廢氣渦輪增壓系統(tǒng)利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣慣性沖力推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪，帶動(dòng)同軸葉輪壓送空氣增壓進(jìn)入氣缸，以此增加進(jìn)氣量。具體而言，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，廢氣沖擊渦輪葉輪使其高速旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)壓氣機(jī)葉輪，讓進(jìn)氣歧管內(nèi)氣壓增加實(shí)現(xiàn)增壓。如此一來，進(jìn)入氣缸的空氣壓力和密度增大，可使發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒更多燃油，最終增加輸出功率，提升車輛性能 。

廢氣渦輪增壓系統(tǒng)是一個(gè)較為復(fù)雜且精妙的裝置，它由多個(gè)關(guān)鍵部分協(xié)同工作。廢氣渦輪增壓器是其核心部件，它就像是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換的樞紐。

渦輪部分，由固定噴嘴環(huán)、旋轉(zhuǎn)葉輪和渦輪殼組成。發(fā)動(dòng)機(jī)排出的高溫高壓廢氣，通過排氣管進(jìn)入渦輪機(jī)殼內(nèi)的噴嘴環(huán)。在這個(gè)過程中，廢氣的壓力和溫度降低，但速度增加，隨后高速的廢氣沖擊渦輪，使其高速運(yùn)轉(zhuǎn)，完成從廢氣能量到渦輪機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，之后廢氣最終排入大氣。而渦輪與離心壓縮機(jī)葉輪同軸，這是整個(gè)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)增壓的關(guān)鍵連接點(diǎn)。

壓縮機(jī)部分，也就是離心式壓縮機(jī)，由進(jìn)氣口、工作輪、擴(kuò)壓器和出氣口蝸殼構(gòu)成。進(jìn)氣口與空氣濾清器相連，保證進(jìn)入的空氣是清潔的。當(dāng)渦輪帶動(dòng)壓縮機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，空氣被吸入并提高其速度和壓力，接著經(jīng)過擴(kuò)壓器和出氣口蝸殼進(jìn)一步增壓，最終將增壓后的空氣送入進(jìn)氣歧管，再進(jìn)入氣缸。

廢氣渦輪增壓系統(tǒng)還有不同的類型，常見的有定壓增壓系統(tǒng)和脈沖增壓系統(tǒng)。定壓增壓系統(tǒng)中，內(nèi)燃機(jī)所有氣缸的排氣都通入粗大的排氣總管，然后再流入渦輪機(jī)。排氣總管起到穩(wěn)壓的作用，能讓渦輪在穩(wěn)定的氣流下工作，效率相對較高。不過，這種系統(tǒng)在面對內(nèi)燃機(jī)加速和低負(fù)荷工況時(shí)表現(xiàn)欠佳，所以更適用于高增壓、工況變化較少的場合。

脈沖增壓系統(tǒng)則是另一種思路，它致力于在排氣管中造成較大的壓力脈動(dòng)。排氣支管設(shè)計(jì)得細(xì)且短，渦輪靠近氣缸，將排氣互不干擾的幾個(gè)氣缸的排氣支管連在一根排氣管上，形成排氣脈沖波。同時(shí)，渦輪機(jī)的噴嘴環(huán)是分組隔開的，這樣能充分利用排氣能量，有效改善變工況性能。只是渦輪在脈動(dòng)氣流下工作，效率會(huì)有所降低。為了克服這些缺點(diǎn)，后來又研制出脈沖轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和多脈沖系統(tǒng)，這些系統(tǒng)多用在氣缸數(shù)不是3倍數(shù)的柴油機(jī)上 。

此外，為了保證廢氣渦輪增壓系統(tǒng)穩(wěn)定高效地運(yùn)行，還有一些控制手段。比如進(jìn)氣旁通閥和廢氣門控制，它們可以保護(hù)渦輪增壓器并調(diào)節(jié)增壓壓力。而且，當(dāng)渦輪機(jī)內(nèi)部壓力過高時(shí)，高壓氣體可通過泄壓閥快速釋放，這既能保護(hù)渦輪，又能消除渦輪遲滯，為下一次增壓做好準(zhǔn)備。

廢氣渦輪增壓系統(tǒng)憑借巧妙的設(shè)計(jì)和各部件的協(xié)同運(yùn)作，利用原本被浪費(fèi)的廢氣能量，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量的增加，進(jìn)而提升了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和效率，還在一定程度上降低了排放。它的出現(xiàn)，為汽車動(dòng)力性能的提升和節(jié)能環(huán)保做出了重要貢獻(xiàn)，成為現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)不可或缺的一部分。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）