動(dòng)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(chē)上；37年前，使用它的F1賽車(chē)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(dòng)力和節(jié)能環(huán)保的重任。

　　沒(méi)錯(cuò)，它就是渦輪增壓。不少人眼中的那個(gè)為車(chē)輛帶來(lái)強(qiáng)勁動(dòng)力的零部件。時(shí)至今日，渦輪增壓器已不僅僅是強(qiáng)勁動(dòng)力的象征，它更承擔(dān)起汽車(chē)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(shí)現(xiàn)動(dòng)力與節(jié)能環(huán)保的呢？這一切還得從渦輪增壓對(duì)于動(dòng)力的提升來(lái)說(shuō)起。

　　渦輪增壓：大排量終結(jié)者？

　　當(dāng)你開(kāi)車(chē)時(shí)需要提速超車(chē)時(shí)，你會(huì)怎么做？你的回答一定是，這還不簡(jiǎn)單，踩油門(mén)唄。恭喜你，造汽車(chē)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(chē)領(lǐng)域的那個(gè)時(shí)代，為了滿足人們對(duì)于車(chē)輛動(dòng)力的需求，不論是在商用車(chē)領(lǐng)域，還是乘用車(chē)范疇，大排量發(fā)動(dòng)機(jī)比比皆是。原因很簡(jiǎn)單，提升發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)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(gè)年代，大排量發(fā)動(dòng)機(jī)很普遍，乘用車(chē)方面的例子自不用多說(shuō)，在商用車(chē)領(lǐng)域，有些車(chē)排量大的嚇人。比如，國(guó)內(nèi)第一款國(guó)產(chǎn)8噸柴油載重汽車(chē)————黃河150，它有一顆排量近12升的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)，又比如，日本的五十鈴GALA客車(chē)，12米級(jí)身軀的它卻裝著一顆19升V10自然吸氣柴油機(jī)。

　　筆者我可沒(méi)打錯(cuò)字，排量就是這么大。以今天的技術(shù)角度來(lái)看，它們確實(shí)有些落后了。大排量發(fā)動(dòng)機(jī)雖然能保證了動(dòng)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(chē)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(jī)則可勝任常規(guī)用途商用車(chē)的動(dòng)力需求。在乘用車(chē)領(lǐng)域，這樣的例子更是”遍地開(kāi)花”。

　　使用渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的車(chē)輛，在動(dòng)力性能上遠(yuǎn)高于同排量自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的表現(xiàn)，由于渦輪增壓器的介入，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)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(jìn)行混合，在同等轉(zhuǎn)速下，產(chǎn)生更高的動(dòng)力輸出。此外，由于渦輪增壓器的應(yīng)用，使發(fā)動(dòng)機(jī)在提供同樣動(dòng)力性能時(shí)，渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)可以比自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)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(shì)不僅在于提升動(dòng)力，今天它與其他發(fā)動(dòng)機(jī)先進(jìn)技術(shù)更發(fā)揮著更大的作用。

　　近年來(lái)，節(jié)能、環(huán)保、輕量化等字眼早已成為汽車(chē)業(yè)界的發(fā)展趨勢(shì)。在能源危機(jī)日益加劇，環(huán)境污染日益嚴(yán)重的當(dāng)下，如何進(jìn)一步提升車(chē)輛燃油經(jīng)濟(jì)性，最大限度的降低汽車(chē)對(duì)環(huán)境的污染，成為國(guó)內(nèi)外汽車(chē)人的焦點(diǎn)問(wèn)題。如何提升發(fā)動(dòng)機(jī)效率并實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保呢？

　　在種種的嘗試中，有通過(guò)優(yōu)化配氣機(jī)構(gòu)的，還有改進(jìn)供油系統(tǒng)的，但受到國(guó)內(nèi)外諸多整車(chē)企業(yè)推崇的依舊是渦輪增壓技術(shù)。

　　隨著各國(guó)不斷嚴(yán)格的排放法規(guī)及燃料消耗限值標(biāo)準(zhǔn)，汽車(chē)廠商開(kāi)始了”小型化”、”輕量化”進(jìn)程，將發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的更小，更省油，”飯量小”的發(fā)動(dòng)機(jī)自然可降低燃油消耗并減少污染物排放。

　　發(fā)動(dòng)機(jī)是小了，但動(dòng)力也得跟上才行，如何讓小排量發(fā)動(dòng)機(jī)迸發(fā)出更大的動(dòng)力呢？汽車(chē)廠商們不約而同的想到了渦輪增壓，一方面，通過(guò)增加進(jìn)氣量，提升進(jìn)氣效率來(lái)獲得更多的動(dòng)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(dòng)機(jī)進(jìn)氣密度增加，提高氣缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)速度，有利于燃料與空氣的混合，實(shí)現(xiàn)更為充分的燃燒，進(jìn)而降低尾氣排放。

　　據(jù)測(cè)算，使用渦輪增壓器的汽油機(jī)二氧化碳排放量與相同功率水平的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性和較低的排放的同時(shí)，又不會(huì)以失去駕駛樂(lè)趣作為代價(jià)。

　　在乘用車(chē)領(lǐng)域，刮起了一陣”小排量渦輪增壓”之風(fēng)，諸多汽車(chē)廠商開(kāi)始研發(fā)、使用小排量渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　小排量渦輪增壓這股勁風(fēng)也讓不少自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的”死忠”動(dòng)搖了。以往日系品牌家用車(chē)中很難見(jiàn)到使用渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的車(chē)型，如今本田、鈴木宣稱將開(kāi)發(fā)1.0升渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，專供中國(guó)市場(chǎng)。

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

　　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(dòng)力的”法寶”，更成為汽車(chē)業(yè)界當(dāng)前與環(huán)境污染斗爭(zhēng)的主力武器。在結(jié)合了可變氣門(mén)正時(shí)、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(dòng)機(jī)勢(shì)將成為新能源汽車(chē)成熟前，汽車(chē)業(yè)界節(jié)能減排的一把利器。