涡轮增压发动机的优缺点

apoll.xi

近年来，随着中国汽车业的发展，带涡轮增压的发动机的车也越来越多，在国产车中级车中，除了速腾、宝来以外，现在又有明锐1.8TFSI、骏捷和尊驰也涡了一把，这些带T的发动机的车，通常都是用在较高配置的车型上，而且价格都比没有T的普遍高出2-3万元，到底值不值？这里说说涡轮发动机的优缺点供大家参考。



众所周知，发动机是靠燃料在汽缸内燃烧作功来产生功率的，由于输入的燃料量受到吸入汽缸内空气量的限制，因此发动机所产生的功率也会受到限制。如果发动机的运行性能已处于最佳状态，再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入汽缸来增加燃料量，从而提高燃烧作功能力。因此在目前的技术条件下，涡轮增压器是惟一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。最早的涡轮增压器是用于跑车或方程式赛车上的，这样在那些发动机排量受到限制的赛车比赛里面，发动机就能够获得更大的功率。而对于一般用户而言，买了带“T”的车后，第一个反应就是“比普通车的自然吸气发动机的确强劲了不少！”



时下为广大车友所津津乐道的TURBO，全称TURBOCHARGER，也就是涡轮增压系统。一台发动机装上涡轮增压器后，其输出的最大功率与未装增压器的相比，可增加大约40％，甚至更多。另外，发动机在采用了增压技术后，还能提高燃油经济性和降低尾气排放。



目前国内可以买到的原装搭载涡轮增压系统发动机的车型并不多，基本上都是集中在少数几个品牌上，除了上述提到的新车型外，还有一些中高级车上也可以见到，如大众的帕萨特1.8T、国产的奥迪A6L 2.0T、A4 1.8T等等。如果算上国外有量产的车型，则是多不胜数，如SAAB的9-3、9-5，VOLCO的XC90 2.9T等等。不过最为车迷们津津乐道的，还是要算那些日本的高性能跑车了，其中最具代表性的就有：日产的SKYLINE GT-R、三菱枪骑兵EVOLUTION、斯巴鲁 翼豹 WRX STi、丰田SUPRA，以及马自达的 RX-7等。



大家可能会觉得涡轮增压装置非常复杂，但它的基本结构和原理其实都并不复杂，涡轮增压装置主要是由涡轮室和增压器组成。首先是涡轮室的进气口与发动机排气歧管相连，排气口则接在排气管上。然后增压器的进气口与空气滤清器管道相连，排气口接在进气歧管上，最后涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内，二者同轴刚性联接。不过，发动机在采用废气涡轮增压技术后，工作中的最高爆发压力和平均温度都将大幅度提高，因此发动机寿命会比同样排量没有经过增压的发动机要短，而且机械性能、润滑性能也都会受到影响。为了保证增压发动机在较高的机械负荷和热负荷条件下能可靠耐久地工作，必须在发动机主要热力参数的选取、结构设计、材料、工艺等方面做必要的改变，而不是简单地在发动机上装一个增压器就行了。由于这个改变过程在实行中难度颇大，而且还要考虑增压器与发动机的匹配问题，因此在一定程度上也限制了废气涡轮增压技术在发动机上的应用。



涡轮增压也有缺点



虽然涡轮增压的确能够提升发动机的动力，不过它的缺点也有不少，其中最明显的就是动力输出反应滞后。由于转子的惯性作用，叶轮对油门的骤时变化反应还是迟缓。从你大脚油门希望立即提速，到叶轮高速转动将更多空气压进发动机之间，存在一个时间差，而且这个时间还不短。一般经过改良的涡轮也要至少2秒左右来增加或者减少进气的压力。如果你要突然加速的话，瞬间会有提不上速度的感觉。



随着技术的进步，虽然各个使用涡轮增压的厂家都在对涡轮增压技术进行改进，但是由于结构性的原因，涡轮增压的汽车驾驶起来的感觉和大排量的汽车还是有一定的差异的。比如1.8T的涡轮增压发动机，在实际的行驶中，初段的提速能力速肯定不如2.4L自然吸气发动机，但是只要度过了等待期，动力还是会很快窜上来，因此如果你要追求激烈驾驶的感觉的话，涡轮增压的引擎其实并不适合你。不过如果经常跑高速或者是上高原，涡轮增压就会显得特别有用。



如果你的经常在城市内行驶，那么就真的有必要考虑一下是否需要涡轮增压了，因为涡轮并不是随时都在启动的，事实上在日常行车中，涡轮增压的启动机会很少，甚至不使用，这就给涡轮增压发动机的日常表现带来影响。就拿斯巴鲁翼豹的涡轮增压器来说，它的启动转速是在3500转左右，最明显的动力输出点则是在4000转左右，这时候会有二次加速的感觉，并一直持续到6000转甚至更高。而一般市内驾驶我们的换档实际都只是在2000-3000之间，5挡能够上到3500转估计速度都破120了，也就是说除非你故意停留在低档位，否则不超过120km的时速涡轮增压根本无法启动。没有涡轮增压的启动，你的1.8T其实还不如一部1.8的车，因为没有启动的涡轮对于进气甚至还有一些阻力作用。



此外涡轮增压还有维护保养方面的问题，就拿宝来的1.8T来说，6万公里左右就要更换涡轮了，虽然次数不算多，毕竟给自己的车无形之中又增加了一笔维护保养费，这个对经济环境还不是特别好的车主来说特别值得注意。
另外，相对来说，废气涡轮增压器与柴油机配合运行时，涡轮机允许工作的范围较广，高效率范围也较宽，在配合运行中产生的问题较少，所以废气涡轮增压技术在柴油机应用的比较多。而对于汽油机在增压后，提高了缸内混合气压缩和燃烧气体的温度和压力，提高了燃烧室受热零件的热负荷，很容易产生爆震。这也就是至今为止，增压技术在汽油机上得不到广泛应用的主要原因。



【点评】
①柴油发动机涡轮增压比汽油更合适。
②涡轮增压的最大好处是发动机的最大功率和扭矩比同排量的车大40%，也就是1.8T≈2.4L，但前提是发动机转速要高于2000转以后涡轮才起作用，如果只是在城市里用车，涡轮的作用就发挥不出来，1.8T顶多也就是1.8L的功率。
③涡轮增压后使用和保养都多了负担。所以，一般城市使用，带T的车作用并不是很大。

stjoy

学习了，原来涡轮增压不是随时都启动啊

lionj

感觉这个比较旧，现在的涡轮经过改良，有些情况已经好多了。

qingxuekeda

涡轮增压匹配好了还是很不错的

122493062

现在的双涡轮技术的使用已经基本改善了响应滞后的问题，不过楼主说，经常在市内驾驶的，确实没必要没增压的车，市内驾驶增压的优势不明显，而且油耗相对是高一点

liuzhidong

双涡轮增压和机械涡轮增压都是比较理想的状态，至于上班一族买个VVT就足够了，涡轮上班时你也起不来！

mave_w

匹配中国用的大众系1.8T我记得kick-in转速都降到1750rpm左右了，日常完全可以用到的
另外么，对付涡轮迟滞的一个方法是保持转速和负载，或者在硬件上使用miss-firing系统，不过那是赛车式的驾驶了，不是日用车的范畴。只是说明一下涡轮迟滞是有办法可以对付的

qwe86787021

现在不是有电控涡轮增压器吗？ 那个怎么样？

mave_w

不是很清楚你说的电控涡轮增压器是什么。。。
电控wastegate的话，控制的只是泻亚阀，所以只是在涡轮和wastegate的使用范围内控制增压。也就使说它并不能提前涡轮启动的转速，或者提供高于涡轮本身能力的增压值。它只能在涡轮本身的能力范围内调整。
如果是VNT的话，倒是确实可以提供更好的低速相应性。
还是说你是指电子动力增压器？那个目前为止还在试验中吧，至少国内我还没看到有用这玩意的开发计划。。。

wojssw

几何叶轮的涡轮增压拿才是爽啊…！！^_~

laizhun2000

涡轮增压 有点：可以增大进气密度，从而提升发动机的功率和扭矩
缺点：动力响应迟滞性 解决方法 有陶瓷叶片增压器；双涡轮增压器等技术

VNT

买车的时候，谁也不能判断将来不会出远门呀

leisurewu

VGT和EGR运用

蝈蝈腾腾

现在的涡轮增压的发动机的选配的都是比较小得涡轮 这对于涡轮迟滞效应改善了很多 至于这篇文章里所说的涡轮在2000rpm以后才起作用也完全不是这么一回事  现在的涡轮增压的1.6T做的好的 1500rpm的时候就有250Nm了，其实涡轮增压的发动机在1000rpm全负荷的时候就启动了 只不过我们平时一般都用不到全负荷工况 都是在1500rpm-2000rpm2bar---6bar之间用的比较多 但是对于增压机 标定的时候可以把常用工况的负荷标的高点  比如NA的常在2bar左右 T的就可以在4bar左右 这样增压器早就起作用了  小涡轮+低转动惯量的转子可以很好的消除涡轮迟滞  开起来的实际效果也很好的 关键是匹配结果

injac

是不是，用了VNT就不会涉后类