻通道。

渦輪增壓器轉速最低在每分鐘幾萬轉，在高工況下到到每分鐘20萬轉，排氣側外殼溫度輕鬆超過800攝氏度，對金屬性能，潤滑和冷卻要求十分苛刻，在只有兩包煙體積大小的金屬機芯內既要安排浮動軸承，還要安裝潤滑系統，和冷卻用的水道，加工工藝和設計難度可想而知，而然這些都不算真正的技術難度，正真困難的是渦輪匹配和設計上，進氣側和排氣側如果匹配不好，不光不能增壓，反而會阻礙進氣和排氣，而渦輪的倒角和葉片數量也是經過嚴格的計算和實驗的。並不是盲目的擴大渦輪葉片就能提高增壓性能的。

渦輪增壓器對發動機的影響

最明顯的就是採用增壓形式會使發動機主要零部件的機械負荷與熱負荷增加，需要使用更堅固和更耐高溫的金屬對發動機做強化，調整供油系統，改變配氣相位，合理增大氣門重疊角度，增大過量空氣係數，調整排氣系統，對增壓空氣的冷卻。

但是渦輪增壓器也是有硬傷的，低速時廢氣能量過低，增壓壓力不足，導致進氣不暢。內在原因在於小流量時壓氣機受到喘振現象，導致工作不穩定。(喘振是離心式葉輪機械所特有的一種異常工作現象，在壓氣機的特性曲線上有一條喘振線，又稱穩定工作臨界線。)而高速時廢氣能量過高，引起進氣量過高，導致混合氣過稀。在高速工況下，為了避免增壓空氣過量，所有的渦輪增壓器上都有壓力調節器，目的就是在達到最佳工況下把多餘的廢氣直接導入到排氣管道中。

對於低速工況下，這裡就要提到兩個增壓方案，定壓渦輪增壓系統和脈衝增壓系統，先簡單說一下這兩個系統的差別，定壓渦輪增壓系統是各缸的廢氣排到一個總管里，然後導入到排氣渦管。脈衝增壓系統是將不同的氣缸的廢氣分別導入到渦管里。

定壓渦輪增壓系統是把內燃機所有氣缸的排氣收集到一個體積足夠大的排氣管內，然後再引入渦輪。儘管各個缸是交替排氣的，但是由於排氣管的穩壓作用，渦輪入口處的壓力基本不變，故稱為定壓增壓系統。定壓渦輪的主要優點是：渦輪在定壓下全周進氣，效率較高；氣流引起的激振較小，不易引起葉片斷裂；排氣系統簡單，成本較低，易於布置和維護。簡單來說，增壓器的進氣口是一根管，沒有分隔。我們大多數車的增壓器都是採用定壓渦輪增壓系統，原因是製造成本相對較低，對排氣側葉輪的衝擊載荷較小。

而脈衝渦輪增壓系統旨在提高在定壓系統中損失能量的利用率。這種方案的特點是排氣管做的短而細，排氣系統容積要儘可能小，使排氣能直接迅速的進入渦輪機中膨脹做功，減少節流損失。為減少各缸排氣壓力波的相互干擾，往往採用兩根或更多排氣支管將相鄰的發火氣缸的排氣相互隔開。從而使各缸的廢氣不產生衝擊，依次導入渦管，使排氣管的排空更快，從而減少排氣背壓，改善內燃機的掃氣性能。這就是寶馬近幾年提出的雙渦流渦輪增壓器，應用在新開發的2.0的發動機上。

但相信很多開過渦輪增壓車型的朋友都有體會，在實際駕駛中，轉速大概得升到2300-3000rpm左右才會迸發出最大扭矩，很多人會誤以為這個過程就叫渦輪遲滯，其實不然。渦輪遲滯並不會出現在穩態工況下，也就是定住一個油門開度例如全油門加速，是沒有辦法感受到渦輪遲滯的。當踩下油門后，渦輪並不是立刻進入工作狀態，而是要先通過之前發動機運作產生的廢氣推動渦輪葉片，達到一定轉速之後才能產生一定的增壓作用，提高空氣壓力，這些高壓空氣充滿進氣管道、中冷器之後，才開始進入氣缸燃燒。從踩下油門，到增壓空氣參與燃燒，需要一定的時間，渦輪從怠速到進入正常工作狀態，並非一瞬間發生的，而是要比油門動作稍微晚一些，所以被稱之為渦輪遲滯。

也有人經常吐槽渦輪增壓車費機油，其實機油屬於消耗品，每一輛車都會或多或少燒機油，只不過同排量的自吸車和渦輪增壓車相比，需要的潤滑油是相對要少的，其實是這個直接參數對我們的感官產生了誤導。因為渦輪增壓車從結構上就比比自吸車多一個增壓器需要用機油來潤滑和輔助冷卻，如果增壓器油封損壞，那還真的就是燒機油了，最明顯的就是發動機冒藍煙。

就說這麼多了，你懂了嗎

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