汽车发动机的涡轮增压器是什么你的爱车带增压么？

  发动机排出的废气是有一定流速和压力的，涡轮增压器正是利用废气动能，通过由涡轮和叶轮组成增压器（Turbocharger ），把发动机进气压力提高，增加进入内燃机或锅炉的空气流量，从而令机器效率提升。T就代表涡轮增压Turbocharger的首字母。

  涡轮增压的最大的作用就是提高发动机进气量，来提升发动机的功率和扭矩，让车子更有劲。一台发动机装上涡轮增压器后，其上限功率与未装增压器的时候相比能增加40%甚至更高。这样也就从另一方面代表着同样一台的发动机在经过增压之后能够输出更大的功率。就拿我们最常见的1.8T涡轮增压发动机来说，经过增压之后，动力能够达到2.4L发动机的水平，但是耗油量却并不比1.8L发动机高多少，在另外一个层面上来说就是提高燃油经济性和降低尾气排放。

  涡轮增压器由涡轮机、压气机、连接轴承组三大部分组成，其他的还有涡轮机壳、压气机壳、润滑系统。涡轮机与发动机的排气管相接，压气机与发动机的进气管相接，连接轴承组与发动机的润滑系统相接。

  为了更好的散热和润滑，现代车用涡轮增压器都采用浮动轴承。浮动轴承其实就是套在轴上的圆环。圆环与轴以及圆环与轴承座之间都有间隙，形成双层油膜。圆环浮在轴与轴承座之间。在增压器工作时，轴承在轴与轴承座中间转动。

  涡轮增压器的工作时候的温度高达900到1000℃，转速高达20万转/分钟，这样高的工作时候的温度和转速，对增压器的冷却和润滑提出了极高的要求，这项工作主要由发动机的润滑系统来完成。发动机工作时，来自发动机润滑系统主油道的机油，经增压器中间体上的机油进口进入增压器，润滑和冷却增压器轴和轴承。然后，机油经中间体上的机油出口返回发动机油底壳，将增压器的热量带走。

  首先废气旁通阀不是所有增压器都有的。其作用就是避免进气压力过高。进气压力不是越高越好，为了控制进气压力，涡轮机侧有时会设计废气旁通阀使、部分废气不经涡轮叶轮(Turbine Wheel)直接排到排气管。旁通阀又分内旁通阀和外旁通阀。

  此外涡轮增压器还可能带其它附件，如进气旁通阀，其作用相当于进气安全阀。还有的会安装传感器检验电磁旁通阀位置

  发动机排出的高温、高压废气能量，驱动涡轮非常快速地旋转，并带动同轴的压气机叶轮非常快速地旋转(转速达每分钟上万转至二十多万转)，新鲜空气在压气机叶轮离心力的作用下，被压缩到约147-392KPa（1.4-4Kgf/cm2）后进入发动机气缸

  由于空气密度增加（在增压中冷机型中对压缩空气进行冷却，密度增加更多），使每工作循环中进入气缸的新鲜空气量增加，可向气缸喷入更多的燃油，并使燃油燃烧更充分，提高发动机输出功率20%-50%，降低燃油消耗率8%左右，使发动机在活塞总排量不变、尺寸不变的条件下大幅度的提升了功率，即单位马力重量减少，可节约金属材料，降造成本，同时也减少了废气中的有害成分。因此涡轮增压器是集节能、节材、环保为一体的高技术上的含金量产品。

  但是，温度增高，这样不仅影响充气效率，还易产生爆燃。因此要增添设备降低进气温度的设备，这就是中间冷却器。它安装在涡轮增压器出口与进气管之间，对进入气缸的空气进行冷却。直接用风进行冷却的就叫空空中冷，用水进行冷却的就叫水空中冷。

  中冷器一般由铝合金材料制造成。按照冷却介质的不同，常见的中冷器可大致分为风冷式和水冷式。按结构类型分为板翅式，管带式，管片式等等，最常见的是板翅式，也是结构上最强壮的一种中冷器。

  如上图所示，热空气从左侧的粗管中进入冷却器，分别从中冷器中横向的细管流向右侧粗管。途径细管时冷空气从细管表面流过，实现了热传递，达到冷却效果。

  汽车领域中冷器大多布置到前侧，进气格栅后方，通过自然风进行冷却。工程类车辆，因车速较低，自然风的风速达不到所需冷却效果，因此多配风扇强制冷却。

  1、涡轮增压是在没有增加发动机的排量和转速的情况下，提高动力性、经济性和降低排放的有效手段。

  2、增压器与发动机只有气体管路连接而无物理运动，因此增压方式结构相对比较简单，几乎不需要消耗发动机的功率。

  3、在发动机重量及体积增加很少的情况下，发动机结构无需做特别的改动，便很容易提高功率20%-50%。

  4、由于废气涡轮增压回收了部分能量，故增压后发动机经济性也有明显提高，再加上相对减小了机械损失和散热损失，提高了发动机的机械效率和热效率，使发动机涡轮增压后燃油消耗率可降低5%-10%，同时提升排放指标，降低排放，减少环境污染。

  5、涡轮增压发动机对海拔高度变化有较强的适应能力，因此装有废气涡轮增压车在高原地区有着非常明显的优势

  既然涡轮增压有这么多好处，为什么不是每台发动机都配备涡轮增压器呢?因为涡轮增压器也有缺点

  1、成本高。增加涡轮增压器的发动机，除了涡轮增压器的成本，还有管路，中冷器的成。所以同样排量的车，带T的价格要高

  2、增加了故障率。高温高速运转的增压器，对质量和维护要求格外高，中冷器容易阻塞等等都会提高整车的故障率。

  3、高温的潜在风险。涡轮增压器以及中冷之前的空气管路温度都非常高，高温带来一定的安全风险隐患，也会对周边零件的设计带来一定要求。

  涡轮增压技术已有十几年的历史，是非常成熟的应用，对发动机尤其柴油发动机来说是划时代的发明，直到现今对涡轮增压技术探讨研究仍没有停止，工程师们仍在继续优化增压器结构，研究怎么样更好地配合发动机动作。