涡轮增压工作原理

涡轮增压器是安装在汽车发动机配气系统的一个装置 它的作用就是依靠由发动机排气道的废气驱动涡轮增压器的叶片转动,从而带动另一侧处于发动机进气道的叶片转动,以此来增加发动机的进气量,也就提高了进气效率,使汽缸每次工作所产生的扭矩和功率也都大大提高. 它的优势就是:在同样的排气量的条件下,涡轮增压发动机会使发动机的功率和扭矩都有明显的提高,使车子的加速性能更好,车子的最快速度更快,也就从另一个方面意味着更经济和环保!~

双涡轮增压原理：1、当驾驶员踩油门踏板，发动机转速发生改变。由于涡轮机和压缩机有惯性，不能及时跟上这个速度的变化，这个现象称为“迟滞现象”。“迟滞现象”使发动机延迟增加或减少输出功率。这样如果你越急加速，就会感觉发动机越使不上劲；2、使用双涡轮增压，就是采用2个相互独立的涡轮增压器的增压系统。当发动机在2个涡轮增压器的共同作用时，进气效率大幅提升，增压效果更加显著，动力性得到很大提升；3、另一方面，在发动机转速较低时，只有一个低速涡轮工作，这时较少的排气即可驱动这只涡轮高速旋转以产生足够的进气压力，当发动机转速提升以后，高速涡轮工作继续进入高增压值的状态，提供一个连贯的强劲动力。

涡轮增压原理是在相同的单位时间里，能够把更多的空气及燃油的混合气强制挤入汽缸进行压缩燃爆动作，便能在相同的转速下产生较自然进气发动机更大的动力输出。涡轮增压器是一种利用内燃机运作所产生的废气通过同轴的两个叶轮组成的结构驱动的空气压缩机。与机械增压器功能相似，两者都可增加进入内燃机或锅炉的空气流量，从而提升燃烧效率。常见用于汽车引擎中，透过利用排出废气的热量及流量，涡轮增压器能提升内燃机的输出功率或者在同等输出功率下提升燃油经济性。如果在相同的单位时间里，能够把更多的空气及燃油的混合气强制挤入汽缸(燃烧室)进行压缩燃爆动作(小排气量的引擎能“吸入”和大排气量相同的空气，提高容积效率)，便能在相同的转速下产生较自然进气发动机更大的动力输出。情形就像你拿一台电风扇向汽缸内吹，硬是把风往里面灌，使里面的空气量增多，以得到较大的马力，只是这个扇子不是用电动马达，而是用引擎排出的废气来驱动。涡轮增压装置的组成是怎样的？大家可能会觉得涡轮增压装置非常复杂，其实并不复杂，涡轮增压装置主要是由涡轮室和增压器组成。首先是涡轮室的进气口与发动机排气歧管相连，排气口则接在排气管上。然后增压器的进气口与空气滤清器管道相连，排气口接在进气歧管上，最后涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内，二者同轴刚性联接。这样一个整体的涡轮增压装置就做好，你的发动机就好像电脑CPU一样被“超频”了。

涡轮增压器的工作原理是利用内燃机运作所产生的废气通过同轴的两个叶轮组成的结构驱动的空气压缩机。采用专门的压气机将气体在进入气缸前预先进行压缩，提高进入气缸的气体密度，减小气体的体积，这样，在单位体积里，气体的质量就大大增加了，进气量即可满足燃料的燃烧需要，从而达到提高发动机功率的目的。在发动机排量一定的情况下，若想提高发动机的输出功率，最有效的方法就是多提供燃料燃烧。然而，向气缸内多提供燃料容易做到，但要提供足够量的空气以支持燃料完全燃烧，靠传统的发动机进气系统是很难完成的。因此，提高发动机吸入气体的能力，也就是提高发动机的充气效率就显得尤为重要。涡轮增压的作用涡轮增压的主要作用就是提高发动机进气量，从而提高发动机的功率和扭矩，让车子更有劲。一台发动机装上涡轮增压器后，其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高。这样也就意味着同样一台的发动机在经过增压之后能够产生更大的功率。就拿我们最常见的1.8T涡轮增压发动机来说，经过增压之后，动力可以达到2.4L发动机的水平，但是耗油量却比1.8发动机并不高多少，在另外一个层面上来说就是提高燃油经济性和降低尾气排放。

汽车进气类型大致分为两类，即NA车和Turbo车。NA车即是 Natural Aspirator 自然进气汽车，Turbo车是使用涡轮增压进气的车型。而增压车型里又细分为Turbo增压和Super Charge也叫作Compresor机械增压。用进气形式为汽车分类非常合理，汽车引擎是内燃机的一种，内燃机的进气过程是能量产生的最关键步骤之一。 喜爱使用增压引擎的车厂多为日本和美国的车厂，欧洲人则比较少用增压车型。可是增压引擎却又是欧洲人发明的，这是本来用在飞机引擎的技术，是为了让飞机在高空氧气稀薄的环境飞行时让更多的氧分子流入引擎内部燃烧从而提高燃烧效率。原本是飞机制造商的瑞典申宝SAAB首先将这项技术运动到汽车引擎生产领域。这项革命式的进气风暴开始席卷整个汽车工业界。现在欧洲车厂很少使用涡轮进气引擎，只有申宝、大众、富豪还生产少数的涡轮引擎，申宝和富豪生产的都是低压涡轮大众也只有运用在奥迪TT上的是压力较大的涡轮，而且这些都是小排量的涡轮引擎，欧洲车厂已经不在生产大排量的涡轮引擎了。典型的例子是最新款的奥迪S4将不在沿用2.7排量的双涡轮引擎而改用一个排量更大达到4.2升的NA引擎。现在生产大排量涡轮引擎的只有日本和美国车厂了，最为专著的是日本车厂。欧洲车厂逐渐转向NA引擎是开始意识到NA引擎有更多的好处。同马力的NA车在动力上一定优胜过同马力的TURBO车，自然进气引擎最大的好处是马力随传随到而Turbo车必须要等到涡轮扇叶开始工作后才会做出更大的马力，如果扇叶小了则增压BAR数不够，扇叶大了涡轮迟滞严重难以操控，使用双涡轮则会增加整车重量和建立更复杂的机械结构。可知哪怕是10KG的重量在赛场上也是致命的数字。在这里顺便谈谈涡轮迟滞现象，涡轮迟滞也Turbo Leg，造成Turbo Leg的主要原因是涡轮扇叶在莫一个额定转速段突然开始工作造成的。以大家熟悉的宝来为例，这副引擎涡轮开始工作是1700转左右，增压BAR数为0.35BAR属低压涡轮。涡轮扇叶不大需要推动它在引擎1700转时已有足够的排气压力去推动它，即使开始工作也没有明显不同的感觉，随后涡轮带来的强大动力是随着引擎转速的提升一起提升的。我们再看看有明显涡轮迟滞的车型三菱的EVO系列，这副引擎Turbo的开启点在3200转左右，增压BAR数达到1.2BAR左右。在Turbo工作前这副引擎平平无力和一副2.0的NA引擎没什么两样，可当转速达到3200时强大的动力突如其来车子即刻好像脱缰的野马。因为高压Turbo的增压BAR数大涡轮的扇叶也大，引擎在低速时根本不够力量吹动它，在3200以下Turbo是不工作的，到了3200转扇叶突然开始工作马力激增。这就是涡轮迟滞。很多驾驶经验不够的人驾驶大Turbo车在过弯时经常会发生危险就是因为涡轮迟滞，当你驾车入弯时必会减档，减档后稍有不慎就会令到转速上升越过涡轮的开启点这时马力突然增加就会让车子甩尾失控。大马力的Turbo车多数是后轮车一旦甩尾将会很难操控。 NA车相对TURBO车还有一大好处就是引擎寿命更长和维修简便，NA车最为一种造车理念一直被两间车厂誓死沿用，这辆间车厂就是宝马和本田。最为世界NA引擎的顶级生产厂家他们都有自己在NA界顶尖的技术，本田当然就是使他赖以独步江湖的VTEC，二宝马则是VANOS。万变不离其宗都是可变气门的技术。这仿佛是NA界现在最好的出路。早在1989年本田就推出了至今然仍然领先的VTEC引擎，谛造出1升/100马力的神话。时至90年代末其它车厂才开始竞相研制可变气门的引擎，其中比较著名的是宝马的ValveTronicS和丰田的VVT-I。增大NA车马力的途径很简单只有ONE WAY可走就是增大进气量，但在增大进气量的同时而又不能损失扭力。在NA车的改装上只能使用更换凸轮轴、进气歧管和节气门体等手段，而TURBO车的改装手段则直接很多，只要更换更大的涡轮就能即刻增大马力，这也是很多马力狂热分子选择Turbo车的一大原因。 NA车一直是民用及竞技用车的主流，很多赛事都规定只有NA车能够参加也有很多NA/Turbo同场竞技的赛事。Turbo车在比赛中有很多致命弱点。在引擎长久及告诉工作状态下Turbo车的油温、水温和进气温度会极速攀升，引擎的负荷越来越大随着赛事的进行Turbo引擎的功率会随着时间下降。而NA车则收这方面的引擎不大，油温水温可以控制在比较适合引擎工作的范围之内，而进气温度则完全不收引擎工作时间影响。日常用车中NA/Turbo车也会遇到同样的问题，长途行车Turbo车的温度会很高，停车前必须让涡轮继续工作2-3分钟，从而使新鲜的空气进入涡轮和缸体令到扇叶降温，大家可能不会踩到涡轮扇叶转动的速度有多快，即使是宝来1.8T这样的低压涡轮转速都会超过10万转每分钟，可想而知它的温度会有多高。NA车则没有这样的麻烦。 DTM（德国房车赛）和JGTC（日本超级房车赛），DTM是NA车大斗法的天地，必须是NA车才能参加而且必须是排量为4000cc的V8引擎。赛车的最大马力在500匹左右，虽然是最具权威的赛事但本人觉得比较枯燥，因为参赛车型只有三种奔驰CLK、奥迪TT和欧宝VICTRA。相对DTM JGTC则有意思得多，多组的赛车在一起竞技，有NA也有TURBO。其中NA车的佼佼者是本田的NSX-R，TURBO车的佼佼者是日产的SKYLINE GT-R R34和丰田的SUPRA。其中最瞩目的S级别赛车最大马力都在500匹左右，这里是赛场上能见到大排量TURBO车不多的地方。相对大众的TURBO引擎日本车的大排量TURBO引擎的性能要高一些，日产R34使用2.5直6双涡轮引擎，最大马力潜能是1050匹，丰田SUPRA使用3.0 V6双涡轮引擎，最大马力潜能也有900多匹，丰田TOM"S GT-ONE使用V6 3.5双涡轮增压引擎，最大马力潜能更是达到1100匹。在最大马力上NA车的确无法与TURBO车相比，所以NA或是TURBO各有自己的优缺点。 随着技术的不断发展和改进，现在的涡轮迟滞问题已经可以比较好的解决了，比如偏时点火系统，以及保时捷最新的可变几何涡轮系统(VTG系统) 。