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Toyota最新开发的Turbo引擎。(Toyota图片)
（大纪元记者玉山综合编译报导）当人们谈到赛车或高性能跑车时，人们通常都会谈到涡轮增压器。涡轮增压器也用在大型柴油发动机上。涡轮可以显着提高发动机的功率而不会显着增加其重量，因此使的涡轮增压器广受欢迎！那么，涡轮增压器工作原理是甚么呢？它是如何提高发动机的动力输出而又不使发动机工作在极端条件下？
涡轮增压器是一种强制进气系统，它压缩空气并将其导入引擎。压缩空气的优点在于，它可以使发动机吸入更多的空气到气缸里，更多的空气意味着可以加入更多的燃料。因此，每个气缸每次爆炸都可以获得更多的动力。整体而言，涡轮增压发动机，相比于没有涡轮增压的发动机可以输出更大的动力。这可以显着提高发动机的功率重量比。
为了达到这个目的，涡轮增压器利用发动机排出的废气推动涡轮机转动，从而带动空气压缩机。在涡轮增压器的涡轮机旋转速度每分钟（RPM）可达15万转 - 这比大多数汽车发动机的转速快大约30倍。并且由于它被安装在排气系统中，涡轮机的温度也非常高。
涡轮增压器和发动机
毋庸置疑，使发动机输出更多功率的最可靠的方法就是增加进入发动机气缸空气和燃料。这样做的一种方法是增加活塞的直径，使气缸更大。但是有些时候，这种方法可能行不通。涡轮是一种更简单，更紧凑的来增加动力的方式，特别是对于售后市场。
涡 轮增压器使得发动机可以吸入更多的燃料和空气进入汽缸。典型的涡轮增压器可以将进入发动机的空气压力升高6至8磅每平方英吋（PSI）。由于正常的大气压 力为14.7PSI（海平面上），因此涡轮增压器可以将使没有增压时多约50％的空气进入发动机。因此，你有望将发动机的输出功率增加50％。考虑到效率 等各种因素，最终你会得到30～40％的改善。
使效率降低的一个原因是推动涡轮机转动也是需要能量的。在排气系统中增加一个涡轮机也限制了排气效率。这意味着，在排气冲程中，发动机有较高的背压。这也会使发动机的输出功率有所下降。
涡轮增压器的设计
涡轮增压器用螺栓固定在发动机的排气歧管上。气缸排出的废气推动涡轮旋转，其工作方式类似于燃气涡轮发动机。涡轮机链接到压缩机并带动其转动。空气压缩机位于空气过滤器和进气歧管之间并将其连接起来。压缩机将进入气缸的空气加压。
为了保证涡轮轴可以在高达15万转每分钟的情况下正常工作，涡轮轴的支撑设计必须非常谨慎。大多数轴承在这样的转速下会爆裂，所以大多数涡轮增压器採用液压 轴承。这种类型的轴承支撑在薄薄的一层油膜上。这有两个目的：一是它可以冷却涡轮轴和一些其他的涡轮增压器部件，其二是它的摩擦系数极小。
空气通过涡轮增压器加压后进入气缸缸，然后由活塞进一步压缩，这提高了爆震的危险。发生爆震是因为空气压缩后温度会升高，当温度高到不需要火花塞点火就可以 使燃料燃烧，这就是爆震。有涡轮增压的汽车发动机需要用更高辛烷值燃料，以避免爆震。如果增压压力非常高时，必须降低发动机的压缩比以避免爆震。◇
责任编辑：钟义云
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