簡介
窩輪增壓渦輪增壓一般要求系統安裝有爆震感測器，否則劇烈的爆燃在幾分鐘之內就可以燒毀發動機，因為隨著混合汽壓力的上升爆震就很容易出現，在爆震開始的時候，爆震感測器就可以感知到，而後通過開啟減壓閥門或者推遲點火時間來抑制爆震，現在的渦輪增壓技術可以做到使渦輪的轉速達到12萬轉/分，這樣高的轉速對於渦輪的材質要求很高，經常採用的成熟材料一般是鎳鎢鋁矽合金，這樣的材料在渦輪成型的時候會遇到生產上的麻煩，因為渦輪的形狀比較複雜，如果用鍛打的方式生產，會把這樣的材料打碎，而一般的鑄造又無法鑄造出這樣的形狀，通行的辦法是用離心鑄造的辦法生產。
狹義上來講，採用廢氣驅動的才稱作渦輪增壓，而利用曲軸帶動的稱為機械增壓，這種機械增壓我們也稱為羅茨式增壓系統，最早採用在1908年的內燃機上，後來用到汽車動力系統中是1922年。由於採用廢氣驅動的渦輪要長時間的在900度的高溫下工作，而且得不到冷卻，所以渦輪的材質一直以來就是一個推陳出新的項目，上篇講到的合金是現代渦輪技術中的成熟技術，隨著材料科學的發展，未來10年內有可能採用的新的渦輪材質是複合陶瓷材料，什麼是複合陶瓷材料呢，簡單了說就是在陶瓷中加入了強化纖維材料，比如現在常用的碳纖維，採用這樣的材料將會有如下的優點，首先是渦輪的耐熱性能提高，能延長渦輪的工作時間，其次是渦輪的重量可以減輕，這樣會使渦輪的滯後性得到改善，而且碳纖維比起合金來說，這種材料具有自潤滑性能，所以對令大家頭疼的渦輪高溫高轉軸承來說可以相對降低要求。
由於渦輪的溫度上升，所以會導致處在進氣增壓部分的渦輪的溫度上升，進而導致進氣溫度的急劇升溫，這樣就會出現爆燃和進氣效率下降，以前採取的辦法是推遲點火，但是這樣又會喪失最大扭矩的最佳點火時間，而且會出現新的點火時間下的排氣溫度上升，因而造成惡性循環。如何解決？隨著中冷器的誕生，這樣的問題將會得到很好的改善，中冷器說白了就是冷卻被增壓完的空氣，因此他的作用就是冷卻，結構一般有兩大類，氣冷和水冷，也有和散熱水箱做成一體的，其中單獨的水冷式中冷器的效率最高，但結構也最複雜所以一般被套用到賽車上，在民用車上連中冷器都很少見到，更有超級賽車採用到雙增壓系統的，可謂油門一點就有，滯後性很小，而且效率很高。
說到渦輪增壓器，在我的印象里，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年製造出了原型航空器發動機增壓器，利用發動機廢氣驅動，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)製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動機面市。
發展
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，首先出現在Oldsmobile F85上, 並在1962年上市。使用了增壓技術的Oldsmobile Jetfire3.5升V8發動機達到了215馬力，而非增壓的最好成績只有185馬力。對於轎車，20世紀70年代是渦輪增壓器的一個轉折點。帶增壓的Porsche911於1975年面市。1977年Saab 99 將渦輪增壓器技術傳播得更廣泛，使2升發動機的動力性能與3升發動機相同。接著是賓士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世紀最後20年中，帶渦輪增壓器的車型一款款的出現了。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。為了滿足發動機不同轉速下的需求，1989年出現了可變增壓的渦輪增壓器（VNT）。在發動機低速時，渦輪增壓器減小喉口，提高增壓；在發動機全速運轉時，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。優點是提高了發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）。
渦輪增壓器工作原理簡單，但製造工藝要求高
渦輪增壓器就是一個氣泵，由發動機排出的廢氣來驅動渦輪增壓器一側的葉輪，當它越轉越快時，另一側的葉輪也在同步加快，增大了進入燃燒室的進氣量。就像你所理解的，壓縮後的空氣會變得很熱，所以在進入燃燒室前要進行冷卻，就是我們常說的中冷。中冷也幫助降低了燃燒室的溫度。
渦輪增壓器的原理很簡單，但實際上它是很複雜和精密的。不僅需要內部配件的嚴密配合，渦輪增壓器還要和發動機嚴密匹配，否則就會降低發動機的效率甚至造成損壞。
渦輪增壓器帶來的好處
今天，隨著排放標準的越來越嚴格，汽車製造商不僅要滿足環保要求，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並提高燃油經濟性，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，排放更乾淨。對於汽油機，CO2的排放與相同功率的自然吸氣發動機相比要少10-20%。其他好處有：在高海拔地區也能滿足空氣供給；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。現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及全新電子控制的使用，渦輪增壓器對於21世紀的汽車還同樣起著重要的作用。
