涡轮增压器：你所不知道的秘密武器

1、怠速时增压器也在高速转动

怠速时，增压器也在高速转动。许多人误以为涡轮增压发动机只有在发动机转速达到1500转时增压器才开始工作，但实际上，只要发动机启动，增压器就会随着转动。这是因为增压器是由发动机废气驱动的，只要发动机产生废气，增压器就会转动。

涡轮增压发动机在1500转时就能输出最大扭矩，但这并不意味着低于这个转速时增压器不工作。实际上，增压器的转速与发动机的排量和增压器的尺寸有关。增压器尺寸大的转速低，增压器尺寸小的转速就高。因此，对于一般家用车来说，为了降低最大扭矩转速，增压器普遍都很小，所以怠速时增压器的转速可以高达两三千转。

虽然当前转速相对较低，达不到足够的增压效果，但增压器始终处于转动状态。因此，无论是怠速还是行驶中，涡轮增压发动机的增压器都在不断地工作，为发动机提供更多的空气和更好的燃烧效率。

你所不知道的涡轮增压器

2、增压器是被“炸”着转动的

很多人感到不可思议的是，在怠速时增压器为什么也能转得这么快。这就要从发动机排气说起。

我们都知道，发动机做功的时候混合气燃烧膨胀，推动活塞向下运动，输出动力。活塞运行到下止点后开始向上移动，进入排气冲程。很多人印象中排气冲程就是靠活塞把废气推出去。但实际上，如果真的是这样，涡轮增压技术就永远不可能实现了。因为活塞的线速度极限是27米秒，如果靠活塞推动废气的话，气流速度只有27米/秒，跟电风扇一样，根本推不动增压器。

事实上，发动机每个冲程的时间很短。在排气冲程，虽然混合气已经完成了燃烧，但残留的废气压力依然很高。当排气门打开时，高压的废气会以音速向排气歧管“冲刺”，产生剧烈的冲击波冲击着涡轮叶片。由于能量足够多，再加上增压器转动阻力很小，因此增压器就会以很高的速度转动。

此外，当今家用车发动机都喜欢用小缸径大行程的设计。其中一个重要因素就是靠长行程充分利用废气的能量，以提高热效率。这种设计使得废气在排气歧管中流动的速度更快，进一步推动了涡轮增压器的转动。

因此，即使在怠速时，由于发动机废气的推动和增压器转动阻力小的特点，增压器也能转得非常快。这种设计使得涡轮增压发动机在低速时也能获得良好的动力性能和燃油经济性。

3、增压器是否工作取决于动力需求，而不是转速

如果车在1500转就能输出最大扭矩，那是不是说转速达到1500转时增压器就一定进入工作状态呢？答案也不是。增压器是否提供增压并不是取决于转速，而是取决于你的动力需求。

增压器的涡轮旁边有一个废气旁通阀，在不需要增压的时候旁通阀会打开，一部分废气会绕开涡轮，从旁通阀直接流走，这样可以降低排气阻力。当需要增压的时候旁通阀关闭，废气集中火力驱动涡轮，增压器就可以提供足够的增压压力了。

旁通阀什么时候开什么时候关取决于你的动力需求，简单来说，不增压就能满足动力需求的时候旁通阀就打开，反之旁通阀就关闭，进入增压状态，提供足够的动力。比如你在怠速时猛踩油门，发动机转速高达3000转/分，发动机就是不增压也能达到这个转速，那么此时旁通阀就打开，增压器就不增压。

如今家用车的涡轮旁通阀都是由电脑控制的，整体可以分为两类。

一类是电脑通过电磁阀控制真空执行器，真空执行器再驱动旁通阀。2015年之前的车大部分都是这种结构。

另一类则是电脑通过电机直接驱动旁通阀，这种更先进一些，这些年逐渐成为主流。

不过早期的涡轮增压旁通阀控制比较粗暴。它的旁通阀被一个弹簧顶着，始终处于关闭状态。只要转速到位发动机就进入增压状态了。当增压压力达到预设的安全限值时弹簧被压缩，旁通阀被打开，一部分废气绕过涡轮直接排走，这样就可以限制增压压力继续增长了。

随着技术的不断发展，现代涡轮增压发动机的旁通阀控制更加精细和智能。电脑通过传感器实时监测发动机的工况和增压压力，根据预设的算法控制旁通阀的开度，以实现最佳的增压效果和发动机性能。这种控制方式不仅可以提高发动机的燃油经济性，还可以减少废气排放，保护环境。