增压技术及发展使

增压是发动机进气形式的一种，区分于普通自然吸气的发动机，它是将空气事先进行压缩，再注如气缸，按照增压器工作原理分为涡轮增压和机械增压两种
最早出现的增压器是安装在航空活塞式发动机上，在发动机上加装增压器，对高空稀薄的空气进行加压，从而克服随着海拔的提高发动机功率明显下降的不利因素。

这种问题同样出现在汽车发动机上，当发动机高速运转时，一个进气行程的时间只有百分之几秒，在这么短的时间内吸进汽缸的空气量远小于汽缸的工作容积，使得汽缸内的空气密度低于大气密度。

要提高容积效率，让发动机的功率和扭矩输出更高，就必须改善它的“呼吸”。

而既然每次进气的时间无法延长了，对应的办法就是加装增压器，将空气事先加压，然后将高压气体注入汽缸，使汽缸内的空气压力高于外界空气压力。

增压发动机在拥有更好的动力表现的同时燃油经济性也是同功率级别的自然吸气式发动机不可比拟的。

对于世界汽车工业而言，涡轮增压（英文为Turbo charging）并不是新名词。

湖南大学教授、发动机专家韩志玉告诉记者，涡轮增压概念的诞生，已有上百年历史。

相关资料显示，1905年，苏尔寿（Sulzer）兄弟研发公司的总工程师阿尔佛雷德•J•波西（Alfred J Buchi）博士在瑞士温特图尔首次提出了涡轮增压的概念，并于当年的11月16日，被德国专利局授予了第204630号专机辅助增压器技术”，这标志着涡轮增压技术正式诞生。

波西。

也被公认为涡轮增压技术的创始人--，，
1912年，世界上第一台废气驱动的增压器正式问世。

不过，这项技术最初并未用于汽车行业，而是应用于船舶、航空领域。

1923年，德国交通部建造了两艘轮船，采用了涡轮增压技术，该技术使轮船的10缸发动机的最大功率输出由1750马力增大到2500马力。

涡轮增压器的规模化生产出现在二战时期，由美国首先将其运用在军用飞机上。

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1961年，小轿车开始尝试性地安装增压器，但因为瞬间产生的巨大压力和热量，使安装后效果并不理想。

瑞典萨博汽车公司是第一家把涡轮增压器成功批量应用到汽车产品上的汽车制造商。

配装涡轮增压发动机的萨博99车型，在1969～1984年间销售量高达近59万辆，足以显示市场对该技术的肯定。

业内人士普遍认为，萨博公司使汽车发动机在应用涡轮增压技术上，真正走向成熟，宣告了汽车产业一个新时代的诞生，涡轮增压技术改写了“排量大小决定功率”的传统概念。

在上世纪涡轮增压技术发展的历史中，宝马的Turbo200、保时捷的911Turbo都是消费者追捧的热门车型。

在中国，大众公司率先引入了轿车涡轮增压技术。

目前，运用于多款车型的 2.0TSI（涡轮增压缸内直喷式发动机）发动机，曾连续数届（2005、2006、2007年）在约30个国家近60位顶级汽车专业记者组成的评审团的“年度发动机”大奖评审中，获得1.8～2.0L排量级别“年度发动机大奖”，该评审团认为该款发动机“在技术、性能、节能、环保方面取得了平衡”。

韩志玉告诉记者，涡轮增压技术在中国的发展时间也不短，但主要应用于柴油发动机，汽油发动机对这项技术的应用较少。

“上世纪80年代初，我还在上大学时，学校就有一位教授在为一家国内汽车企业研发涡轮增压汽油机，目的跟现在的不一样。

当时汽车在高原上行驶时，由于空气稀薄，输出扭矩和功率大幅度下降。

运用涡轮增压技术后，能够帮助发动机恢复功率和扭矩。

不过，那时的汽油机转速比较低，涡轮机的技术水平也不高，不能和现在同日而语。

”韩志玉回忆说。

据了解，目前，在中国，除了一些比较落后的农用车外，涡轮增压技术几乎应用于所有的柴油发动机上。

随着节能减排目标的提出，我国小排量涡轮增压缸内直喷式汽油发动机将成为主流。

韩志玉透露，他正在主持相关的技术研发项目，国内几家自主品牌汽车企业也在做相关的技术储备。

统废气涡轮增压器的涡轮迟滞现象也得到了很好的控制。

因此成为目前应用最为广泛的发动机增压装置。

狄赛尔1858年出生在法国巴黎，他的父亲是德国奥古斯堡的精制皮革制造商。

成年之后，狄赛尔进入了德国的慕尼黑技术大学攻读。

就在他读大学期间的1876年，德国人奥托研制成功了第一台4冲程煤气发动机，这是法国技师罗夏内燃机理论第一次得到实际运用。

这一成就鼓舞了当时从事机械动力研究的许多工程师，这其中既包括后来汽车的发明者卡尔·奔驰和戈特利普·戴姆勒，也包括对机器动力十分有兴趣的年轻人狄赛经过近20年的潜心研究，狄赛尔终于在1892年试制成了第一台压燃式内燃机，也就是柴油机。

柴油机用汽缸吸入纯空气，再用活塞强力压缩，使空气体积缩小到15倍左右，温度上升到500—700度，然后用压缩空气把雾状柴油喷入汽缸，与缸中高温纯空气混合，由于汽缸这是已经有了较高的温度，因而柴油喷入后自行燃烧做功。

1892年2月27日，狄赛尔取得了此项技术的专利。

1924年，美国的康明斯公司正式采用了泵喷油器，这一发明有效地降低了柴油机的质量，同年在柏林汽车展览上MAN公司展示了一台装备柴油机的卡车，这是第一台装有柴油机的汽车。

不久以后，博世公司开始正式生产标准泵喷油器，正是由于柱塞泵的普及，为柴油机安装在汽车上提供了基础。

1936年，奔驰公司生产出了第一台柴油机轿车260D，这时距狄赛尔去世已经23年。

尽管30年代已经有轿车安装了柴油机，但真正为柴油机提供发挥舞台的还是重型机械和装甲车辆。

二战中，美国的舒尔曼坦克和德国虎式坦克都使用汽油机，虎式坦克以其强大的火力和厚重的装甲占得了上风，美军只能拿数量来扯平。

但在苏联战场，苏军的T-34坦克的火力和装甲虽也不及虎式坦克，但T-34使用柴油发动机，他在中弹后不易起火，这样就大大提高了战场生存能力。

战后，各国汲取了战争中的教训，都自己的坦克换装成了柴油发动机。

20世纪50年代以后，两大阵营在坦克功率方面进行了不断的军备竞赛，这无形中大大加速了柴油机技术的发展。

人们知道喷油压力直接影响着柴油机的功率和扭矩，因而世界各大柴油机制造公司都在拼命提高柴油机的喷油压力，在这个时期，康明斯公司研制成功完全不同于柱塞泵的PT喷油系统，从而大规模的提高了喷油压力。

1905年，德国的狄塞尔发明柴油机；
1976年，德国大众首先在高尔夫轿车上采用柴油发动机；
1989年，德国大众高尔夫柴油车获得“低排放车”的称号；
1990年，德国大众首次推出增压、直喷柴油机，德国大众在柴油动力技术的开发和应用上一直走在世界的前沿；
1993年，开发出四缸涡轮增压直喷柴油发动机（TDI）；
1995年，开发出自然吸气式直喷（SDI）柴油发动
1995年，开发出变截面涡轮增压器；
1998年，开发出泵喷嘴技术；
1999年，开发出3升路波轿车柴油动力是未来的主流技术。

未来的柴油动力将创造一个光辉灿烂的新经济时代，德国大众一升轿车的出世令整个世界震惊，这种柴油概念轿车的百公里油耗实现了创记录的0。

99升----世界上最省油的轿车。

发动机采用铝制自然吸气式单缸柴油机，采用了先进的高压直接喷射技术，排量为0。

3升；
2002年，一汽-大众率先将捷达SDI轿车投放中国市场；
2004年，一汽-大众引入TDI技术，领路中国汽车新动力时代。

涡轮增压器100岁了，还在汽车界扮演着重要的角色，提供着双重需求：既迎合政府严格的排放准又能满足客户的驾驶乐趣。

说到涡轮增压器，在我的印象里，也就是近10年才被人们常常提到，哪知道它已经100岁了。

在1905年，Sulzer Brothers Research and Development 公司的Alfred Buchi博士申请了第一款涡轮增压器的专利——动力驱动的轴向增压器，1911年在瑞士的Winterthur增压器厂开工，在1915年制造出了原型航空器发动机增压器，利用发动机废气驱动，主要目的是用来克服高海拔稀薄空气对动力的负面影响。

在1919年，通用电气(GE)制造的增压器将飞行器升到了一万米高空。

当时的人们还没有完全认识到增压器的潜力，直到1938年第一款带增压的卡车发动机面市。

汽车增压技术走向成熟Buchi是涡轮增压器之父，Garrett将它广泛推广。

到了1961年，小轿车才开始试探性地安装增压器，首先出现在Oldsmobile F85上, 并在1962年上市。

使用了增压技术的Oldsmobile Jetfire3.5升V8发动机达到了215马力，而非增压的最好成绩只有185马力。

对于轿车，20世纪70年代是涡轮增压器的一个转折点。

带增压的Porsche911于1975年面市。

1977年Saab 99 将涡轮增压器技术传播得更广泛，使2升发动机的动力性能与3升发动机相同。

接着是奔驰300D Turbo，它的动力性能给人留下了很深的印象。

1978年别克Regal和Le Sabre运动款安装了涡轮增压器。

在20世纪最后20年中，带涡轮增压器的车型一款款的出现了。

涡轮增压器在赛车中也起着重要的作用，包括WRC、勒芒24小时。

涡轮增压器会产生更大的扭矩以满足驾驶乐趣。

为了满足发动机不同转速下的需求，1989年出现了可变增压的涡轮增压器（VNT）。

在发动机低速时，涡轮增压器减小喉口，提高增压；在发动机全速运转时，涡轮增压器喉口增大，保证增压不会超出需求。

喉口可用真空管控制。

优点是提高了发动机低速时的加速性能。

今天的涡轮增压器已经变得部件更少、体积更小、转速更高（高达280000rpm），空气压缩比已经达到2-2.5∶1（汽油机）和4-6∶1（柴油机）。

机械增压系统（Supercharger）：装置在发动机上并由皮带与发动机曲轴相连接，从发动机输出轴获得动力来驱动增压器的转子旋转，从而将空气增压吹到进气岐道里。

优点：转子的速度与发动机转速是相对应的，所以没有滞后或超前，动力输出更为流畅；缺点：由于它要消耗部分引擎动力，会导致增压效率不高。

2．废气涡轮增压系统：这就是我们平时最常见的涡轮增压装置了，增压器与发动机无任何机械联系，实际上是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。

它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。

当发动机转速增快，废气排出速度与祸轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，
空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量就可以增加发动机的输出功率。

国内常见的轿车有奥迪A6的1.8T、奥迪A4的1.8T，帕萨特1.8T 和宝来1.8T等。

优点：增加效率高于机械增压；缺点：发动机动力输出略滞后于油门的开启，加大油门后一般需要等片刻，稍后发动机会有惊人的动力爆发。

3．复合增压系统：即废气涡轮增压和机械增压并用，大功率柴油机上用的较多。

复合增压系统发动机输出功率大、燃油消耗率低、噪声小，但结构过于复杂，技术含量高，维修保养不容易，因此很难普及。

4．气波增压系统：利用高压废气的脉冲气波迫使空气压缩。

这种系统低速增压性能好、加速性好、工况范围大；但尺寸大、笨重和噪声大。

不太适合安装在体积较小的轿车里面
今天，随着排放标准的越来越严格，汽车制造商不仅要满足环保要求，同时又要满足客户的需求，保证足够的驾驶乐趣。

涡轮增压器正好能满足降低排放并提高燃油经济性，同时又不会以失去驾驶乐趣为代价。

涡轮增压器能够提供更好的燃油经济性，因为增压会给燃烧室提供更多的空气，使燃烧更彻底，排放更干净。

对于汽油机，CO2的排放与相同功率的自然吸气发动机相比要少10-20%。

其他好处有：在高海拔地区也能满足空气供给；在冷启动时使三元催化更快进入工作等。

今天在欧洲，涡轮增压器已经占到了50%，在亚洲、美国也都在增长。

现代涡轮增压器也改变了人们对柴油机的看法，涡轮增压器已经成为提高动力性能的主流方向。

随着新的耐高温材料、新的平衡技术和微量润滑油轴承系统及全新电子控制的使用，涡轮增压器对于21世纪的汽车还同样起着重要的作用。

涡轮增压的主要作用就是提高发动机进气量，从而提高发动机的功率和扭矩，让车子更有劲。

一台发动机装上涡轮增压器后，其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高。

这样也就意味着同样一台的发动机在经过增压之后能够产生更大的功率。

就拿我们最常见的1.8T涡轮增压发动机来说，经过增压之后，动力可以达到2.4L发动机的水平，但是耗油量却比1.8发动机并不高多少，在另外一个层面上来说就是提高燃油经济性和降低尾气排放。

不过在经过了增压之后，发动机在工作时候的压力和温度都大大升高，因此发动机寿命会比同样排量没有经过增压的发动机要短，而且机械性能、润滑性能都会受到影响，这样也在一定程度上限制了涡轮增压技术在发动机上的应用。

1858年，定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动机，，，，，1905年，SulzerBrothersResearschandDevelopment公司的AlfredBuchi博士申请第一个关于涡轮增压"动力驱动的轴向增压器"专利，，1915年，瑞士Winterthur制造出航空器引擎增压器原型机，，1919年，通用电气(GE)制造的增压器将飞行器的飞行纪录提高到10000m，打破纪录，，，1925年，AlfredBuchi利用废气增压将车用引擎输出功率提高40%，开始了车用涡轮增压器的开始。

，，1938年，SwissMachineWorksSaurer制造了第一批涡轮增压卡车引擎，但由于耐用性差很快销声匿迹，，，1961年，美国OldsmobileF85轿车首次安装涡轮增压器，，，，1962年，Oldsmobile将Jetfire3.5LV8引擎安装涡轮增压器，使原装185马力增
加到215马力。

70年代后，由于石油危机和电喷技术的出现，涡轮增压开始普及。

1975年，Porsche911(930)问世。

1977年，Saab99问世。