已经不是新技术了 也谈谈涡轮增压器

涡轮增压发动机已经不是新技术了，随着科技水平的进步，它的未来会更加光明。现在的发动机正向小排量高动力发展，因此涡轮增压器越来越重要了轮增压器是一位瑞士人在1905年申报的专利。80多年后，第一台TDI柴油发动机的问世才标志着涡轮增压器在实际应用上取得突破。此后又过了20年，它才进入汽油机领域。

增压器的原理很简单：发动机工作时需要氧气，只要增加氧气供应和喷射更多燃料，输出功率就会变大。但是每个气缸的容积有限，除非你有办法将更多的空气吹进汽缸。这就需要增加进气的压力。

给发动机增压的艺术在于尽可能扩大提供增压压力的转速区间，也就是让我们常说的“扭矩平台”要尽可能宽广，对应的转速下限最好就是发动机怠速运转时的转速。普通的涡轮增压器只能有条件地做到这点，比如踩下油门之后必须等到发动机转速上升到2000转／分时，驾驶者热切盼望的推力才会喷涌而出，这个转速就是俗称的“增压死点”。

可变几何截面(VTG)增压器能克服这一缺陷。它的内部有角度可调节的导流叶片，在气流较弱时也能有效“吹动”涡轮，让发动机在转速低时也能得到足够的增压压力。VTG增压器的缺点是制造工艺比较复杂，成本较高，涡轮叶片的材料必须耐高温--柴油机为800度，在汽油机上则超过了1000度。

近年出现的双涡管涡轮增压器性能稍逊于VTG增压器，但价格也相对较低。在这种双涡管增压器中1、4缸和2、3缸排出的废气分别吹进涡轮。这可减少排气气流之间的相互干扰，降低排气的阻力并优化发动机进气效果。

涡轮增压的终极目标就是获得尽可能高而且宽阔的扭矩平台，因此就有了双级涡轮增压器。在双级涡轮增压系统中有一大一小两个涡轮增压器。涡轮越小，其转动惯量就越小，对油门动作响应得越快，压力增大就越迅速。双级涡轮增压器是按顺序开始增压工作的。小涡轮负责在转速低时增压，大涡轮等到发动机转速升高一些再开始工作。

福特和标致在2.2升柴油机上使用这一方案；宝马、欧宝、大众和奔驰使用类似的方案。宝马740d的6缸发动机甚至用了更昂贵的方案：将双涡管涡轮增压器同一个VTG涡轮增压器结合起来。

大众汽车还研发了一种双联增压系统。一个机械增压器从发动机启动时就能提供有效的增压(这是一个让VTG增压器都无法施展的转速区)，等转速升高后再让一个涡轮增压器参与进来，并在发动机超过3500转后由涡轮承担起全部增压工作。

今后没有增压器的发动机很可能面临被淘汰的命运。如今增压的柴油机早已普及，而采用机械增压器和只依赖可变气门正时技术的发动机也将越来越少。汽油机的未来显然属于涡轮增压直喷发动机，只有这类发动机才可担当节能减排，提升动力的重任。