這年頭，買個車，屁股不帶個“T”，跟人說話都沒什么底氣。

       “渦輪增壓”這四個字想必大家都是很熟悉的了。正是因為“增壓”這兩個字的出現，徹底顛覆了以前汽車排量決定功率的歷史。

        正常來說，汽車引擎的排量越大，功率自然也就越高。要提高引擎的輸出功率，最最最直接的方法就是提高引擎的排量。但是排量上去了，引擎制造的精密程度、重量、實際使用的油耗和排放等等也將隨之成倍增加，這些缺點都是顯而易見的。

        怎樣能在克服上面那些缺點的同時獲得大功率的動力輸出呢？要知道，汽車工程師們可都是一直在鉆研和創(chuàng)新的。在此之前，先讓我們了解渦輪增壓的歷史。

你不知道的渦輪增壓

        最初的渦輪增壓技術其實源自于機械增壓，所以一開始它的全稱叫做“渦輪機械增壓器”，也就是“Turbosupercharger”。

        汽車剛剛誕生的初期，戴姆勒和迪塞爾這兩位奠定了汽車和內燃機發(fā)展史的泰斗級人物就已經通過預壓縮空氣的方法來實現增加發(fā)動機功率。戴姆勒大家都很熟悉了，迪塞爾是誰呢？要知道，柴油機還有個別名叫“迪塞爾”發(fā)動機。沒錯，柴油機就是迪塞爾發(fā)明的。

         到了1905年，一位瑞士的工程師優(yōu)化了增壓原理，并且通過實驗發(fā)現，引入增壓技術的發(fā)動機輸出功率比普通發(fā)動機增加40%。盡管如此，但是一開始對于增壓技術商業(yè)化的推進并不理想。直到迎來了一個轉機——

        1914年第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)，飛機和坦克開始進入到人類戰(zhàn)爭舞臺中，與引擎參數息息相關的增壓技術開始逐漸嶄露頭角。渦輪增壓技術率先在船用柴油發(fā)動機上使用，經理兩次世界大戰(zhàn)，汽油機用渦輪增壓技術在航空活塞式發(fā)動機上得到了完善的發(fā)展。第一款采用了渦輪增壓技術的飛機為法國一戰(zhàn)時期的WW1戰(zhàn)斗機，而隨后介入戰(zhàn)爭的美國也推出了V12Liberty渦輪增加航空發(fā)動機。

        第一次世界大戰(zhàn)讓世界認識到渦輪增壓對于提升發(fā)動機功率的顯著作用，而第二次世界大戰(zhàn)的到來則讓這一技術得到了長足的發(fā)展。在這其中最具代表性的經典戰(zhàn)爭機器如美軍的B17轟炸機、德軍的FW190戰(zhàn)斗機都采用了渦輪增壓技術從而獲得數千匹以上的輸出功率。

        第二次世界大戰(zhàn)還推進了一個進程，那就是渦輪增壓與機械增壓的分家。美國P51野馬戰(zhàn)斗機采用了機械增壓動力，由于發(fā)動機必須騰出一部分扭矩帶動機械增壓器工作，雖然動力有所提升但是效率明顯比渦輪增壓的效率低下。這也給后來車用增壓器的發(fā)展埋下了伏筆。

汽車渦輪增壓怎發(fā)展？ 

       相比于航空用的星型發(fā)動機，車用直列式發(fā)動機轉速更低，而眾所周知傳統(tǒng)的渦輪增壓在低轉速區(qū)域有著遲滯的特性，并且?guī)�來了爆震的后果。機械增壓由于壓縮機直接通過曲軸帶動，所以靈敏度相當高，也更易于控制。而通過廢氣控制的渦輪增壓葉片顯然可控性不佳，甚至會阻礙發(fā)動機進氣的作用。

        至于爆震，過高的增壓壓力增加了汽油燃燒的活性，所以增壓發(fā)動機往往會出現比自然吸氣發(fā)動機更加強烈的爆震現象。而早期的鍛造工藝也決定了發(fā)動機缸體的強度無法承受過高的增壓值。

        在車用渦輪增壓動力早期時期，卡特彼勒是率先將渦輪增壓技術推廣到乘用車發(fā)動機上的企業(yè)之一。通過與增壓器供應商Garrett合作，對柴油發(fā)動機剛毅和增壓器殼體進行強化設計，增加增壓器密封性能，將壓縮機的尺寸變小。1955年，Garrett研制成功第一臺車用渦輪增壓器T15。

        1962年，Oldsmobile公司的Jetfire Rocket成為裝備渦輪增壓發(fā)動機的代表作。這臺V8引擎壓縮比達到10.25:1，導致發(fā)動機巨大的振動和明顯的渦輪遲滯成為了這款車最大的兩個問題。而且某些車主還反映他們愛車的渦輪壓縮機軸因缺少潤滑經常燒毀。

        可以這么說，渦輪增壓器在上世紀六十年代在汽車上的使用是完全失敗的。這期間還是有一些車商推出了渦輪增壓車型，盡管最后都不了了之。

        直到上世紀七十年代，全球爆發(fā)的石油危機導致油價瘋漲，在商用車市場中搭載渦輪增壓柴油機的車型開始熱銷。另一方面，由于在高轉速區(qū)域并不存在渦輪遲滯問題，在高轉速的賽車領域中渦輪逐漸普及使用。而當六十年代末，搭載渦輪增壓引擎的STP-Paxton賽車獲得了印地500賽事的冠軍，渦輪增壓的優(yōu)異表現讓這一時期的各車隊都開始加大力度研發(fā)渦輪引擎。無疑，這對日后渦輪增壓引擎的民用化奠定了堅實的技術基礎。

        而在商用車中的普及使用以及在賽車領域的高曝光率，讓民眾也逐漸接觸到渦輪增壓。各大媒體爭相報道、介紹渦輪的原理，這進一步幫助渦輪增壓在民用市場確立了地位。

        上世紀七十年代時，保時捷的勒芒冠軍賽車917/30K最大功率達到了1600馬力。這在自然吸氣時代是無法想象的。要知道，在引入渦輪增壓前的時光里，保時捷開發(fā)出來的最好的發(fā)動機最大功率也不過350馬力。

          但在近代，第一個將渦輪增壓技術引入大規(guī)模量產的是寶馬。保時捷的渦輪引擎出現的同時，寶馬也在1973年的法蘭克福車展上發(fā)布了2002 Turbo車型。壓縮比為6.9:1的2.0L的引擎在KKK渦輪的加持下，最大輸出功率為170馬力。在通過減少壓縮行程的燃料供給以防止爆震后，這臺小車的百公里加速時間在7秒內。放到現在，這個成績依然很了不起。

        而接下來二三十年里，渦輪增壓器的發(fā)展不溫不火，盡管有不乏法拉利、薩博等知名品牌，但是市場對于渦輪增壓的反應還是保持著觀望的態(tài)度。

        直到新世紀開始，大眾在中國市場“強推”渦輪增壓，帕薩特、奧迪A6等一系列搭載著渦輪增壓器的耳熟能詳的車型紛紛國產。而在大眾的影響下，搭載渦輪增壓器的車型在那個時候大多被冠以“運動”的稱號，例如寶來1.8T在那個時候被稱作“小鋼炮”。當然了，在那時“老三樣”的引擎連100馬力都達不到的情況下，寶來1.8T的170馬力搭配小車身的確算是小鋼炮了。

渦輪增壓如何再優(yōu)化？

        在這里就要說到那兩個老生常談的問題了：渦輪遲滯與爆燃現象。

        在發(fā)動機低速的情況下，廢氣渦輪葉片自身的重量產生的慣性很大，排出的廢氣量相對較小，無法推動廢氣渦輪產生轉動。這時的渦輪并不工作，其實就相當于一臺自然吸氣發(fā)動機。

        其次，渦輪增壓介入工作后，大量的壓縮混合氣體進入氣缸。這時氣缸里的混合氣體由于遠大于正常情況下的壓力而會釋放出超出正�；钊麎嚎s行程后的溫度。而汽油抗爆性并不是很好，所以活塞在達到點火的時間前混合油氣由于過高的壓力而提前點燃，從而產生爆震現象。為了防止發(fā)動機的爆震現象，設計渦輪增壓發(fā)動機時可以降低發(fā)動機壓縮比。但實際上，壓縮比越低，渦輪增壓的工作效率也會降低，甚至不如一臺自然吸氣的發(fā)動機的。這也就是渦輪遲滯現象。

        而隨著中國“小排量購置稅減半”等相關政策的推出，各車廠都在下大力氣去研究小排量渦輪增壓發(fā)動機。通過減小渦輪尺寸、降低渦輪重量、采用雙渦輪雙渦管，甚至是雙增壓的方法來解決這兩個根本性的問題。但實際上，這些解決方法都是頭痛醫(yī)頭腳痛醫(yī)腳，并不能完完全全的解決壓縮比與渦輪的工作能力以及爆震的問題。

        目前的主流方案有倆：一個是薩博的SVC可變壓縮比技術。通過改變壓縮比（即氣缸總容積與燃燒室容積的比例）使發(fā)動機在渦輪還未啟動前保持較高的壓縮比，渦輪啟動后降低壓縮比，使發(fā)動機始終保持在最佳工況。但是這種技術對于氣缸以及內部各種零部件的要求非常高，目前還無法達到一個穩(wěn)定的工作狀態(tài)，但是起碼這肯定是未來渦輪增壓的一個發(fā)展趨勢。

        另外一個則是由奧迪和斯巴魯領銜的電子渦輪技術。顧名思義，渦輪增壓系統(tǒng)不再靠廢氣驅動，而是用電機進行驅動。其優(yōu)點就是能夠消除傳統(tǒng)渦輪增壓器的遲滯現象，相比于廢氣，電機驅動能夠實現更精準的控制，使得發(fā)動機動力的相應更為積極，隨叫隨到。除此之外，由于減少了廢氣驅動的環(huán)節(jié)，使得渦輪增壓器不用經受廢氣的高溫考驗，這也有利于延長增壓器的使用壽命。但是，這貨本身的制造工藝相當復雜。其次，電子渦輪具有很高的工作電壓。普通的車用12V電瓶是根本無法滿足驅動電子渦輪所需要的電力的。

        因此，要想上電子渦輪，對車輛電瓶技術的技術升級和改造的價格就已經不菲。過高的成本導致目前電子渦輪還無法做大量的普及。什么時候成本降下來了，這才是電子渦輪的春天。

　　編輯點評：不管怎樣，渦輪在中國市場終于開始同雨后春筍般茁壯成長。無論進口品牌、合資品牌甚至自主品牌，都在開始嘗試搭載渦輪增壓引擎。越來越多的車屁股烙上了紅色的“T”字樣。“渦輪增壓”這個原本性能車的代名詞，終于慢慢開始走進百姓萬家的生活。