動力、節(jié)能環(huán)保兩手抓：淺析渦輪增壓技術(shù)的雙重使命

　　109年前，它誕生了；53年前，它被首次應(yīng)用在汽車上；37年前，使用它的F1賽車馳騁賽道，讓眾人癡狂；近十余年間，它更是走入”尋常百姓家”，勇挑動力和節(jié)能環(huán)保的重任。

　　沒錯，它就是渦輪增壓。不少人眼中的那個為車輛帶來強勁動力的零部件。時至今日，渦輪增壓器已不僅僅是強勁動力的象征，它更承擔(dān)起汽車節(jié)能環(huán)保的責(zé)任。兩手抓，兩手都要硬，渦輪增壓器如何實現(xiàn)動力與節(jié)能環(huán)保的呢？這一切還得從渦輪增壓對于動力的提升來說起。

　　渦輪增壓：大排量終結(jié)者？

　　當(dāng)你開車時需要提速超車時，你會怎么做？你的回答一定是，這還不簡單，踩油門唄。恭喜你，造汽車的那幫人也是這么想的。在渦輪增壓器還未廣泛應(yīng)用到汽車領(lǐng)域的那個時代，為了滿足人們對于車輛動力的需求，不論是在商用車領(lǐng)域，還是乘用車范疇，大排量發(fā)動機比比皆是。原因很簡單，提升發(fā)動機動力最直接的手段之一，即注入更多的燃料和空氣，而增加燃料和空氣的方法則是增加氣缸數(shù)或是增大氣缸容積。

　　在那個年代，大排量發(fā)動機很普遍，乘用車方面的例子自不用多說，在商用車領(lǐng)域，有些車排量大的嚇人。比如，國內(nèi)第一款國產(chǎn)8噸柴油載重汽車————黃河150，它有一顆排量近12升的自然吸氣發(fā)動機，又比如，日本的五十鈴GALA客車，12米級身軀的它卻裝著一顆19升V10自然吸氣柴油機。

　　筆者我可沒打錯字，排量就是這么大。以今天的技術(shù)角度來看，它們確實有些落后了。大排量發(fā)動機雖然能保證了動力和加速平順性，但”飯量”也同樣很大。

　　而隨著渦輪增壓技術(shù)的成熟，它在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用也打破了”排量決定功率”的固有觀念。在今天，6~13升排量的渦輪增壓柴油機則可勝任常規(guī)用途商用車的動力需求。在乘用車領(lǐng)域，這樣的例子更是”遍地開花”。

　　使用渦輪增壓發(fā)動機的車輛，在動力性能上遠高于同排量自然吸氣發(fā)動機的表現(xiàn)，由于渦輪增壓器的介入，發(fā)動機進氣便不僅是依靠自身的真空負(fù)壓吸入空氣，更有了渦輪增壓的助力，將空氣”壓”入燃燒室，提升了容積效率，使更多的空氣與燃料進行混合，在同等轉(zhuǎn)速下，產(chǎn)生更高的動力輸出。此外，由于渦輪增壓器的應(yīng)用，使發(fā)動機在提供同樣動力性能時，渦輪增壓發(fā)動機可以比自然吸氣發(fā)動機設(shè)計的更加小型化。

　　渦輪增壓：我為節(jié)能環(huán)保代言

　　渦輪增壓的優(yōu)勢不僅在于提升動力，今天它與其他發(fā)動機先進技術(shù)更發(fā)揮著更大的作用。

　　近年來，節(jié)能、環(huán)保、輕量化等字眼早已成為汽車業(yè)界的發(fā)展趨勢。在能源危機日益加劇，環(huán)境污染日益嚴(yán)重的當(dāng)下，如何進一步提升車輛燃油經(jīng)濟性，最大限度的降低汽車對環(huán)境的污染，成為國內(nèi)外汽車人的焦點問題。如何提升發(fā)動機效率并實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保呢？

　　在種種的嘗試中，有通過優(yōu)化配氣機構(gòu)的，還有改進供油系統(tǒng)的，但受到國內(nèi)外諸多整車企業(yè)推崇的依舊是渦輪增壓技術(shù)。

　　隨著各國不斷嚴(yán)格的排放法規(guī)及燃料消耗限值標(biāo)準(zhǔn)，汽車廠商開始了”小型化”、”輕量化”進程，將發(fā)動機設(shè)計的更小，更省油，”飯量小”的發(fā)動機自然可降低燃油消耗并減少污染物排放。

　　發(fā)動機是小了，但動力也得跟上才行，如何讓小排量發(fā)動機迸發(fā)出更大的動力呢？汽車廠商們不約而同的想到了渦輪增壓，一方面，通過增加進氣量，提升進氣效率來獲得更多的動力；其二，渦輪增壓是不改變排量前提下，增加功率和扭矩最為有效的方式。

　　而在節(jié)能減排方面，渦輪增壓的應(yīng)用使得發(fā)動機進氣密度增加，提高氣缸內(nèi)氣流運動速度，有利于燃料與空氣的混合，實現(xiàn)更為充分的燃燒，進而降低尾氣排放。

　　據(jù)測算，使用渦輪增壓器的汽油機二氧化碳排放量與相同功率水平的自然吸氣發(fā)動機相比可降低10~20%左右。渦輪增壓的應(yīng)用即保證小型化發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性和較低的排放的同時，又不會以失去駕駛樂趣作為代價。

　　在乘用車領(lǐng)域，刮起了一陣”小排量渦輪增壓”之風(fēng)，諸多汽車廠商開始研發(fā)、使用小排量渦輪增壓發(fā)動機。

　　小排量渦輪增壓這股勁風(fēng)也讓不少自然吸氣發(fā)動機的”死忠”動搖了。以往日系品牌家用車中很難見到使用渦輪增壓發(fā)動機的車型，如今本田、鈴木宣稱將開發(fā)1.0升渦輪增壓發(fā)動機，專供中國市場。

　　當(dāng)然嘗試渦輪增壓的還有來自德國的那匹駿馬，自然吸氣直列六缸發(fā)動機、前置后驅(qū)是寶馬一直以來所堅持的。不過寶馬也推出了搭載TwinPower Turbo的N20四缸發(fā)動機以及更為小巧的B38三缸1.5升渦輪增壓發(fā)動機，值得一提的是，B38三缸發(fā)動機在動力性能上完全覆蓋了寶馬現(xiàn)在使用的1.6T發(fā)動機。

　　寶馬的TwinPower Turbo

　　如今，在倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保的發(fā)展之路上，渦輪增壓技術(shù)以新面貌回歸了，它并不單純是提升動力的”法寶”，更成為汽車業(yè)界當(dāng)前與環(huán)境污染斗爭的主力武器。在結(jié)合了可變氣門正時、缸內(nèi)直噴以及閉缸燃燒等技術(shù)后，小排量渦輪增壓發(fā)動機勢將成為新能源汽車成熟前，汽車業(yè)界節(jié)能減排的一把利器。