 阅读提示本文应个别读者要求而作，面向不甚了解汽车基本知识的车主，主要为大家讲解汽车涡轮增压技术之原理及优缺点。 有朋友会问，此类技术文章于网络唾手可得，为何还要制作本期图文？ 原因正是那几位读者所遭遇的：“关于汽车涡轮增压技术原理的技术文章，一般包含大量专业术语，感觉在理解上存在困难，它们看上起更像汽修学校的教材。。。。。。” 本图文（仅3000余字）试图以另一种通俗的讲解方式，使这类读者轻松理解相关内容，掌握基本理论，并非仅限纸上谈兵，对于车主朋友们日常的有车生活，是不无裨益的。 前言不知道各位读者朋友注意没有？ 目前汽车市场上，各品牌的自然吸气引擎车型已经凤毛麟角，随着各国政府对汽车燃油经济性和排放环保的要求不断提高，小排量涡轮增压引擎几乎完全占有市场垄断地位，自然吸气引擎车型正与我们渐行渐远。 小排量涡轮增压引擎，不但拥有相当优良的燃油经济性，而且能在排量有限的情况下，为车辆提供更大的动力输出，这也是其逐渐取代传统自吸引擎的主要原因。 “神秘”的涡轮增压技术涡轮增压器工作原理枯燥的文字讲解与分析总是使人厌烦的，本节内容，通过笔者精心制作的图片与动图，结合文字，使用另一种思路来进行解析，直观地帮助大家了解其工作原理。 涡轮增压技术通过涡轮增压器来实现，其内部精细结构较为复杂，但不同于通常繁复的技术文章，在本章节中，您只需了解三个专业术语即可： 1.涡轮 2.泵轮（也称：叶轮） 3.涡轮泵轮共用轴 笔者将其归纳为：“两轮一轴”，请理解并记住这四个字，在此，您已经学完一半的技术知识了。  ◥简化的涡轮增压器结构图示 ◥涡轮增压器实物剖面图 简单地说，涡轮增压是一种强制进气的方式，专用压气机的泵轮由引擎废气推动的涡轮驱动，将气体在进入引擎气缸前，预先进行压缩，由此提高进入气缸气体的密度，减小气体的体积，单位体积的气体质量随之增加。 此举可以在有限的气缸容积内，填充更多空气（有效助燃成分—氧气），因而汽车喷油系统可以喷入更多的燃油参与燃烧，从而达到发动机动力输出性能大幅提高的目的。 简而言之，涡轮增压器通过将更多空气注入汽车引擎来大幅提高其发动机动力输出能力。 可能有部分读者朋友开始有些“抑郁”了，没关系，让我们来看看下面这张动图。  ◥涡轮增压器动态工作图 如果仍有读者不解其中工作原理，笔者这里呈现一个形象的类比： 您坐在旧式炉灶前，由炉口向炉膛内扇风，从某种意义上来说，这就是一种为加强燃烧而进行的强制进气操作。 当然，更形象的是，我们广大农村常用的推拉风箱，这种装置的实际工作原理，更接近于本文提到的涡轮增压器，因为其送风管道相对密封，其增压送风助燃效果要明显好于前者。 在这里，为风箱提供动力的是人力，而涡轮增压器中的涡轮，其驱动力来源于引擎排出的废气罢了。  笔者在此将其归纳为风车原理：涡轮就像一台风车，只不过吹动它的不是风，而是引擎燃烧产生的废气而已。涡轮受废气推动，同步带动“隔壁”同轴的叶轮（泵轮）压缩新鲜空气进入引擎。请记住这个比喻，您已经掌握余下另一半知识点了（还记得另一半知识点吗？“两轮一轴”）。由此，掌握其它内容已不成问题。 当驾驶者为了从引擎获取较大动力而深踩油门时，引擎转数将急剧上升，随之而来的是大量高流速的发动机废气从排气管道内涌出，而配置在废气管道之上的涡轮会（被吹得）高速旋转。 与之对应，位于同一个轴上的压气机叶轮（泵轮）会同步高速旋转，从而将更多的新鲜空气压缩进入引擎，由于引擎内能接受更多的富氧空气，因而行车电脑（ECU）可指令供油系统喷出更多燃油，为引擎高效燃烧产生更强动力创造条件。 如此周而复始的循环，能使涡轮增压引擎稳定产生远高于自然吸气引擎（同排量）的输出功率与扭矩！ 通过上面的叙述，相信您已经了解涡轮增压器的基本工作原理了，接下来，我们通过学到的原理来解释一些日常驾驶过程中常见的现象了。 我们日常驾驶涡轮增压引擎车型时，往往有这样的感觉：当驾车者深踩油门提速时，感觉引擎的反应并不同步，仿佛需要在短暂的犹豫等待之后，引擎才会对您的操作有所响应，而往往越是急加速，越会感觉引擎使不上劲。。。。。。 这其实就是涡轮增压引擎的固有现象—涡轮迟滞 其原因是当引擎转数瞬间提升，其排出的废气虽然也急剧增加，但对应的废气涡轮因为惯性原因（记住上面提到的“风车”理论），并不能在第一时间内达到有效转数，从而及时有效地驱动同轴上位于进气管路中的压气泵轮，迅速补充大量空气，因此，引擎无法在第一时间输出该转数下应该有的最大功率（扭矩）。 而当引擎处于低转速区间时（例如：车辆起步），引擎本来排出的废气总量也较小，此种现象会更加明显。 无论使用何种方法，涡轮滞后现象永远无法完全消除，但汽车工程师可以通过各种技术手段，尽量减轻其影响。（笔者将在以后的图文中，介绍更复杂的增压实现技术给有基础的读者） 您瞧，通晓了原理，能轻松地解释日常驾驶中引擎的诸多表现。
涡轮增压系统的“冰箱”重要的中冷器“中冷器”是读者朋友们常常听说的“生涩”专业术语，其别名反而易于理解。 中冷器又名中间冷却器或涡轮增压空气冷却器，该装置位于涡轮增压器与引擎“中间”，其功能是对压气机引入的高温、高压空气进行冷却。 为什么要冷却吸入的空气呢？ 我们知道，当发动机排出高温（800摄氏度或更高）的废气，注入涡轮推动辅助进气的泵轮（叶轮）时，整个装置的工作温度会非常之高。 因此由压气机吸入的新鲜空气，不可避免的会被加热，而任何物体受热后均会发生膨胀，这将导致空气密度急剧下降。 而增加空气密度，加大进气量，本是涡轮增压装置所要实现的功能。再者，高温压缩空气直接进入引擎内，对其正常燃烧做功也会带来一系列负面影响。 因此，中冷器的冷却功能是必不可少的！  ◥涡轮增压系统基本工作原理（动图） 上方动图为涡轮增压引擎完整的基本工作原理，想必经过前面的介绍，读者朋友们对涡轮增压原理已经完全了然在胸了。 在此图中，我们增加新的装置。没错，那就是中冷器。 动图形象地演示了压气机抽入的高温压缩空气，如何经过中冷器进行冷却，随后进入引擎燃烧室的全过程。 因此，中冷器通常被安装于车头或引擎上方，容易接触外部空气的位置，在行驶中通过高速“撞风”迅速完成热量交换。 另外，部分涡轮增压车型为提高散热效率，使用液体（高效冷却液或冷却油）作为散热介质，获得更好的散热效果，但其原理基本一致。  ◥气冷型中冷器 于是我们得出这样的结论：中冷器分为两种类型：气冷与液冷。 气冷型中冷器直接通过空气流动完成热量交换，降低增压气体温度。 液冷型中冷器通过液体（冷却液或专用油）流动传导完成同样功能。 很显然，前者结构简单，成本较低；（维修保养成本低） 而后者造价虽高，结构相对复杂，但冷却效果较好。（维修保养成本高） 亲爱的读者朋友们，写到这里，关于涡轮增压器工作原理的讲解，其实已经结束了，短短的两个章节，已经基本勾勒出涡轮增压器配合引擎工作的基本工作轮廓。 接下来，让我们轻松阅读与了解涡轮增压引擎的优缺点。。。。。。 涡轮增压引擎的优点与缺点涡轮增压引擎与传统自然吸气引擎相比，采用涡轮增压技术的车型，在动力表现，燃油经济性等各方面具有相当的优势，但这并不意味着它没有缺点，涡轮增压引擎的优缺点总结如下： ★优点： 1.相比于同排量的自然吸气引擎，使用涡轮增压技术，能极大地提高引擎的输出功率与扭矩； 2.拥有更好的燃油经济性：在输出相同动力的前提条件下，使用排量更小的涡轮增压引擎，能显著降低平均油耗，提高燃油经济性； 3.相比与其它增压方式，涡轮增压装置利用引擎排出的废气作为增压的驱动力，这实际上也是一种对能量的回收，提高了引擎的整体效率； 4.能从较小排量引擎的低转数状态，产生更多的功率与扭矩。 ☆缺点： 1.长时间高转数满负荷运行，燃油经济性提升效果不明显； 2.对燃油与润滑油品质要求较高； 3.相比与自然吸气引擎，涡轮增压引擎使发动机系统机构复杂性增加，可能的故障点增多，会导致引擎可靠性稍有下降，涡轮增压系统对保养不当更为敏感，其维修保养成本较高； 4.相比与自然吸气引擎，部分引擎始终存在明显的动力响应延迟（涡轮延迟）的问题。相比与自然吸气引擎，存在动力提升非线性（我们经常感知的“动力突发增大”）的问题，在某些极端的情况下（例如越野或竞速），这种现象可能会影响轮胎的牵引力表现，影响车辆稳定性。 总结读完本期笔者精心制作的图文，相信读者朋友们均能了解涡轮增压引擎工作的基本模式，对于车主来说，这不仅仅是一种愉快的理论学习，而且具有相当的实用价值!  当看到上图此类大排量豪华车或改装车的引擎仓时，您一定不会再无所适从。 因为，无论引擎上有多少个涡轮增压装置，它们工作的原理永远是一样的。 再或者，当爱车出现“涡轮增压压力低”的故障提示时，您至少应该明白问题大致出在引擎的哪个部位，或许，仅仅只是增压气管接头松动引起漏气所致。 您只需紧固一下接头，就能重新上路。。。。。。 现代涡轮增压技术越来越成熟，伴随着高科技制造业的飞速发展，涡轮增压引擎性能越来越高，其可靠性也在日益提升。 正因为如此，小排量涡轮增压车型几乎成为目前汽车市场的绝对主流。 从目前汽车引擎演变的趋势来看，自然吸气引擎即将告别辉煌，逐渐完全退出历史舞台！ 敬祝各位读者朋友用车愉快！ ” |
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