法律顧問：趙建英律師

發(fā)動機是靠燃料在汽缸內(nèi)燃燒作功來產(chǎn)生功率的，由于輸入的燃料量受到吸入汽缸內(nèi)空氣量的限制，因此發(fā)動機所產(chǎn)生的功率也會受到限制，如果發(fā)動機的運行性能已處于最佳狀態(tài)，再增加輸出功率只能通過壓縮更多的空氣進入汽缸來增加燃料量，從而提高發(fā)動機作功能力。

渦輪系統(tǒng)是增壓發(fā)動機中最常見的增壓系統(tǒng)之一。

如果在相同的單位時間里，能夠把更多的空氣及燃油的混合氣強制擠入汽缸(燃燒室)進行壓縮燃爆動作(小排氣量的引擎能“吸入”和大排氣量相同的空氣，提高容積效率)，便能在相同的轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生較自然進氣發(fā)動機更大的動力輸出。情形就像你拿一臺電風(fēng)扇向汽缸內(nèi)吹，硬是把風(fēng)往里面灌，使里面的空氣量增多，以得到較大的馬力，只是這個扇子不是用電動馬達，而是用引擎排出的廢氣來驅(qū)動。

一般而言，引擎在配合這樣的一個“強制進氣”的動作后，起碼都能提升30%-40% 的額外動力，如此驚人的效果就是渦輪增壓器令人愛不釋手的原因。況且，獲得完美的燃燒效率以及讓動力得以大幅提升，原本就是渦輪增壓系統(tǒng)所能提供給車輛最大的價值所在。

那渦輪增壓器的工作原理到底是怎么樣的呢？

首先發(fā)動機排出的廢氣，推動渦輪排氣端的渦輪葉輪（上圖右邊），并使之旋轉(zhuǎn)。由此便能帶動與之相連的另一側(cè)的壓氣機葉輪（左邊）也同時轉(zhuǎn)動。于是壓氣機葉輪就能把空氣從進風(fēng)口強制吸進，并經(jīng)葉片的旋轉(zhuǎn)壓縮后，再進入管徑越來越小的壓縮通道作二次壓縮，這些經(jīng)壓縮的空氣溫度會比直接吸入的高，需要通過中冷器進行降溫之后再被注入汽缸內(nèi)燃燒。如此重復(fù)即是渦輪增壓器的工作原理。

在發(fā)動機進氣系統(tǒng)中主要有兩大部件，一是空氣濾清器，負責(zé)過濾空氣中的雜質(zhì)；二是進氣管道，將空氣引入到氣缸中。在進氣管中有個很重要的部件，就是節(jié)氣門。

節(jié)氣門主要的作用就是控制進入氣缸的混合氣量大小。我們開車時踩油門踏板的深淺，其實就是控制節(jié)氣門開度的大小。油門踩得越深，節(jié)氣門開度就越大，混合氣進入量就越大，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速就會上升。

傳統(tǒng)拉線油門是通過鋼絲一端與油門踏板相連另一端與節(jié)氣門相連，它的傳輸比例是1：1，這種方式控制精度不理想。而現(xiàn)在的電子節(jié)氣門，是通過位置傳感器，將踩踏油門動作的力量、幅度等數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂茊卧M行分析，總結(jié)駕駛者的意圖，再由ECU計算實際節(jié)汽門開合度并發(fā)出指令控制節(jié)汽門電機工作，從而實現(xiàn)對節(jié)氣門的精準控制。

進氣歧管內(nèi)安裝控制閥，通過它的打開和關(guān)閉，可以將進氣歧管分為兩段，從而改變它的有效長度。改變進氣歧管的長度主要是為了提高發(fā)動機在不同轉(zhuǎn)速時的進氣效率，提升發(fā)動機在各個轉(zhuǎn)速下的動力性能。

汽車的排氣系統(tǒng)主要包括排氣歧管、三元催化轉(zhuǎn)化器、消聲器和排氣管道等。主要的作用就是將氣缸內(nèi)燃燒的廢氣排出到大氣中。

我們看到的排氣管大多都形狀怪異，這種設(shè)計是為了最大限度地避免各缸排出的廢氣發(fā)生相互干涉或廢氣回流的現(xiàn)象，而影響發(fā)動機的動力性能。

渦輪增壓（Turbocharger）簡稱Turbo或T。平時我們在車尾看到諸如1.4T、2.0T等字樣，說明這輛車的發(fā)動機是帶渦輪增壓的。

渦輪增壓器主要由渦輪機和壓縮機兩部分組成，通過一根傳動軸連接。渦輪的進氣口與發(fā)動機排氣歧管相連，排氣口與排氣管相連；壓縮機的進氣口與進氣管相連，排氣口則接在進氣歧管上。通過發(fā)動機排出的廢氣沖擊渦輪高速運轉(zhuǎn)，從而帶動同軸的壓縮機高速轉(zhuǎn)動，強制地將增壓后的空氣壓送到氣缸中。

渦輪增壓主要是利用發(fā)動機廢氣的能量帶動壓縮機來實現(xiàn)對進氣的增壓，整個過程中基本不會消耗發(fā)動機的動力，擁有良好的加速持續(xù)性，但是在低速時渦輪不能及時介入，帶有一定的滯后性。

機械增壓（Supercharger）主要是通過曲軸的動力帶動一個機械式的空氣壓縮機旋轉(zhuǎn)來壓縮空氣的，但工作過程中會對發(fā)動機輸出的動力造成一定程度的損耗。

由于機械增壓器是直接由曲軸帶動的，發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，增壓器也就開始工作了。所以在低轉(zhuǎn)速時，發(fā)動機的扭矩輸出表現(xiàn)也十分出色，但是在發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時，機械增壓器對發(fā)動機動力的損耗也是很大的，動力提升不太明顯。

雙增壓發(fā)動機，顧名思義就是指一臺發(fā)動機上裝有兩個增壓器。如一臺發(fā)動機上采用兩個渦輪增壓器，則稱為雙渦輪增壓發(fā)動機。

針對廢氣渦輪增壓的遲滯現(xiàn)象，排氣管上并聯(lián)兩只同樣的渦輪，在發(fā)動機低轉(zhuǎn)速的時候，較少的排氣即可驅(qū)動渦輪高速旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生足夠的進氣壓力，減小渦輪遲滯效應(yīng)。

前面了解到，渦輪增壓器在低轉(zhuǎn)速時有遲滯現(xiàn)象，但高速時增壓值大，發(fā)動機動力提升明顯，而且基本不消耗發(fā)動機的動力；而機械增壓器，是發(fā)動機運轉(zhuǎn)直接驅(qū)動渦輪，沒有渦輪增壓的遲滯，但是損耗部分動力、增壓值較低。一旦把它們結(jié)合一起就可以優(yōu)勢互補了。

雙增壓發(fā)動機示意圖（渦輪增壓器+機械增壓器）

如大眾高爾夫GT上裝備的1.4升TSI發(fā)動機，設(shè)計師就把渦輪增壓器和機械增壓器結(jié)合到了一起。將機械增壓器安裝到發(fā)動機進氣系統(tǒng)上，渦輪增壓器安裝在排氣系統(tǒng)上，從而保證發(fā)動機在低速、中速和高速時都能有較好的增壓效果。

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來源：汽修案例