涡轮增压发动机（英文名：Turbocharged Engine，全称：废气涡轮增压发动机，简称：涡轮增压）指的是配备涡轮增压器的发动机。

涡轮增压是瑞士人波希(Alfred J . Büchi)在1905年提出，并获得了德国和美国的专利。1911年，波希在单缸机上首次完成涡轮增压的台架试验。1925年，波希又提出了脉冲增压的设。到40年代，涡轮增压在船用和陆用大型发动机上得到了大量推广使用。六十年代才逐步商品化。开始在车辆上使用。1971年，保时捷911将涡轮增压技术装配到量产车型上。1977年，萨博集团（SAAB）公司在SAAB99车型上将涡轮增压技术发扬光大。1978年，美国奔驰300SD为世上第一款涡轮增压柴油乘用车。1985年，马自达引进Twin-Scroll涡轮增压器，以减轻Mk2 RX-7 Turbo II的涡轮迟滞问题。2016年，奥迪采用48V系统驱动一个电动空气压缩机。

涡轮增压的基本原理是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮，并带动与涡轮同轴的叶轮。随后，叶轮将来自空气滤芯的空气压缩，使其压力升高后进入气缸，从而增加气缸的进气量，达到增加发动机的输出功率的目的。涡轮增压发动机有很多优点，排量小，动力强，油耗低。其机械运转更复杂，所以要求更严格，需要的燃油标号也会增加，保养成本也会相应增加，只要掌握涡轮增压发动机的使用和保养技巧，会延长它的使用寿命的。涡轮增压发动机凭借其在性能和结构上的潜在优势，成为未来先进航空推进系统的重要发展方向，在军用和民用领域都有着广泛的应用前景。

涡轮增压是瑞士人波希(Alfred J . Büchi)在1905年提出，当时获得了德国和美国的专利。1911年，波希在单缸机上首次完成涡轮增压的台架试验。

20世纪20年代，涡轮增压首先在船用发动机上得到实际应用，例如MAN公司于1925年在船上进行了海上试验，并得到成功。1925年，波希又提出了脉冲增压的设。到40年代，涡轮增压在船用和陆用大型发动机上得到了大量推广使用。

六十年代由于径流式涡轮增压器的出现，才逐步商品化。开始时，车辆上只有柴油机采用增压，汽油机很少采用。上世纪70年代的石油危机导致油价飞涨，各大厂商将涡轮增压发动机研发提上日程。1971年，保时捷911将涡轮增压技术装配到量产车型上。1977年，萨博集团公司在SAAB99车型上将涡轮增压技术发扬光大，成为涡轮增压的开山之作。1978年，涡轮增压柴油引擎问世，只在美国有售的奔驰300SD为世上第一款涡轮增压柴油乘用车。1985年，Twin-Scroll涡轮增压器问世，马自达引进双涡流式涡轮增压器，以减轻Mk2 RX-7 Turbo II的涡轮迟滞问题。2016年，电气辅助涡轮增压，奥迪用48V系统驱动一个电动空气压缩机，在低转速域给两个传统涡轮增压器撑腰。

涡轮增压，是一种利用内燃机运转产生的废气驱动空气压缩机的技术。涡轮增压发动机同传统的自然吸气发动机相比，其增加了涡轮增压器。而涡轮增压器本质上属于空气压缩机的性质。它将汽车发动机所排放的尾气进行“二次利用”，通过其废气惯性冲力使涡轮增压器上面的涡轮转动，再带动同轴的叶轮旋转并对于空气滤芯管道所提供的空气进行压送，产生增压作用进入气缸。只要发动机的转速越快，则废气排出和涡轮旋转的速度也会越快，此时就会有更多的压缩空气被送进气缸当中。随着空气压力及密度的增加，那么可燃烧的燃料也就越多，此时要想提升发动机输出功率，只需提高燃料量和调节发动机转速就可以。

涡轮增压器主要由涡轮机和压缩机两部分组成，之间通过一根传动轴连接。涡轮的进气口与发动机排气歧管相连，排气口与排气管相连;压缩机的进气口与进气管相连，排气口则接在进气歧管上。增加压力主要是通过发动机排出的废气冲击涡轮高速运转，从而带动同轴的压缩机高速转动，强制地将增压后的空气压送到气缸中。

涡轮增压柴油发动机增压的目的在于提高功率，伴随着空气量的增加，相应增加了循环供油量，即可增加功率。同时，在排量和发动机质量基本不变的条件下，比质量、升功率和平均有效压力等指标也大大提高。

改善经济性：柴油机增压后，平均指示压力增加，而其平均机械损失压力却增加不多，机械效率提高。由于增压适当加大了过量空气系数中，使燃烧过程得到一定改善，其指示热效率也会有所提高。此外，增压机大多做泵气正功，也会使指示热效率提高。

排气污染和噪声：由于增压柴油机有较充足的过量空气系数，有害气体排放量一般为非增压机的1/3~1/2。增压适当加大了过量空气系数中，使燃烧过程得到一定改善，其指示热效率也会有所提高。增压后，柴油机着火延迟期缩短，压力上升率降低，因此可以使燃烧噪声减少，由于涡轮增压器的设置，使进、排气噪声也有所减少。

涡轮增压柴油发动机缺点，主要体现在低速转矩特性和加速性下降等方面。低速时，由于增压压力下降，转矩增量明显比高速时低，这使转矩特性的低速段很不理想，影响汽车加速性能及爬坡性能。起动时，由于未建立增压压力，而增压机的压缩比又较低，所以起动、着火有一定困难。动态过程中，气体压力反应缓慢，增压器叶片也有较大惯性，致使各种响应都变慢，进一步影响了加速及起动性能，也因过渡过程拖长而使此时的排放和经济性能变差。

涡轮增压汽油发动机增压后，压缩终点和温度都加大，实质上相当于压缩比提高;另一方面，汽油机混合气浓度范围窄，其空燃比接近化学当量空燃比，爆燃倾向加剧，热负荷更加严重。若燃料辛烧值不提高，就必须采取降低压缩比、推迟点火等相应措施，其结果会导致热效率下降。汽油机增压同样存在低速转矩特性和加速性能下降的问题，这也是汽油机增压的普及程度不如柴油机的原因。汽、柴油机增压技术存在的共同问题由于电子技术及增压中冷技术的广泛应用已得到较好的解决。例如:电子可变涡轮喷嘴环截面控制、电控增压压力控制等技术的应用可以有效改善低速转矩特性和动态特性:电控燃油喷射技术，实现了定时和转矩特性(油量特性)的优化;特别是电控爆燃控制、电控废气再循环控制以及增压中冷技术的采用，对防止增压汽油机爆燃和降低热负荷十分有利。

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。这样也就意味着同一台发动机在经过增压之后能够产生更大的功率。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。

涡轮增压系统就是平时最常见的涡轮增压装置，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，叶轮压送由空气滤芯管道送来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增快，废气排出速度与涡轮转速也同步增快，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。一般而言，加装废气涡轮增压器后的发动机功率及扭矩要增大20%～30%。但是废气涡轮增压器技术也有其必须注意的地方，那就是泵轮和涡轮由一根轴相连，也就是定子和转子，发动机排出的废气驱动泵轮，泵轮带动涡轮旋转，涡轮转动后给进气系统增压。增压器安装在发动机的排气一侧，所以增压器的工作温度很高，而且增压器在工作时转子的转速非常高，可达到每分钟十几万转，如此高的转速和温度使得常用的机械滚针或滚珠轴承无法为转子工作，因此涡轮增压器普遍采用全浮动轴承，由机油来进行润滑，还有防冻液为增压器进行冷却。

涡轮增压发动机的优点：提高发动机自身的输出功率和扭矩，同时它在环境保护、节能减排方面有明显的效果，发动机在不改变排量的情况下，可以增加进气量，达到相同的燃料燃烧，可以发挥出高速的动力，从而达到节能减排的目的。涡轮增压在排量不变的情况下可达到节能40%的效果。

涡轮增压发动机的缺点：大排量的汽车与安装了涡轮增压器的汽车相对比，这两款汽车所驾驶起来的感觉肯定有一定差异。随着现代科学技术的稳步发展，各大公司都在对涡轮增压技术进行研发并且不断地进行改良，由于设计原理的根本问题，还是存在一系列明显的问题。如2.4L汽车的加速性能远远超过1.8T的涡轮增压汽车，一旦越过加速等待时间，1.8T的空气动力汽车性能也会飙升上来。

涡轮增压发动机凭借其在性能和结构上的潜在优势，成为未来先进航空推进系统的重要发展方向，在军用和民用领域都有着广泛的应用前景。国内外科研机构取得的研究成果揭示了增压燃烧装置及其相邻部件的联合工作特性，初步验证了增压燃烧用于燃气涡轮发动机的可行性，但尚未全面充分展现出其优越性。发动机紧凑式结构设计、高通流增压燃烧装置设计、冷却空气二次增压、爆轰波反传压力抑制、大波动强畸变爆震涡轮设计、波定子和转子低损失进排气过渡段设计等诸多技术可优化。

一辆汽车在高速运行的同时，发动机肯定也是在飞速运转的，在汽油燃烧做工的过程后，排出来的汽车尾气温度都在一千摄氏度左右，这就需要涡轮增压器的涡轮同样要在每分钟20万转的速度下运转才能完成，在这个过程中涡轮的润滑作用就要靠机油来实现了。在面对这样高强度的工作的时候，我们给涡轮增压器配置的机油肯定是品质越高档，润滑和冷却效果越明显的机油才能保证增压器的正常使用寿命，所以有些人在汽车的使用过程中舍不得加好机油，或者更换机油时间间隔过长都会使得涡轮增压器的使用寿命变短。所以说我们建议在涡轮增压发动机汽车的使用过程中要在规定公路里程内勤换机油，机油的品质还要高，最好是原厂机油，因为一旦因为使用不当到了更换涡轮增压器的时候付出的代价就太高了。

在涡轮增压发动机怠速的时候，时间太长的话会导致机油压力不稳定，进而导致轴承与定子和转子之间的润滑不顺畅，在不稳定的压力作用下，很容易烧毁轴承和转子轴，或者发生机油被冲到气压室进而对气压机造成损坏等现象，所以我们在汽车使用过程中要尽量避免长时间的怠速，减少故障发生的可能性。一般建议怠速时间不要超过一刻钟就可以。

首先在冷车启动的时候，由于机油的温度较低，粘稠度较大，这种情况的机油润滑效果差，散热性能也跟不上，如果车子一发动起来立马大脚油门轰上去，强迫涡轮全荷载工作，不但达不到预期效果，也很容易烧坏轴承。所以在冷车启动的时候，最好是能够怠速几分钟，让缸体温度升上来，加热机油，让机油能够很好的工作，这样才能让缸体在压缩过程中产生的热量很好的散去，减少高温对定子和转子轴和缸体等构建的伤害。这种现象在北方地区的冬季更应该注意，因为在北方很多用户家的汽车都是放在室外的，零度以下的温度，机油的温度也很低，这样大油门会使得涡轮增压器的使用寿命变的很短。

其次，高速运转的汽车在停下来的时候不要马上熄火，因为长时间的高速运动缸体温度一时半会将不下来，突然熄火后，转子轴由于惯性一半还会继续告诉运行一段时间，这个时候如果熄火了，机油就没有了压力，停止了散热的功能，那么缸体内因为惯性运动产生的热量就难以散去，这部分热量也会对缸体以及转子抽等造成伤害。所以说，热车在熄火钱怠速三到五分钟，让机油帮助缸体散去多余的热量，是保证涡轮增压发动机使用年限的一种明智做法。

汽车的空气滤清器相当于是涡轮增压器的一个肺，它起到了非常重要的过滤空气的作用，一旦这个作用没有或者不理想了，那么让空气中的固体颗粒等杂质进入气压机时，在高速运转的气压计叶轮受到颗粒碰撞的影响，会有运转不稳定或者硬件磨损等问题，造成安全隐患，对涡轮增压器的正常使用有很严重的影响，所以说，要按照汽车使用守则，在规定公路里程内及时更换，另外如果车辆行驶在恶劣的环境时要及时的将空气滤清器清洗。还有一种情况就是在北方有大雪天气出现的时候，一般会给公路上撒含盐量很高的防滑颗粒，这种东西一旦吸入 气压机，因为盐对缸体的腐蚀作用比较严重，对气压机的破坏非常明显，所以说遇到大雪天气行驶后的车子，最好要更换空气滤芯。

积碳的主要成分为汽油当中的不纯物，像蜡、胶质等。因此，清洁度越低，则气缸越容易产生积碳。而我国目前的汽油质量仍然不算是特别高，但尽管如此还是要尽量选择质量较高的汽油。需要注意的是，高标号并不等于高质量，标号只代表油的辛烷值，并不能代表品质和清洁程度。

怠速时间长，导致发动机上升到常温的周期也较长，汽油被喷到气门背面后蒸发的速度就慢，积碳也由此而生。同时进入发动机的空气流量也就小，这样对积碳的冲刷作用变得也很弱，会促进积碳的沉积。

在高速上行驶，就可以通过气流来冲刷进气道，防止积碳的产生。如果是手动变速器，尽可能增加换挡转速。这样可以有效预防积碳生成，提高汽车的动力性，防止在换挡时，因转速过低而形成爆振。

当发动机进行运转时，清洗剂会被燃油泵同燃油一道进入供油管道。在燃油的流动下，能够洗掉油箱内、汽油泵滤网上及喷油嘴上面的胶质、积碳。当发动机处于正常运转状态下，让发动机的动力能够重新恢复正常的状态。从油箱、燃油泵滤网以及燃油管道内清洁下来的胶质沉积在汽油滤清器内，所以免拆清洗后，必须及时更换燃油滤清器（汽油格）。有个地方一定要注意，由于清洗剂中的化学清洗成份对橡胶供油管路有一定腐蚀作用，使用该方法时，一定要注意使用周期与间隔时间，不然会加快燃油橡胶供油管路的老化和腐蚀。

气门积碳的清洗较为简单，将进气管进行拆卸之后，直接通过手工、清洁药物浸泡的手段就可以了。要去掉气缸内的积碳，需要把汽缸盖拆下来才能进行清洗。在进行了上述的步骤之后，发动机在动力性与密封性上面会与出厂时存在差距，因此平时尽可能避免进行汽缸内积碳的清洗。即便一定要进行清洗，也要到正规的维修机构，不能擅自进行，不然会影响到发动机的性能。当然，若发动机积碳很严重，“免拆清洗”后，若发动机工作性能仍旧恶劣，那就要拆解发动机。

涡轮增压发动机的结构较为复杂，精密程度较高，所以在故障检修上面是具有一定难度的。而一旦故障发生，很容易影响到发动机的正常工作。下面是关于涡轮增压发动机的常见故障、发生原因和检修要点。

故障一：机油消耗超标，但排出烟雾颜色无异常而动力不下降。原因分析：通常因机油渗漏所引发。检修要点：第一步，对发动机润滑系外部油管（含增压器进、回油管）的漏油状况进行检查。第二步，对增压器废气排出口进行检查。一旦发现上面有机油，则说明涡轮一端的密封环发生了损坏，此时需要马上对于密封环进行更换。

故障二：机油消耗超标，产生蓝色烟雾而动力不下降。原因分析：增压器压器端发生漏油，而漏出的油又由发动机进气管漏入燃烧室被烧掉。其原因主要在于下列方面：一方面：回油管畅通性差，导致定子和转子总成的中间支承部位积留过多的机油，并通过转子轴流入压气叶轮。另一方面：因靠近压气叶轮—端的密封环或甩油环发生损坏，造成机油漏入叶轮室，并伴随室内增压后的空气而漏入燃烧室。检修要点：打开压气机的出气口或发动机进气直管（橡胶软管），并检查管口。若管壁发现粘附有机油，马上对于增压器回油管进行检查。如发现增压器回油管存在不畅通的状况，则说明中间支承处积油有过度的状况，首先疏通回油管。如增压器回油管不存在不畅通的状况，说明叶轮端密封环或甩油环发生了损坏，要拆解增压器并进行修复。

故障三：机油消耗超标，排出蓝色或黑色烟雾而动力下降。原因分析：因活塞、气缸间的间隙磨损超标，导致燃烧室里窜入机油并烧掉。当增压器吸入空气时，空气流遇到较大阻力（原因通常为空滤清器发生堵塞，进气胶管发生变形或被压扁等），压气机进气口部位的压力不足，导致机油漏入压气机里面，并于压缩空气共同漏入燃烧室被烧掉。检修要点：对进气直软管壁进行检查，比如有无发生压扁，压扁容易造成气流阻塞或空滤芯的堵塞。对管口、管壁进行检查。若发现有机油，就要马上对空气滤芯进行清洗甚至更换。

故障四：涡轮增压器产生金属摩擦的声音。具体表象：排出黑色的烟雾，发动机功率持续下降且增压器发生异样的声音，如金属的摩擦感或气流声。原因分析：金属摩擦的声音表明增压器定子和转子轴承、推力轴承等部位发生过度磨损，造成叶轮、增压器壳之间发生摩擦所致。若是产生气流声，则说明增压器转子正在高速旋转，或者进、排气接口处因连接不良而造成漏气。检修要点：对于第一种情况，应根据磨损的程度和状况，来对于相关零件进行修复；对于第二种情况，则需要首先进行仔细区分，然后酌情进行处理。

故障五：增压器轴承发生损坏。具体表象：增压器的轴承损坏，发动机的功率持续下降，机油消耗超标，排放黑色烟雾，甚至发生增压器无法运转的状况。原因分析：润滑油压力、流量下降，主要包括：轴颈、推力轴承在润滑油供应上面不够，使定子和转子轴颈和轴承间保持浮动的润滑油供应上面不够，虽增压器高速运作，但润滑油的供给却未能保持同步。润滑系统当中进入杂质、泥沙等。机油发生氧化，主要包括：因发动机过热而活塞、缸壁之间产生的燃气过量，机油当中漏入冷却水。没有选用合适的机油型号，或者没能根据规定来定期对机油进行更换。检修要点：对润滑油的压力和机油量进行检查，检查其是否正常和符合要求。根据使用规定定期更换润滑油，确保润滑油的洁净。不得随意混合使用润滑油。发动机的温度必须符合规定，不得超过规定的温度。