涡轮增压是一种利用内燃机产生的废气驱动空气压缩机的技术。

涡轮增压器其实就是一个空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。涡轮增压器利用发动机排出废气的惯性冲力推动涡轮室内的涡轮，涡轮带动同轴叶轮对空气滤清器管路送入气缸的空气加压。

当发动机转速增加时，废气排出速度与涡轮转速同步增加，叶轮将更多的空气压缩到气缸中。随着空气压力和密度的增加，可以燃烧更多的燃油，相应增加燃油量，调节发动机转速，增加发动机的输出功率。

涡轮增压器的功能

涡轮增压的主要作用是增加发动机的进气量，从而提高发动机的功率和扭矩，使汽车更具动力。发动机加装涡轮增压器后，最大功率可以比没有涡轮增压器时提高40%甚至更高。这意味着同样的发动机经过增压后可以输出更大的功率。以我们最常见的1.8T涡轮增压发动机为例。增压后动力可以达到2.4L发动机的水平，但油耗并不比1.8L发动机高多少。另一方面是提高燃油经济性，减少尾气排放。

涡轮增压器的组成

废气涡轮增压器主要由泵轮和涡轮通过转子连接而成。你可能觉得涡轮增压器很复杂，其实不然。涡轮增压器主要由涡轮室和增压器组成。有转子、密封系统、润滑系统、旁通阀机构等。

简单的涡轮增压器原理

简单来说，涡轮增压器与发动机的排气歧管相连。气缸排出的废气驱动涡轮旋转，类似于燃气轮机。涡轮轴与安装在空气过滤器和吸入管之间的压缩机相连。压缩机空气被压缩进入气缸，从气缸排出的废气流经涡轮叶片，使涡轮旋转。流经叶片的废气越多，涡轮旋转得越快。

在与涡轮相连的轴的另一端，压缩机将空气吸入气缸。压缩机就是离心泵，它把叶片中心的空气吸进去，旋转的时候把空气甩出去。

涡轮增压工作过程

希望以下简单的步骤可以帮助你了解涡轮增压的工作顺序，让你清楚的了解涡轮增压系统的工作原理。涡轮增压的工作过程如下

首先，发动机排出的废气推动涡轮排气端的涡轮叶轮旋转。因此，与其连接的另一侧的压缩机叶轮可以同时被驱动旋转。

第二，压缩机叶轮从进气口强行吸入空气。叶片旋转压缩后，进入直径越来越小的压缩通道进行二次压缩，压缩空气喷入气缸燃烧。

第三，有些发动机装有中冷器，以降低压缩空气的温度，增加密度，防止发动机爆震。

4.被压缩(和冷却)的空气通过进气管进入气缸参与燃烧做功。

第五，燃烧后的废气从排气管排出，进入涡轮，然后重复上述(1)动作。这就是涡轮增压的工作原理。

复合涡轮增压器原理

发动机排出的废气驱动泵轮，泵轮带动涡轮旋转，涡轮旋转给进气系统增压。增压器安装在发动机的排气侧，所以增压器的工作温度很高，增压器的转子转速很高，可以达到每分钟10万转以上。如此高的转速和温度使得普通的机械滚针或滚珠轴承无法为转子工作，所以涡轮增压器一般采用全浮动轴承，采用油润滑，冷却液冷却。以前大部分柴油发动机使用涡轮增压器，现在部分汽油发动机也使用涡轮增压器。因为汽油和柴油的燃烧方式不同，所以发动机使用的涡轮增压器也不同。

发动机涡轮增压器原理

汽油发动机不同于柴油发动机。不是空气，而是汽油和空气的混合物进入气缸。压力过大容易爆燃。

强制增压后，汽油机在压缩和燃烧过程中温度和压力都会升高，爆燃的倾向也会增大。

另外，汽油机的排气温度高于柴油机，不宜通过增加气门重叠角(进气门和排气门同时开启的时间)来加强排气温度。降低压缩比会导致燃烧不充分。另外，汽油机转速高于柴油机，空气流量变化大，容易导致涡轮增压器响应滞后。

针对汽油机使用涡轮增压器的一系列问题，工程师们进行了针对性的改进，增加了以下部件，使汽油机也可以使用废气涡轮增压器。

空气冷却器

温度的升高不仅影响充气效率，还容易导致爆燃。所以需要安装一个降低进气温度的装置，就是中冷器。它安装在涡轮增压器的出口和进气管之间，用来冷却进入气缸的空气。中间冷却器就像一个散热器。它被风或水冷却，空气的热量通过冷却消散到大气中。据测试，性能良好的中冷器不仅能使发动机的压缩比保持在一定值而不爆燃，还能降低温度以增加进气压力，进一步提高发动机的有效功率。

叶轮

由于汽油机转速范围宽，空气流量变化大，涡轮增压器压气机叶轮是一种复杂的三维曲面超薄壁叶轮叶片，一般由12 ~ 30片叶片按径向曲线排列而成，叶片厚度小于0.5mm，采用特殊铸造方法由铝制成。叶片的形状直接影响涡轮增压发动机的性能。叶轮的形状和角度越合理，重量越轻，叶轮的启动越灵敏，涡轮增压器的自然缺陷“反应滞后”越小。

爆燃传感器

除了降低温度以减少爆燃的可能性之外，还应该使用爆燃传感器。其作用是当爆燃发生时，传感器会立即将信息反馈给发动机ECU控制系统，稍微延迟点火正时，在爆燃未发生时恢复正常点火正时。

由于汽车汽油机的转速高于柴油机，空气流速快，变化范围大，所以对其涡轮增压器的要求较高。电控喷射系统已广泛应用于现代汽车发动机中。随着电子控制技术和新材料的配合，涡轮增压器在汽油机上的应用将会越来越普遍。汽车维修技术网

汽车上使用的废气涡轮增压器都是采用单进气涡轮壳体，也就是说只利用了废气的压力能，没有其他辅助能量。由于发动机转速范围较宽，废气涡轮增压器必须有调节装置，使发动机在一定的发动机转速范围内获得相对恒定的增压压力。另外汽油机是点火的，其压缩比是有限的。过高会引起爆燃。因此，需要有爆燃检测和控制机构，随时调整点火提前角。

一般汽车的废气涡轮增压器一般安装在排气管附近，涡轮和叶轮分别安装在涡轮室和涡轮增压器内，两者同轴刚性连接，同步旋转。

柴油机涡轮增压调节装置

控制

目前涡轮增压器的调节装置大多在排气侧进行调节。当不需要增压时，如怠速或爆燃时，部分废气会通过旁通阀排出，而不是进入涡轮增压器。当发动机转速达到1800 rpm时，电磁阀将关闭旁通阀，并将废气流引导至涡轮的一侧。

冷却空气可以使空气收缩并增加其密度，将更多的空气塞入相同的体积中，并防止爆燃。所以汽车的涡轮增压器都装有中冷器，中冷器一般采用空气冷却，安装在发动机散热器的前面、旁边或单独的位置，由汽车迎面而来的气流或自身风扇冷却。

轴承

涡轮增压器的关键部件是轴承。这种以润滑命名的轴承被称为“全浮动轴承”，工作速度极高，工作环境恶劣。因此，保证润滑非常重要。如果由于油压低导致供油缓慢，轴承将会损坏，涡轮增压器将会出现故障。这种故障在发动机正常启动时不会出现，但如果更换机油和机油滤清器后第一次启动发动机，供油缓慢，轴承缺油润滑。这种情况下，启动后需要怠速运转3分钟左右，不允许直接将转速提高到涡轮增压器的启动转速。同样，高速上坡后也不要马上关发动机。让发动机怠速运转1分钟左右，让还在怠速运转的涡轮增压器轴承不会缺油。所以使用涡轮增压车的司机，一定要按照厂家的说明，非常注意油品的质量。把涡轮增压车当成普通车是不可取的。

使用带涡轮增压器发动机的注意事项

根据涡轮增压器的工作原理，使用带涡轮增压器的发动机时应注意一些问题：

1.发动机启动后，应怠速运转一段时间，使润滑油达到一定的工作温度和压力，避免负荷突然增大时加速轴承磨损甚至卡涩。

2.车辆停车时，由于增压器转子转动有一定的惯性，不要马上关闭发动机，而是怠速运转一段时间，这样增压器转子的温度和转速会逐渐降低。立即关闭发动机会使机油失压，转子在惯性旋转时会因润滑不足而损坏。

3.经常检查油量，以避免轴承故障和旋转部件因缺油而卡住。

4.定期更换机油和机器过滤器。由于全浮动轴承对润滑油的要求较高，应使用厂家指定的品牌油。

5.定期清洁和更换空气过滤器。过滤污浊空气会增加进气阻力，降低发动机功率。

6.务必检查进气系统的密封性。漏气会导致灰尘被吸入增压器和发动机，损坏增压器和发动机。

7.由于涡轮增压器转子轴承的高精度，在维修和安装过程中对工作环境有严格的要求。当涡轮增压器出现故障或损坏时，应在指定的维修站进行维修。