關于渦輪增壓，哪些是流言，哪些是真相？

最近網絡熱傳的一篇文章《日本人發明了渦輪增壓，為什么自己不用？真相嚇死你！》稱，大眾系列配置渦輪增壓發動機的車容易自燃：這就是一塊燒紅的鐵，不出事故則已，一旦燃油泄漏，沾上高溫工作中的渦輪增壓器，瞬間高溫會引燃汽油，繼而導致爆炸。如果你家的車用的就是配置渦輪增壓發動機，這種擔憂有沒有必要呢？

1. 渦輪增壓是日本人發明的嗎？有哪些優勢和劣勢？

專家解答：實際上，渦輪增壓器不是日本人發明的。早在1886年奧托(Otto)發明四沖程發動機以后，他就對“增壓”進行過多次嘗試。1905年瑞士工程師布希(Alfred Büchi)博士，申請了一項專利。他提出一種發動機，包括一臺軸流式壓氣機、軸流式渦輪和一臺四沖程柴油機，將三者連接到一根公共軸上。這是一種體現“復合發動機”原理的裝置，其目的在于充分利用往復式發動機排氣中通常被浪費的可用能量。

經過一段時間試驗后，1915年布希博士又申請一項經過修改的專利，壓氣機與渦輪仍直接連接到一根軸上，但與柴油機脫離機械連接，在這里首次提出了渦輪增壓器的概念。

當時渦輪增壓器主要應用于飛機發動機和坦克發動機，直到1961年美國通用汽車公司才將渦輪增壓器試探性地裝在其生產的某種車型上。20世紀70年代成為了渦輪增壓器的一個轉折點，裝配增壓發動機的保時捷911問世。但讓渦輪增壓技術煥發青春的非薩博公司莫屬，它于1977年推出的SAAB99車型，將渦輪增壓技術傳播得更廣泛，但那時的渦輪增壓器僅限于裝配在小車的汽油發動機上面。直到上世紀80年代中期，歐美的卡車制造商才將渦輪增壓技術應用在各自的柴油發動機上面，而國產車是在最近10年才開始逐漸流行帶渦輪增壓器車型的。

渦輪增壓器的優勢有以下幾點：

1.相對于發動機而已，增壓器的重量不大，而增壓后可使發動機的功率大為增加，因而增壓能減小發動機單位馬力的重量；

2.在相同功率下，由于增壓方法能減少發動機的尺寸和重量，因而可降低發動機的制造成本，減小安裝面積，節約維修費用；

3.由于潤滑油消耗量和非增壓時基本相同，因而使單位馬力的潤滑油消耗率顯著下降；

4.由于提高了發動機的機械效率及回收了排氣能量，可使燃油消耗率降低；

不過渦輪增壓器的劣勢也值得我們注意：

1.在經過了增壓之后，發動機在工作時的壓力和溫度都大大升高，因此發動機壽命會比同樣排量的非增壓發動機要短，而且機械性能、潤滑性能都會受到影響，這樣也在一定程度上限制了渦輪增壓技術在發動機上的應用。

2.渦輪增壓器的另一個缺點是動力輸出反應滯后。由于轉子的慣性作用，葉輪對油門的驟時變化反應遲緩。從踩油門到葉輪高速轉動將更多空氣壓進發動機之間，存在一個時間差。

2. 日系車極少使用渦輪增壓，是事實嗎？

專家解答：這種說法不大可信，渦輪增壓器在很多日系車型都有應用，如鈴木鋒馭、雷克薩斯NX、斯巴魯傲虎、英菲尼迪ESQ、斯巴魯森林人、日產GTR、雷克薩斯IS、斯巴魯力獅。只不過，渦輪增壓技術在日本則主要應用到高性能跑車，其中最具代表性的就有：日產的SKYLINE GT-R、三菱槍騎兵EVOLUTION、斯巴魯翼豹 WRX STI、豐田SUPRA，以及馬自達的RX-7等。

豐田SUPRA

日系跟歐系的車使用渦輪增壓的目的不同，日系車的渦輪增壓發動機多應用在運動型車上，而歐系車大多運用在民用車上。

3. 渦輪增壓的風險有什么？網傳的配置渦輪增壓發動機的車易自燃是否真實？

專家解答：我們應該注意到的風險主要有：在經過了增壓之后，發動機在工作時的壓力和溫度都大大升高，因此發動機壽命會比同樣排量的非增壓發動機要短，而且機械性能、潤滑性能都會受到影響。

網文提到某發動機達到1000馬力(約為725KW)，能達到如此大功率的汽車是很少的(可能是超級跑車，如布加迪威航)，普通汽車的功率一般為兩百千瓦左右，所以網文提到1000馬力的發動機，達到上千攝氏度的高溫，對普通汽車并沒有普適性。

另一方面，無論是加裝渦輪增壓器還是非增壓自然吸氣的發動機，只要發動機在高轉速運轉，排氣管的溫度就有可能達到上千攝氏度，如果遇到漏油就有可能會燃燒。這并不是只有加裝了渦輪增壓器的發動機才獨有的現象。

4. 普通人選車，選擇渦輪增壓配置是否經濟合適？

專家解答：從經濟上來說，渦輪發動機究竟是更費油，還是更省油？這個問題相信不少人覺得困惑，因為不少廠商宣傳他們的渦輪發動機時，都提到了經濟省油。事實上，渦輪這技術本身是為榨取大馬力而誕生的，在有限的排量限制下，獲得超過其排量的動力輸出，是這項技術誕生的出發點。所以同排量對比，一臺1.8T帶渦輪的發動機，其油耗肯定高過1.8L自然吸氣發動機。不過現在人們轉變了思維的角度，以同等動力輸出而不是同等排量來比較，渦輪發動機因為排量更小，所以在渦輪不全力工作的狀態下，它可能比同等動力水平的自然吸氣發動機更加省油。

比方說，一臺1.8T發動機動力水平相當于另一臺2.4L自然吸氣發動機，彼此都全力工作時，大家的油耗可能差不多；但當這兩臺發動機在90km/h等速巡航這種低負荷工作時，1.8T發動機的渦輪由于未充分介入工作，這時氣缸內部實際工作排量只有1.8L，而另一臺自然吸氣發動機工作排量始終為2.4L，這時候1.8T帶渦輪的比2.4L自然吸氣的更省油就不足為奇了。換句話說，自然吸氣發動機的油耗是比較穩定的，而渦輪增壓發動機的油耗，則要視其工作狀態（也就是駕駛方式）而定，渦輪增壓系統工作得多，油耗就高，反之油耗就低。

參考文獻：

[1]渦輪增壓器原理、結構和使用，于世元編譯，國防工業出版社

（采訪專家：北京航空航天大學交通科學與工程學院李興虎教授、曾文博士，原創作品，未經許可，請勿轉載）

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