渦輪增壓發動機

發動機通過燃燒氣缸中的燃料來發電。由于燃料輸入受到吸入氣缸的空氣量的限制，發動機產生的功率也將受到限制。如果發動機的運行性能處于最佳狀態，增加輸出功率只能通過壓縮更多的空氣進入氣缸來增加燃油量，從而改善燃燒功能。因此，在目前的技術條件下，渦輪增壓器是唯一能在相同工作效率下增加發動機輸出功率的機械裝置。渦輪增壓器其實就是空氣壓縮機的一種，通過壓縮空氣來增加發動機的進氣量。一般來說，渦輪增壓就是利用發動機排出的廢氣的慣性沖力推動渦輪室內的渦輪，渦輪帶動同軸葉輪將空氣過濾管送來的空氣壓入氣缸進行增壓。當發動機轉速增加時，廢氣排出速度與渦輪轉速同步增加，葉輪將更多的空氣壓縮到氣缸中。空氣的壓力和密度增加，燃燒更多的燃料。可以通過增加燃油量和相應地調整發動機轉速來增加發動機的輸出功率。

；渦輪增壓發動機是依靠渦輪增壓器增加發動機進氣量的發動機。渦輪增壓器(Tubro)其實就是空氣壓縮機。它以發動機排出的廢氣為動力，驅動渦輪室(位于排氣道)中的渦輪，渦輪驅動同軸的葉輪位于進氣道中，葉輪將空氣濾清器管路送來的新鮮空氣壓縮后送入氣缸。當發動機轉速加快時，廢氣排放速度和渦輪轉速也同步加快，可以增加空氣壓縮程度，相應增加發動機的進氣量，提高發動機的輸出功率。

渦輪增壓發動機最大的優點是在不增加發動機排量的情況下，可以大幅度提高發動機的功率和扭矩。發動機加裝渦輪增壓器后，其最大輸出功率可以比沒有渦輪增壓器時提高40%左右甚至更多。

渦輪增壓發動機原理

渦輪增壓是一種利用內燃機產生的廢氣驅動空氣壓縮機的技術。類似于超級增壓器的作用，兩者都可以增加進入內燃機或鍋爐的空氣流量，從而提高機器的效率。渦輪增壓器通常用于汽車發動機，它可以利用廢氣的熱量和流動來提高內燃機的馬力輸出。

增壓原理

渦輪增壓原理圖，紅色是高溫廢氣，綠色是新鮮空氣。最早的渦輪增壓器用于跑車或方程式賽車，所以在那些發動機中，

在排量有限的汽車比賽中，發動機可以獲得更大的動力。

眾所周知，發動機是通過燃燒氣缸內的燃料來輸出動力的。因為燃油輸入受到吸入氣缸的空氣量的限制，發動機的輸出功率也會受到限制。如果發動機的運行性能處于最佳狀態，增加輸出功率只能通過壓縮更多的空氣進入氣缸來增加燃油量，從而提高燃燒做功能力。因此，在現有的技術條件下，渦輪增壓器是唯一能在相同工作效率下增加發動機輸出功率的機械裝置。

你可能覺得渦輪增壓器很復雜，其實不然。渦輪增壓器主要由渦輪室和增壓器組成。首先，渦輪室的入口與發動機的排氣歧管相連，出口與排氣管相連。然后增壓器的進氣口連接空氣濾清器管路，出氣口連接進氣歧管。最后，渦輪和葉輪分別安裝在渦輪室和增壓器中，并同軸剛性連接。有了這樣的集成渦輪增壓裝置，你的發動機就像電腦CPU一樣“超頻”了。

我們通常所說的渦輪增壓器，其實就是空氣壓縮機，通過壓縮空氣來增加發動機的進氣量。一般來說，渦輪增壓就是利用發動機排出的廢氣的慣性沖力推動渦輪室內的渦輪，進而帶動同軸葉輪，將空氣過濾管送來的空氣壓入氣缸增壓。當發動機轉速增加時，廢氣排出速度與渦輪轉速同步增加，葉輪將更多的空氣壓縮到氣缸中。空氣的壓力和密度增加，燃燒更多的燃料。可以通過增加燃油量和相應地調整發動機轉速來增加發動機的輸出功率。

渦輪增壓發動機特性

渦輪增壓發動機的優勢

渦輪增壓器實際上是一臺渦輪壓縮機。它以發動機排出的廢氣為動力，推動渦輪室內(位于排氣道內)的渦輪，渦輪帶動同軸葉輪壓縮空氣過濾管送來的新鮮空氣，送入氣缸。當發動機轉速加快時，廢氣排放速度和渦輪轉速也同步加快，可以增加空氣壓縮程度，相應增加發動機的進氣量，提高發動機的輸出功率。

渦輪增壓最大的好處就是可以在不增加發動機排量的情況下，大幅度提高發動機的功率和扭矩。發動機加裝渦輪增壓器后，其最大輸出功率可以比沒有渦輪增壓器時提高40%左右甚至更多。

渦輪增壓發動機的缺點

加快速度

誠然，渦輪增壓可以提高發動機的動力，但它也有很多缺點，其中最明顯的就是動力輸出響應的滯后。我們來看看渦輪增壓的工作原理，就是由于葉輪的慣性，對油門的突然變化反應比較慢，也就是從你踩油門加大馬力到葉輪旋轉把更多的空氣壓入發動機獲得更大的功率有一個時間差，這個時間差不短。一般來說，改進渦輪增壓至少需要2秒來增加或減少發動機的功率輸出。想突然加速，會覺得瞬間加速不了。

2.加速度的問題

隨著技術的發展，雖然所有使用渦輪增壓器的廠家都在改進渦輪增壓器的技術，但是由于設計原理的原因，使用渦輪增壓器的車和大排量的車駕駛體驗是不一樣的。比如我們買一輛1.8T渦輪增壓的車，實際行駛中加速肯定不如2.4L。但是，等待期一過，1.8T的動力就上來了。所以，如果你在尋找駕駛的感覺，渦輪增壓發動機不適合你。如果你在高速行駛或類似的情況下，渦輪增壓特別有用。

3.創業機會很少

如果你的車經常在市區行駛，你真的需要考慮一下是否需要渦輪增壓，因為渦輪并不是一直啟動的。其實在日常駕駛中，渦輪增壓啟動的機會很少，即使不使用也會影響渦輪增壓發動機的日常性能。以斯巴魯(富士)翼豹（查成交價|參配|優惠政策）的渦輪增壓器為例。3500轉左右起步，最明顯的動力輸出點在4000轉左右。這時會有二次加速的感覺，一直持續到6000轉甚至更高。一般在市區行駛時，我們的換擋其實只有2000-3000之間。5檔轉速估計能達到3500轉，也就是說120km/h以下的渦輪增壓器根本啟動不了，除非你刻意停留在低檔。沒有渦輪增壓的啟動，你的1.8T只是一輛1.8功率的車，2.4的功率只能是你的心理作用。

另外渦輪增壓有維護問題。畢竟它給你的車又增加了一筆保養費，對于經濟環境不是特別好的車主來說尤其值得注意。

渦輪增壓發動機類型

1.機械增壓系統

該裝置安裝在發動機上，通過皮帶與發動機的曲軸連接，從發動機的輸出軸獲得動力，帶動增壓器的轉子轉動，使空氣被加壓吹入進氣歧管。

優點：轉子轉速與發動機轉速相對應，沒有滯后或超前，動力輸出更順暢；

缺點：因為消耗了一部分發動機功率，所以增壓效率會低。

2.廢氣渦輪增壓系統

來自發動機的廢氣被用來增加壓力。增壓器不與發動機機械連接，壓縮機由內燃機廢氣驅動的渦輪驅動。一般增壓壓力可以達到180-200kPa，也就是300kPa左右，所以需要增加一個空氣中冷器來冷卻高溫的壓縮空氣。1998年，國產車開始在1.8排量的奧迪200上使用。后來又有1.8t奧迪A6，1.8T奧迪A4，1.8T帕薩特（查成交價|參配|優惠政策），1.8T寶來（查成交價|參配|優惠政策）。

優點：提高效率高于機械加壓；

缺點：發動機的動力輸出稍微滯后于油門的開啟。油門加大后，一般需要一段時間，發動機后期會有驚人的動力爆發。

3.復合增壓系統

即廢氣渦輪增壓和機械增壓相結合，廣泛應用于大功率柴油機。復合增壓系統的發動機輸出功率高，油耗低，噪音低，但結構過于復雜。

4.空氣波增壓系統

高壓廢氣的脈沖空氣波用于強制空氣壓縮。該系統低速增壓性能好，加速性好，工作范圍廣。但是它又大又重，而且很吵。

渦輪增壓發動機的工作環境

渦輪增壓器利用發動機排出的廢氣來驅動渦輪。再先進，也還是一套機械裝置。由于其工作環境經常處于高速高溫狀態，渦輪增壓器的排氣渦輪端溫度在600度以上，渦輪增壓器的轉速也很高。因此，為了保證渦輪增壓器的正常工作，正確使用和維護它是非常重要的。我們應主要遵循以下方法：

渦輪增壓發動機的維護方法

1.汽車發動機啟動后，就不用踩油門了。它應該以怠速運轉三分鐘。這是為了提高油溫，改善流動性能，使渦輪增壓器得到充分潤滑，進而提高發動機轉速，使車輛開始行駛。這在冬天尤其重要，車輛預熱至少需要五分鐘。

2.發動機長時間高速運轉后，不能馬上熄火。原因是當發動機工作時，一些油被供應到渦輪增壓器轉子軸承用于潤滑和冷卻。當運轉中的發動機突然停止時，機油壓力迅速降至零，機油潤滑會中斷，渦輪增壓器內部的熱量無法被機油帶走。此時渦輪增壓器渦輪的高溫會轉移到中間，軸承支撐殼內部的熱量無法迅速帶走，而渦輪增壓器轉子在慣性的作用下仍然高速旋轉。這會導致渦輪增壓器轉軸和軸套之間“卡死”，損壞軸承和軸。另外，當發動機突然停機時，此時排氣歧管的溫度很高，其熱量會被吸收到渦輪增壓器殼體中，使滯留在渦輪增壓器中的機油沸騰成積碳。當這種積碳越積越多，就會堵塞進油口，導致軸套缺油，加速渦輪軸與軸套之間的磨損。因此，發動機熄火前應怠速運轉三分鐘左右，以降低渦輪增壓器的轉子轉速。另外，值得注意的是，渦輪增壓發動機不適合長時間怠速運轉，一般應保持在10分鐘以內。

3.注意機油的選擇。由于渦輪增壓器的作用，進入燃燒室的空氣質量和體積大大提高，發動機結構更加緊湊合理，高壓縮比使發動機更加努力工作。加工精度也更高，裝配工藝要求更嚴格。這些都決定了渦輪增壓發動機高溫、高速、高功率、高扭矩、低排放的工作特性。同時決定了發動機內部零件要承受更高的溫度和更大的沖擊、擠壓、剪切力。所以渦輪增壓車在選擇機油時，需要考慮其特殊性。使用的機油必須具有良好的耐磨性和耐高溫性。該潤滑油模塊油膜強度高，穩定性好。合成機油或合成機油正好可以滿足這一要求

5.按時清洗空氣濾清器，防止灰塵等雜質進入高速旋轉的壓縮機葉輪，導致轉速不穩定或軸套和密封磨損加劇。

6.務必檢查渦輪增壓器的密封圈是否密封。如果密封圈不密封，廢氣會通過密封圈進入發動機潤滑系統，使機油變臟，曲軸箱壓力迅速升高。此外，發動機低速運轉時，機油會從排氣管排出或通過密封圈燒入燃燒室，造成機油過度消耗，“燒機油”。

7.渦輪增壓器應經常檢查是否有異常聲音或振動，潤滑油管和接頭是否有泄漏。

8.渦輪增壓器轉子軸承精度高，維修和安裝的工作環境非常苛刻。因此，當渦輪增壓器出現故障或損壞時，應在指定的修理站進行修理，而不是在普通修理廠進行修理。

9.要保持空氣濾清器的清潔，與普通發動機相比，渦輪增壓發動機對清潔度的要求更高。如果雜質進入壓縮機葉輪，會使轉速不穩定或襯套和密封磨損更嚴重。

10.保持發動機機油清潔。渦輪增壓發動機對機油的要求很高，必須保持清潔。另外，如果機油變質，要及時更換。否則機油的潤滑能力下降，會導致渦輪增壓器的軸承因潤滑不足而損壞，增加維修成本，甚至導致渦輪增壓器過早報廢。

11.渦輪增壓發動機下了車馬上熄火不好。發動機啟動后最好怠速運轉一段時間，這樣潤滑油可以充分潤滑軸承，對發動機起到良好的保護作用。另外，發動機長時間高速運轉后，應怠速運轉3-5分鐘后再關閉發動機。否則，滯留在渦輪增壓器中的發動機機油將會過熱并損壞軸承和軸。