关于涡轮增压对发动机的作用分析

对于广大汽车爱好者来说，增压，无疑是最让人兴奋的。将小排量引擎加以增压器之后，动力会有非常明显的提升。而增压对发动机有怎样的促进作用？机械增压、涡轮增压，有什么样的异同呢？

拿一部2.0L四缸发动机举例，曲轴每转一圈会有两个气缸进气，也就是1升。在每分钟3000转时，就需要进气3立方米，每秒50升，相当于2.7个纯净水大桶的容积。这仅仅是2.0发动机在3000转时的理论进气量，更大排量，更高转速下，流量会更大。但这些气流要通过管径只有杯子口那么大的进气管道，并被一个刻薄的节气门限制，在进入气缸之前还要经过进气门一关，所以真正进入汽缸的空气，就没有那么多了。

布加迪威龙的8.0T发动机，在6000转时每分钟进气量高达24m3

例如，一般自然吸气发动机在怠速时，节气门只是微微打开一个角度（3～5°），进气压力在0.5bar左右（为方便解释，我们使用更直观的bar作为本篇压力单位，1bar约等于1个大气压。进气压力值为节气门与进气歧管之间位置测量），即便是急加速时，节气门开至很大位置为气缸送气，也不过0.8bar左右，平稳行驶时，进气压力又回到怠速水平，而高速区域时，进气压力会更低。这就表示自然吸气发动机始终在低于大气压的“负压”状态下工作，没有充分的空气投入，自然不会有更好的动力产出。所以在不改变进气情况，且保证合理工况的情况下，提高功率，一般做法就是提高压缩比，或是增大排量。

然而压缩比不能无限的提高，排量也与钱有关。因此，一种相对简单且高效的方式——增压技术，广泛运用于发动机上。刚才讲过，自然吸气发动机进气是不太顺畅的，那么用一个增压器，把空气“打”到汽缸里，其结果自然很让人满意。

增压对发动机的影响

在进气压力升高之后，输入气缸的空气自然增加了一些，与空气混合的燃油自然也就增加了。所以相比自然吸气发动机，在基本不改变气缸容积的情况下，增加一个增压器，功率输出就可以升高至1.5倍非增压发动机的水平，而且扭矩也相应升高并且较早输出且可以形成“高原型”的“扭矩平台”，这要比增加排量实惠得多，而且因为发动机的重量没有增加太多，操控性也得以保证。

大众的1.2T小排量增压发动机

而且小排量增压发动机和等功率的大排量非增压发动机相比，发动机内部的摩擦损耗要少一些，并且最大扭矩输出早一些，这样的话，油耗会有一定优势。

但是，因为进气量增加了，所以在压缩行程结束时，增压发动机的缸内压力要高出非增压发动机很多，这就等同于“压缩比”升高了，这对发动机的工况有很大的影响，所以同平台的发动机，在加装增压器之后，压缩比要调教的低一些，以保证在增压之后，缸内压力不会过高而发生“爆燃”的情况。

在改装领域，将自然吸气发动机加装增压器时，应当增加燃烧室容积，以降低压缩比，最直接的方法就是换装更厚的缸垫。

增压种类和概述

我们经常在论坛和淘宝上，看到那种几百块钱的所谓的“汽车增压器”，而且还虚拟车主安装了该种增压器并宣称动力得到怎样的提升……实际上这种“增压器”是没有效果的，是虚假的，是应该被“315”打掉的，即便有效果也是因为将进气空滤简化，让阻力变小，这是是不负责任的，是对发动机有损害或隐患的，真正的汽车增压器无外乎以下几种。

涡轮增压

涡轮增压是目前最常见的一种增压型式，其原理是用利用发动机尾气的动能和内能，推动一个涡轮，并将与该涡轮相连的另一个涡轮，将空气压缩，吹入发动机气缸。

机械增压

机械增压是另一种常见形式，依然是使用气泵将空气压入气缸内。与涡轮增压不同，机械增压的气泵不是利用汽车尾气推动，而是直接使用发动机的动力，带动压气机，输出空气。

气波增压

气波增压是使用发动机做功后尾气的动力，借助一系列由发动机带动的转子和定子的调节箱，直接将进气压缩输入气缸，但该种增压形式噪声很大，增压部件体积很大，通常只用于大型柴油机之上。所以民用汽车不常见。

谐波增压

与气波增压不同，谐波增压与排气无关，只是通过进气管路的优化设计，将动态的进气气流调节出脉冲的效果，分别冲入各气缸，比如丰田的ACIS就用了这种技术。另外，奔驰宝马等可变进气歧管长度技术，也可以制造出与谐波增压相近的效果。

谐波增压说起来很唬人，其实就是通过改善进气歧管中气流的惯性和反弹，形成进气压力。