閱讀提示

本文應個別讀者要求而作，面向不甚瞭解汽車基本知識的車主，主要為大家講解汽車渦輪增壓技術之原理及優缺點。

有朋友會問，此類技術文章於網絡唾手可得，為何還要製作本期圖文？

原因正是那幾位讀者所遭遇的：“關於汽車渦輪增壓技術原理的技術文章，一般包含大量專業術語，感覺在理解上存在困難，它們看上起更像汽修學校的教材。。。。。。”

本圖文（僅3000餘字）試圖以另一種通俗的講解方式，使這類讀者輕鬆理解相關內容，掌握基本理論，並非僅限紙上談兵，對於車主朋友們日常的有車生活，是不無裨益的。

前言

不知道各位讀者朋友注意沒有？

目前汽車市場上，各品牌的自然吸氣引擎車型已經鳳毛麟角，隨著各國政府對汽車燃油經濟性和排放環保的要求不斷提高，小排量渦輪增壓引擎幾乎完全佔有市場壟斷地位，自然吸氣引擎車型正與我們漸行漸遠。

小排量渦輪增壓引擎，不但擁有相當優良的燃油經濟性，而且能在排量有限的情況下，為車輛提供更大的動力輸出，這也是其逐漸取代傳統自吸引擎的主要原因。

“神秘”的渦輪增壓技術

渦輪增壓器工作原理

枯燥的文字講解與分析總是使人厭煩的，本節內容，通過筆者精心製作的圖片與動圖，結合文字，使用另一種思路來進行解析，直觀地幫助大家瞭解其工作原理。

渦輪增壓技術通過渦輪增壓器來實現，其內部精細結構較為複雜，但不同於通常繁複的技術文章，在本章節中，您只需瞭解三個專業術語即可：

<strong>1.渦輪

<strong>2.泵輪（也稱：葉輪）

<strong>3.渦輪泵輪共用軸

筆者將其歸納為：“兩輪一軸”，請理解並記住這四個字，在此，您已經學完一半的技術知識了。

◥簡化的渦輪增壓器結構圖示

◥渦輪增壓器實物剖面圖

簡單地說，渦輪增壓是一種強制進氣的方式，專用壓氣機的泵輪由引擎廢氣推動的渦輪驅動，將氣體在進入引擎氣缸前，預先進行壓縮，由此提高進入氣缸氣體的密度，減小氣體的體積，單位體積的氣體質量隨之增加。

此舉可以在有限的氣缸容積內，填充更多空氣（有效助燃成分—氧氣），因而汽車噴油系統可以噴入更多的燃油參與燃燒，從而達到發動機動力輸出性能大幅提高的目的。

簡而言之，渦輪增壓器通過將更多空氣注入汽車引擎來大幅提高其發動機動力輸出能力。

可能有部分讀者朋友開始有些“抑鬱”了，沒關係，讓我們來看看下面這張動圖。

◥渦輪增壓器動態工作圖

如果仍有讀者不解其中工作原理，筆者這裡呈現一個形象的類比：

您坐在舊式爐灶前，由爐口向爐膛內扇風，從某種意義上來說，這就是一種為加強燃燒而進行的強制進氣操作。

當然，更形象的是，我們廣大農村常用的推拉風箱，這種裝置的實際工作原理，更接近於本文提到的渦輪增壓器，因為其送風管道相對密封，其增壓送風助燃效果要明顯好於前者。

在這裡，為風箱提供動力的是人力，而渦輪增壓器中的渦輪，其驅動力來源於引擎排出的廢氣罷了。

筆者在此將其歸納為風車原理：渦輪就像一臺風車，只不過吹動它的不是風，而是引擎燃燒產生的廢氣而已。渦輪受廢氣推動，同步帶動“隔壁”同軸的葉輪（泵輪）壓縮新鮮空氣進入引擎。請記住這個比喻，您已經掌握餘下另一半知識點了（還記得另一半知識點嗎？“兩輪一軸”）。由此，掌握其它內容已不成問題。

當駕駛者為了從引擎獲取較大動力而深踩油門時，引擎轉數將急劇上升，隨之而來的是大量高流速的發動機廢氣從排氣管道內湧出，而配置在廢氣管道之上的渦輪會（被吹得）高速旋轉。

與之對應，位於同一個軸上的壓氣機葉輪（泵輪）會同步高速旋轉，從而將更多的新鮮空氣壓縮進入引擎，由於引擎內能接受更多的富氧空氣，因而行車電腦（ECU）可指令供油系統噴出更多燃油，為引擎高效燃燒產生更強動力創造條件。

如此週而復始的循環，能使渦輪增壓引擎穩定產生遠高於自然吸氣引擎（同排量）的輸出功率與扭矩！

通過上面的敘述，相信您已經瞭解渦輪增壓器的基本工作原理了，接下來，我們通過學到的原理來解釋一些日常駕駛過程中常見的現象了。

我們日常駕駛渦輪增壓引擎車型時，往往有這樣的感覺：當駕車者深踩油門提速時，感覺引擎的反應並不同步，彷彿需要在短暫的猶豫等待之後，引擎才會對您的操作有所響應，而往往越是急加速，越會感覺引擎使不上勁。。。。。。

<strong>這其實就是渦輪增壓引擎的固有現象—渦輪遲滯

其原因是當引擎轉數瞬間提升，其排出的廢氣雖然也急劇增加，但對應的廢氣渦輪因為慣性原因（記住上面提到的“風車”理論），並不能在第一時間內達到有效轉數，從而及時有效地驅動同軸上位於進氣管路中的壓氣泵輪，迅速補充大量空氣，因此，引擎無法在第一時間輸出該轉數下應該有的最大功率（扭矩）。

而當引擎處於低轉速區間時（例如：車輛起步），引擎本來排出的廢氣總量也較小，此種現象會更加明顯。

無論使用何種方法，渦輪滯後現象永遠無法完全消除，但汽車工程師可以通過各種技術手段，儘量減輕其影響。（筆者將在以後的圖文中，介紹更復雜的增壓實現技術給有基礎的讀者）

您瞧，通曉了原理，能輕鬆地解釋日常駕駛中引擎的諸多表現。

以下補充內容為規範的專業描述，僅供有興趣的讀者延伸閱讀，忽略本段繁雜的文字（這就是讓普通讀者頭痛的原因所在），對理解渦輪增壓原理並無影響：

渦輪增壓器結構，可分為渦輪機殼體、壓氣機殼體、中間殼體、渦輪、泵輪（葉輪）、浮動軸承、排氣旁通閥、進氣調節閥及相關執行器等。

渦輪和泵輪裝配在同一根軸上（共用軸），通過浮動軸承分別安裝於渦輪殼體和壓氣機殼體內。

連接中間體中有油道相通，方便潤滑油循環用以潤滑及冷卻相關軸承，其中密封組件的主要功能是

防止潤滑油滲入壓氣機或渦輪機中。

渦輪機葉輪（為免混淆，常被直接稱為渦輪）、壓氣機葉輪和密封組件均安裝於增壓器軸上（共用軸），構成渦輪增壓器轉子。

渦輪增壓系統的“冰箱”

重要的中冷器

“中冷器”是讀者朋友們常常聽說的“生澀”專業術語，其別名反而易於理解。

<strong>中冷器又名中間冷卻器或渦輪增壓空氣冷卻器，該裝置位於渦輪增壓器與引擎“中間”，其功能是對壓氣機引入的高溫、高壓空氣進行冷卻。

為什麼要冷卻吸入的空氣呢？

我們知道，當發動機排出高溫（800攝氏度或更高）的廢氣，注入渦輪推動輔助進氣的泵輪（葉輪）時，整個裝置的工作溫度會非常之高。

因此由壓氣機吸入的新鮮空氣，不可避免的會被加熱，而任何物體受熱後均會發生膨脹，這將導致空氣密度急劇下降。

而增加空氣密度，加大進氣量，本是渦輪增壓裝置所要實現的功能。再者，高溫壓縮空氣直接進入引擎內，對其正常燃燒做功也會帶來一系列負面影響。

因此，中冷器的冷卻功能是必不可少的！

◥渦輪增壓系統基本工作原理（動圖）

上方動圖為渦輪增壓引擎完整的基本工作原理，想必經過前面的介紹，讀者朋友們對渦輪增壓原理已經完全瞭然在胸了。

在此圖中，我們增加新的裝置。沒錯，那就是中冷器。

動圖形象地演示了壓氣機抽入的高溫壓縮空氣，如何經過中冷器進行冷卻，隨後進入引擎燃燒室的全過程。

因此，中冷器通常被安裝於車頭或引擎上方，容易接觸外部空氣的位置，在行駛中通過高速“撞風”迅速完成熱量交換。

另外，部分渦輪增壓車型為提高散熱效率，使用液體（高效冷卻液或冷卻油）作為散熱介質，獲得更好的散熱效果，但其原理基本一致。

◥氣冷型中冷器

於是我們得出這樣的結論：<strong>中冷器分為兩種類型：氣冷與液冷。

氣冷型中冷器直接通過空氣流動完成熱量交換，降低增壓氣體溫度。

液冷型中冷器通過液體（冷卻液或專用油）流動傳導完成同樣功能。

很顯然，前者結構簡單，成本較低；（維修保養成本低）

而後者造價雖高，結構相對複雜，但冷卻效果較好。（維修保養成本高）

親愛的讀者朋友們，寫到這裡，關於渦輪增壓器工作原理的講解，其實已經結束了，短短的兩個章節，已經基本勾勒出渦輪增壓器配合引擎工作的基本工作輪廓。

接下來，讓我們輕鬆閱讀與瞭解渦輪增壓引擎的優缺點。。。。。。

渦輪增壓引擎的優點與缺點

渦輪增壓引擎與傳統自然吸氣引擎相比，採用渦輪增壓技術的車型，在動力表現，燃油經濟性等各方面具有相當的優勢，但這並不意味著它沒有缺點，渦輪增壓引擎的優缺點總結如下：

★優點：

1.相比於同排量的自然吸氣引擎，使用渦輪增壓技術，能極大地提高引擎的輸出功率與扭矩；

2.擁有更好的燃油經濟性：在輸出相同動力的前提條件下，使用排量更小的渦輪增壓引擎，能顯著降低平均油耗，提高燃油經濟性；

3.相比與其它增壓方式，渦輪增壓裝置利用引擎排出的廢氣作為增壓的驅動力，這實際上也是一種對能量的回收，提高了引擎的整體效率；

4.能從較小排量引擎的低轉數狀態，產生更多的功率與扭矩。

☆缺點：

1.長時間高轉數滿負荷運行，燃油經濟性提升效果不明顯；

2.對燃油與潤滑油品質要求較高；

3.相比與自然吸氣引擎，渦輪增壓引擎使發動機系統機構複雜性增加，可能的故障點增多，會導致引擎可靠性稍有下降，渦輪增壓系統對保養不當更為敏感，其維修保養成本較高；

4.相比與自然吸氣引擎，部分引擎始終存在明顯的動力響應延遲（渦輪延遲）的問題。相比與自然吸氣引擎，存在動力提升非線性（我們經常感知的“動力突發增大”）的問題，在某些極端的情況下（例如越野或競速），這種現象可能會影響輪胎的牽引力表現，影響車輛穩定性。

總結

讀完本期筆者精心製作的圖文，相信讀者朋友們均能瞭解渦輪增壓引擎工作的基本模式，對於車主來說，這不僅僅是一種愉快的理論學習，而且具有相當的實用價值!

當看到上圖此類大排量豪華車或改裝車的引擎倉時，您一定不會再無所適從。

因為，無論引擎上有多少個渦輪增壓裝置，它們工作的原理永遠是一樣的。

再或者，當愛車出現“渦輪增壓壓力低”的故障提示時，您至少應該明白問題大致出在引擎的哪個部位，或許，僅僅只是增壓氣管接頭鬆動引起漏氣所致。

您只需緊固一下接頭，就能重新上路。。。。。。

現代渦輪增壓技術越來越成熟，伴隨著高科技製造業的飛速發展，渦輪增壓引擎性能越來越高，其可靠性也在日益提升。

正因為如此，小排量渦輪增壓車型幾乎成為目前汽車市場的絕對主流。

從目前汽車引擎演變的趨勢來看，自然吸氣引擎即將告別輝煌，逐漸完全退出歷史舞臺！

敬祝各位讀者朋友用車愉快！

（全文完）

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