“吹出来”的大马力 扒一扒涡轮增压器

卡车地带

相信大家对涡轮增压器已经是耳熟能详了，无论是商用车的柴油发动机还是乘用车的汽油发动机，这个技术已经被广泛的应用，甚至还衍生出了许多网红词语，如：“涡轮蒸鸭”，相比传统的自然吸气发动机，带“T”之后的车子动力可谓是大大提升了，瞬间爆发力显著。

▎作用及工作原理

首先我们要了解涡轮增压就先从它的工作原理开始，简单来说涡轮增压是利用发动机排出废气的冲力来达到推动涡轮室内的涡轮，从而涡轮带动同轴的叶轮，紧着着叶轮又覆盖着从空气滤清器管道送来的空气，并大量的增压进入气缸。

就以乘用车上的小排量汽油机来说，传统1.5L自然吸气发动机与1.5T涡轮增压发动机相比，就已经有了天壤之别的动力爆发力，而商用车的载重卡车，由于车身大、载重量大的原因，搭载的柴油发动机往往都配备了涡轮增压器，使它为发动机提高更完整的功率与效率。

那么搭载了涡轮增压器之后，能带来什么作用？

（1）马力强，提高运营时效

对于许多山区道路运营的车辆来说，时间就是金钱，缩短车辆爬坡时间就能提高运营时效，发动机有了涡轮增压之后，发动机进气量得到了提高，从而带动了发动机的功率与扭矩，车子变得更有劲了，这时候要敲一敲知识点，在开车时可以感觉到车辆在某个发动机转速有个爆发点，这个就是涡轮增压器迸发之后得到的效果。

（2）扩大最大扭矩爆发区间

柴油发动机本身就有着低扭强的美誉，但是有了涡轮增压器的帮助后，柴油发动机自身的效率也得到了提升，就好像有个人在背后推了你一下，使得发动机爆发最大扭矩的转速来的更低，不少车辆都是1000-1200-1500转左右就爆发最大扭矩，即便是地板油的踩，也能拥有宽泛的最大扭矩爆发区间。

知识点：从原理上说，假如一台柴油发动机的空气燃料比是3:1，当有了涡轮增压器加持之后，涡轮就起到了增加进气量的作用，将进入的空气比从1“吹到”2或者3，之后燃油系统也迅速响应提高喷油量，加大活塞运动的动能，进而达到功率提升作用。

这样子以来，车辆不仅动力强，直喷发动机还有另外一个优势，搭载了涡轮增压器之后，高压缸内直喷技术也带来了燃油雾化效率、燃油燃烧效率，发动机的燃烧更加充分了，降低了尾气排放提升环保效果。

▎涡轮增压器的由来

当查阅了涡轮增压器的相关历史后，令人惊讶的是它的起源并不是交通运输，而是航空科技，1905年世界上第一台废气涡轮增压器由瑞士工程师Alfred Buchi发明并取得专利，在第一次世界大战中，涡轮增压器率先就被应用到了战斗机上，很好的解决了高空中飞机发动机缺氧导致动力下降的问题。

之所以发动机在氧含量少的地方会动力下降，正是因为发动机做工时，除了基本的燃料供应外，还得有氧气才能进行运转，自然吸气的发动机只能依靠活塞运动时的动能将空气吸入缸内，空气没有了外力的助推后，吸入的空气流速有限，使得发动机的功率与扭矩都受到了限制，无法发挥到最优质的的水准，如果是缺氧的环境下，还会导致氧含量吸入减少，动力爆发力大幅下降。

所以为了提高发动机的功率，人们只能从排量上下手了，原本自然吸气的发动机加入了涡轮增压后，排量更大了，吸入的空气也更多，燃烧更多的燃料，起到事半功倍的效果，提升了将近一半的动力参数，不过越大的排量，气缸的数量也就越多，由此带来的问题就是，在现在载重卡车上常见的都是6缸发动机，随即带来的问题就是发动机体积大、自重也更大。

其中涡轮增压器的内部结构可以分为：涡轮仓、压气仓，每个仓都有一个叶轮，就如同上文所述的，两个仓联合运作，起到进气、排气的效果，它的工作原理是发动机排气能量推动涡轮仓的叶轮转动，之后叶轮再带动同轴的压气仓叶轮，并利用这个动力压送来自进气道的空气，气体经过了压气仓的叶轮增压后，这样就有源源不断的新鲜空气快速的送入气缸并参与燃烧。

▎涡轮增压器的弊端

俗话说的好“男女搭配干活不累”，涡轮增压器也有一个缺点就是易高温，单靠它自己进行工作的话，也并不能长时间的拥有最佳状态，在这里要说一下涡轮增压器的搭档：中冷器，有了它的结合，发动机才能持续高效的工作。

说白了中冷器就是散热器，在许多柴油发动机上都能见到：中冷增压，它能够起到降低发动机进气温度，在外观上看很像水箱的散热器，不过水箱里流动的冷却液，而中冷器里面流动的是空气，这样涡轮增压器与中冷器两个“互吹”搭档才能更好的配合。

之所以涡轮增压器要搭配中冷器使用，就是受到涡轮增压器本身的导热性，另一方面空气压缩后急剧升温，在到达燃烧室的空气温度已经很高了，经过涡轮增压器加热后的空气温度一高，就降低了空气的密度，使得含氧量与充气效率都降低了。

为了解决这一办法，中冷器也就诞生了，否则涡轮增压的动力强化方式就会因为温度限制而作废，中冷器的作用就是降低进气温度，在极限工况下工作的涡轮已经烧得通红，别说是烤番薯了，直接可以把番薯烧焦。

经过不断的研发升级，最常见的中冷器冷却方式有：风冷、水冷，所谓的风冷中冷器就是空气作为介质来散热，一般安装在车头的前方，车辆行驶时外界气流通过中冷器的进气格栅来进行热交换，起到降低中冷器内部高温空气的作用。

相比水冷中冷器来说，现在许多卡车上搭载的都是风冷，它的结构简单，冷却的效果也好，不过安装位置在车辆驾驶室前部，日积月累的污染物都会导致进气效果下降，平常需要定时清理，这也是为什么那么多车子会安装防虫网的原因，千万不能被小飞行动物把风冷系统给堵了。

只要维持好中冷器的良好运行，那么涡轮增压器高温导致发动机进气高温的问题就能得到良好的解决，从而保障长效的高爆发动力，许多大马力的车型都安装了双涡轮增压、三涡轮增压甚至是四涡轮增压，也解决了涡轮增压器迟滞的问题。

▎日常使用的维护及注意事项

一般来说涡轮增压器的使用寿命是比较长的，平常心用车就可以了，不过由精密部件组成的涡轮增压器，维护及操作的方法不当，也是会导致它的使用寿命下降，所以涡轮增压器的“配套”设施可是要注意保养好。

（1）日常维护

务必在机油的更换周期内进行更换，并添加替换正品机油及滤清器，如果使用劣质、假冒的机油及滤清器，就会导致机油润滑不到位，机油中的杂质无法得到过滤，造成涡轮轴承的磨损，也会降低涡轮叶轮的运行效率。

强调一下涡轮增压器的“上家”是进气管，那么空气滤清器过脏以及使用了劣质的空滤，无法起到过滤空气中的杂质，导致外来物体加剧涡轮叶轮的磨损，久而久之就会造成涡轮增压器的异常损坏。

（2）日常使用

不少驾驶员在发动机大负荷运转后，停车休息时并不会立即熄火，而是让发动机再多怠速运转几分钟，这样操作的原因就是让涡轮得到充分散热，否则涡轮增压器就会因为缺乏机油润滑以及散热，导致轴承过热，经过怠速后有了润滑油带走热量，可以延长涡轮的使用寿命。

▎总结

经过了不断升级改进，早期涡轮增压器的弊端也得到了不少改善，特别是涡轮迟滞问题，轻踩不走，重踩犹如被人踹了一脚一样，发动机动力输出突兀不线性，对于驾乘人员来说乘坐舒适性大大下降了，由此而来：单涡轮双管增压、可变截面涡轮增压、电控涡轮增压、多涡轮体系增压也就诞生了，有了这个小涡轮增压器的贡献，发动机可谓是达到一个又一个的巅峰。

（消息来源：卡车之家）

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