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?yàn)?ldquo;增壓”這兩個字的出現(xiàn)，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(shí)際使用的油耗和排放等等也將隨之成倍增加，這些缺點(diǎn)都是顯而易見的。

        怎樣能在克服上面那些缺點(diǎn)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(shù)其實(shí)源自于機(jī)械增壓，所以一開始它的全稱叫做“渦輪機(jī)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(nèi)燃機(jī)發(fā)展史的泰斗級人物就已經(jīng)通過預(yù)壓縮空氣的方法來實(shí)現(xiàn)增加發(fā)動機(jī)功率。戴姆勒大家都很熟悉了，迪塞爾是誰呢？要知道，柴油機(jī)還有個別名叫“迪塞爾”發(fā)動機(jī)。沒錯，柴油機(jī)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(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，引入增壓技術(shù)的發(fā)動機(jī)輸出功率比普通發(fā)動機(jī)增加40%。盡管如此，但是一開始對于增壓技術(shù)商業(yè)化的推進(jìn)并不理想。直到迎來了一個轉(zhuǎn)機(jī)——

        1914年第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)，飛機(jī)和坦克開始進(jìn)入到人類戰(zhàn)爭舞臺中，與引擎參數(shù)息息相關(guān)的增壓技術(shù)開始逐漸嶄露頭角。渦輪增壓技術(shù)率先在船用柴油發(fā)動機(jī)上使用，經(jīng)理兩次世界大戰(zhàn)，汽油機(jī)用渦輪增壓技術(shù)在航空活塞式發(fā)動機(jī)上得到了完善的發(fā)展。第一款采用了渦輪增壓技術(shù)的飛機(jī)為法國一戰(zhàn)時期的WW1戰(zhàn)斗機(jī)，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(jī)。

        第一次世界大戰(zhàn)讓世界認(rèn)識到渦輪增壓對于提升發(fā)動機(jī)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(shù)得到了長足的發(fā)展。在這其中最具代表性的經(jīng)典戰(zhàn)爭機(jī)器如美軍的B17轟炸機(jī)、德軍的FW190戰(zhàn)斗機(jī)都采用了渦輪增壓技術(shù)從而獲得數(shù)千匹以上的輸出功率。

        第二次世界大戰(zhàn)還推進(jìn)了一個進(jìn)程，那就是渦輪增壓與機(jī)械增壓的分家。美國P51野馬戰(zhàn)斗機(jī)采用了機(jī)械增壓動力，由于發(fā)動機(jī)必須騰出一部分扭矩帶動機(jī)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(jī)，車用直列式發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速更低，而眾所周知傳統(tǒng)的渦輪增壓在低轉(zhuǎn)速區(qū)域有著遲滯的特性，并且?guī)�來了爆震的后果。機(jī)械增壓由于壓縮機(jī)直接通過曲軸帶動，所以靈敏度相當(dāng)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?xí)�阻礙發(fā)動機(jī)進(jìn)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(jī)往往會出現(xiàn)比自然吸氣發(fā)動機(jī)更加強(qiáng)烈的爆震現(xiàn)象。而早期的鍛造工藝也決定了發(fā)動機(jī)缸體的強(qiáng)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(shù)推廣到乘用車發(fā)動機(jī)上的企業(yè)之一。通過與增壓器供應(yīng)商Garrett合作，對柴油發(fā)動機(jī)剛毅和增壓器殼體進(jìn)行強(qiáng)化設(shè)計，增加增壓器密封性能，將壓縮機(jī)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(jī)的代表作。這臺V8引擎壓縮比達(dá)到10.25:1，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)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(jī)軸因缺少潤滑經(jīng)常燒毀。

        可以這么說，渦輪增壓器在上世紀(jì)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(jì)七十年代，全球爆發(fā)的石油危機(jī)導(dǎo)致油價瘋漲，在商用車市場中搭載渦輪增壓柴油機(jī)的車型開始熱銷。另一方面，由于在高轉(zhuǎn)速區(qū)域并不存在渦輪遲滯問題，在高轉(zhuǎn)速的賽車領(lǐng)域中渦輪逐漸普及使用。而當(dāng)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(xiàn)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(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

        而在商用車中的普及使用以及在賽車領(lǐng)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(jìn)一步幫助渦輪增壓在民用市場確立了地位。

        上世紀(jì)七十年代時，保時捷的勒芒冠軍賽車917/30K最大功率達(dá)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(jī)最大功率也不過350馬力。

          但在近代，第一個將渦輪增壓技術(shù)引入大規(guī)模量產(chǎn)的是寶馬。保時捷的渦輪引擎出現(xiàn)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(nèi)。放到現(xiàn)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(yīng)還是保持著觀望的態(tài)度。

        直到新世紀(jì)開始，大眾在中國市場“強(qiáng)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?shù)能囆图娂妵�產(chǎn)。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(yùn)動”的稱號，例如寶來1.8T在那個時候被稱作“小鋼炮”。當(dāng)然了，在那時“老三樣”的引擎連100馬力都達(dá)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(xiàn)象。

        在發(fā)動機(jī)低速的情況下，廢氣渦輪葉片自身的重量產(chǎn)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(chǎn)生轉(zhuǎn)動。這時的渦輪并不工作，其實(shí)就相當(dāng)于一臺自然吸氣發(fā)動機(jī)。

        其次，渦輪增壓介入工作后，大量的壓縮混合氣體進(jìn)入氣缸。這時氣缸里的混合氣體由于遠(yuǎn)大于正常情況下的壓力而會釋放出超出正常活塞壓縮行程后的溫度。而汽油抗爆性并不是很好，所以活塞在達(dá)到點(diǎn)火的時間前混合油氣由于過高的壓力而提前點(diǎn)燃，從而產(chǎn)生爆震現(xiàn)象。為了防止發(fā)動機(jī)的爆震現(xiàn)象，設(shè)計渦輪增壓發(fā)動機(jī)時可以降低發(fā)動機(jī)壓縮比。但實(shí)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(jī)的。這也就是渦輪遲滯現(xiàn)象。

        而隨著中國“小排量購置稅減半”等相關(guān)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(jī)。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(shí)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(shù)。通過改變壓縮比（即氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比例）使發(fā)動機(jī)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(jī)始終保持在最佳工況。但是這種技術(shù)對于氣缸以及內(nèi)部各種零部件的要求非常高，目前還無法達(dá)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(lǐng)銜的電子渦輪技術(shù)。顧名思義，渦輪增壓系統(tǒng)不再靠廢氣驅(qū)動，而是用電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動。其優(yōu)點(diǎn)就是能夠消除傳統(tǒng)渦輪增壓器的遲滯現(xiàn)象，相比于廢氣，電機(jī)驅(qū)動能夠?qū)崿F(xiàn)更精準(zhǔn)的控制，使得發(fā)動機(jī)動力的相應(yīng)更為積極，隨叫隨到。除此之外，由于減少了廢氣驅(qū)動的環(huán)節(jié)，使得渦輪增壓器不用經(jīng)受廢氣的高溫考驗(yàn)，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(dāng)復(fù)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(qū)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(shù)的技術(shù)升級和改造的價格就已經(jīng)不菲。過高的成本導(dǎo)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(diǎn)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(jìn)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(jìn)百姓萬家的生活。