渦輪增壓器100歲了，還在汽車界扮演著重要的角色，提供著雙重需求：既迎合政府嚴格的排放標準，又能滿足客戶的駕駛樂趣。

 

         發(fā)動機是靠燃料在汽缸內燃燒作功來產生功率的，輸入的燃料量受到吸入汽缸內空氣量的限制，所產生的功率也會受到限制，如果發(fā)動機的運行性能已處于最佳狀態(tài)，再增加輸出功率只能通過壓縮更多的空氣進入汽缸來增加燃料量，提高燃燒作功能力。在目前的技術條件下，渦輪增壓器是惟一能使發(fā)動機在工作效率不變的情況下增加輸出功率的機械裝置。

         渦輪增壓器實際上是一種空氣壓縮機，通過壓縮空氣來增加進氣量。輪增壓器是用來提高發(fā)動機功率和減少排放的重要部件，其本身不是一種動力源，它是利用發(fā)動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內的渦輪，渦輪又帶動同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進入汽缸。當發(fā)動機轉速增快，廢氣排出速度與渦輪轉速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進入汽缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應增加燃料量和調整一下發(fā)動機的轉速，就可以增加發(fā)動機的輸出功率了。

 

         

　　
　　說到渦輪增壓器，也就是近10年才被人們常常提到，哪知道它已經100歲了。在1905年，Sulzer Brothers Research and Development 公司的Alfred Buchi博士申請了第一款渦輪增壓器的專利――動力驅動的軸向增壓器，1911年在瑞士的Winterthur增壓器廠開工，在1915年制造出了原型航空器發(fā)動機增壓器，利用發(fā)動機廢氣驅動，主要目的是用來克服高海拔稀薄空氣對動力的負面影響。在1919年，通用電氣(GE)制造的增壓器將飛行器升到了一萬米高空。當時的人們還沒有完全認識到增壓器的潛力，直到1938年第一款帶增壓的卡車發(fā)動機面市。

　　■ 汽車增壓技術走向成熟

　　Buchi是渦輪增壓器之父，Garrett將它廣泛推廣。到了1961年，小轎車才開始試探性地安裝增壓器，首先出現(xiàn)在Oldsmobile F85上, 并在1962年上市。使用了增壓技術的Oldsmobile Jetfire3.5升V8發(fā)動機達到了215馬力，而非增壓的最好成績只有185馬力。對于轎車，20世紀70年代是渦輪增壓器的一個轉折點。帶增壓的Porsche911于1975年面市。1977年Saab 99 將渦輪增壓器技術傳播得更廣泛，使2升發(fā)動機的動力性能與3升發(fā)動機相同。接著是奔馳300D Turbo，它的動力性能給人留下了很深的印象。1978年別克Regal和Le Sabre運動款安裝了渦輪增壓器。在20世紀最后20年中，帶渦輪增壓器的車型一款款的出現(xiàn)了。渦輪增壓器在賽車中也起著重要的作用，包括WRC、勒芒24小時。

　　渦輪增壓器會產生更大的扭矩以滿足駕駛樂趣。為了滿足發(fā)動機不同轉速下的需求，1989年出現(xiàn)了可變增壓的渦輪增壓器（VNT）。在發(fā)動機低速時，渦輪增壓器減小喉口，提高增壓；在發(fā)動機全速運轉時，渦輪增壓器喉口增大，保證增壓不會超出需求。喉口可用真空管控制。優(yōu)點是提高了發(fā)動機低速時的加速性能。今天的渦輪增壓器已經變得部件更少、體積更小、轉速更高（高達280000rpm），空氣壓縮比已經達到2～2.5∶1（汽油機）和4～6∶1（柴油機）。

　　■ 渦輪增壓器帶來的好處

　　今天，隨著排放標準的越來越嚴格，汽車制造商不僅要滿足環(huán)保要求，同時又要滿足客戶的需求，保證足夠的駕駛樂趣。渦輪增壓器正好能滿足降低排放并提高燃油經濟性，同時又不會以失去駕駛樂趣為代價。渦輪增壓器能夠提供更好的燃油經濟性，因為增壓會給燃燒室提供更多的空氣，使燃燒更徹底，排放更干凈。對于汽油機，CO2的排放與相同功率的自然吸氣發(fā)動機相比要少10～20%。其他好處有：在高海拔地區(qū)也能滿足空氣供給；在冷啟動時使三元催化更快進入工作等。

　　今天在歐洲，渦輪增壓器已經占到了50%，在亞洲、美國也都在增長?，F(xiàn)代渦輪增壓器也改變了人們對柴油機的看法，渦輪增壓器已經成為提高動力性能的主流方向。隨著新的耐高溫材料、新的平衡技術和微量潤滑油軸承系統(tǒng)及全新電子控制的使用，渦輪增壓器對于21世紀的汽車還同樣起著重要的作用。

 

          使用注意事項

　　由于渦輪增壓器經常處于高速、高溫下工作，增壓器廢氣渦輪端的溫度在600℃左右，增壓器轉子以832－1040r／min 的高速旋轉，因此為了保證增壓器的正常工作，使用中應注意以下幾點：

　　1、不能著車就走。發(fā)動機發(fā)動后，特別是在冬季，應讓其怠速運轉一段時間，以便在增壓器轉子高速運轉之前讓潤滑油充分潤滑軸承。所以剛啟動后千萬不能猛轟油門，以防損壞增壓器油封。

　　2、不能立即熄火。發(fā)動機長時間高速運轉后，不能立即熄火。發(fā)動機工作時，有一部分機油供給渦輪增壓器轉子軸承潤滑和用于冷卻的。正在運行的發(fā)動機突然停機后，機油壓力迅速下降為零，增壓器渦輪部分的高溫傳到中間，軸承支承殼內的熱量不能迅速帶走，而同時增壓器轉子仍在慣性作用下高速旋轉，因此，發(fā)動機熱機狀態(tài)下如果突然停機，會引起渦輪增壓器內滯留的機油過熱而損壞軸承和軸。所以發(fā)動機大負荷、長時間運行后，在熄火前應怠速運轉3－5min，讓增壓器轉子的轉速降下來以后再熄火。特別要防止猛轟幾腳油門后突然熄火。

　　3、 保持清潔。拆卸增壓器時，要保持清潔，各管接頭一定要用清潔的布堵塞好，防止雜物掉進增壓器內，損壞轉子。維修時應注意不要碰撞損壞葉輪，如果需要更換葉輪，應對其做動平衡試驗。重新裝復完畢后，要取出堵塞物。

　　4、由于增壓器經常處于高溫下運轉，它的潤滑油管線因受高溫作用，內部機油容易有部分的結焦，這樣會造成增壓器軸承的潤滑不足而損壞。因此，潤滑油管線在運行一段時間后要進行清洗。

　　5、經常注意檢查增壓器的運轉情況。在出車前、收車后，應檢查氣道各管的連接情況，防止松動、脫落而造成增壓器失效和空氣短路進入氣缸。