汽车空气压力高动力就大吗？为什么要涡轮增压呢（汽车空气压力过高的故障）

汽车空气压力高动力就大吗？为什么要涡轮增压呢

有增压器的车，空气压力大不一定动力就好，气门间隙小，进气量不够，产生压力大，影响动力。

增压器发展到现在已有一百多年的历史了，最早是用在飞机和坦克车上的，发动机燃油燃烧是需要氧气助燃的，自然吸气的氧含量不高，燃油燃烧不充分，有部分燃油顺着排气排走了，发动机的燃烧室是额定的，装上增压机后，通过增压往气缸里压缩空气，增加氧含量，使燃油充分的燃烧和爆发，动力输出就大，飞机爬升更高，坦克更快更机动灵活。汽车也是一样，不但是动力好，节约了燃油，提高了排放的标准。

因为排气的流量就那么大了，气排不出去，再多的气也进不来，涡轮压力就下来了，所以扭矩会衰减。这就是为什么改装车要换更粗的排气头段，气能更顺畅的排出去，让涡轮压力很值尽可能的往后延！

汽车发动机的增压形式有很多，为何只有涡轮增压成为主角

汽车发动机增压形式主流的只有两种，涡轮增压成为主角是因为不消耗发动机功率。

发动机增压器有三种，分别为：废气涡轮增压、机械增压、电涡轮增压，其特点大致如下。

1：电涡轮增压器只适合作为辅助涡轮，因为转速低则电耗低、转速高则电耗高。而汽车的供电系统为启动后由发动机带动发电机供电，发电机的功率越大发动机的运行负荷越大则油耗越高，需要足够大的发电量还需要发动机以高转速运转。而低转速时的发电量很低，涡轮无法实现高转速，那么低转速涡轮压缩空气的能力会很低，对于动力的提升效果也就会很一般了。

所以电涡轮一般会配合废气涡轮增压使用，比如F1方程式赛车的V6发动机就是这种组合；不过对于不追求极限性能的代步车而言，这种增压结构是有些多余了，动力够用就好，没有必要增加电耗以浪费燃油。

2：机械增压器必然会被淘汰，因为这种增压器的动力来自发动机曲轴，通过皮带将增压器与曲轴连接，曲轴旋转则增压器运转。而增压器运转必然要消耗能量，对于发动机而言就是功率，虽然增压器能有效压缩空气以实现富氧燃烧状态以提升动力，但是动力提升的真实程度为【燃烧提升动力-增压器消耗功率】，实际效果比较一般。其消耗功率基本与汽车空调压缩机相当，使用机械增压发动机油耗会比同排量涡轮增压发动机高2~3L/100km。

而且机械增压器的转速完全依靠发动机转速提升，普通的代步型发动机转速能达到6000转就算高转机，机械增压器的转速即使倍数级升高也不会有很高的转速。所以机械增压对动力的提升是很有限的，且提升性能是建立在大幅升高油耗的基础上实现，这与节油减排背道而驰了。

3：废气涡轮增压必然会成为主流，因为这种增压器的动力来自发动机的排气；内燃式发动机运行的步骤为进气、压缩、爆燃、排气，不论有没有涡轮增压器发动机都要排气，而且排气的压力会相当大，且转速越高压力越大。那么涡轮增压发动机利用发动机排出的高压废气作为动力，以气体驱动废气涡轮、涡轮带动叶轮同速旋转，这叫做【废物利用】；增压没有多余消耗发动机的任何动力（油和电），所以废气涡轮增压对于动力的提升是在不增加油耗的基础上实现，这点是绝对优势。

其次为废气涡轮增压的高压可以让涡轮实现超高转速，普通涡轮也会轻松达到几万转，性能车或赛车的涡轮能达到10万转左右；超高转速带来了超高的压缩能力，空气被更大程度的压缩能提高单位体积中的氧含量浓度，氧浓度越高燃油燃烧后氧分子运动的状态越强烈，动力也就会越强。

再次为废气涡轮增压在怠速时并不运转，怠速氧含量不提升则燃烧温度温度会低一些，发动机的压力也会小得多；而机械增压和电涡轮只要怠速运转增压器就会运转，怠速时发动机的运行负荷也会更大。有此三点优势，涡轮增压必然会成为主角，因为优点确实太多了，然而在增压器技术已经成熟的今天，自然吸气发动机的存在也是个错误，无非是制造成本低所以还有些低端车使用罢了，当然最终都会转向恒扭矩超高转速无需增压的电动机。

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一提到发动机增压我们总是能想到机械增压和涡轮增压，但是看遍在售的车辆绝大多数都是用的涡轮增压器，使用机械增压的车非常少，即便有也多是那些动辄好几十万甚至上百万的豪车。为什么会出现这样的情况呢？我觉得有这几种原因：

1、价格

涡轮增压器是利用废气驱动涡轮，然后涡轮带动同轴的泵气轮压缩空气产生增压压力，从结构上来说制造难度小。而机械增压器内部是两个相对转动的螺杆压气机，上图中那两个像麻花一样扭在一起的就是落杆，这东西加工精度非常高，因为两个落杆要完美贴合才能在高速转动中不断把空气挤压到另一侧产生足够的增压压力。所以机械增压器价格非常高，一个增压器几万块跟玩一样。

2、家用车的理念不适合

家用车使用涡轮增压技术后可以降低发动机排量，而且涡轮本身不消耗发动机动力。需要增压时用废气驱动涡轮提升一下动力，不需要增压时废气旁通阀打开，废气全部流走，就像一台小排量自吸发动机。这样的控制方式非常灵活而且对节油更有利。

而机械增压是连在发动机曲轴上的，只要发动机运行它就一直消耗发动机动力，虽然说好处是保证任何转速区间都有足够的增压效果，没有动力迟滞。这好处家用车不需要吗？肯定需要，但是其带来的后果就是成本更高、油耗更高。关键是大部分家用车平时用不着那么优质的动力，比如我地板油加速，涡轮延迟那么一点点时间虽然不爽但是影响不大，而且高转速时几乎没有延迟。换了机械增压后虽然没有延迟了，但是家用车一年到头我能踩几次地板油加速？我想一半以上司机一年都用不到十次地板油加速吧？那为何还要破费用机械增压呢？又不是比赛，差零点几秒就影响成绩。

3、家用车排量偏小，并不适合机械增压

机械增压要消耗发动机动力，而且转速越高吃掉的动力越多。大排量发动机本身动力就强悍，加上机械增压后可以说是如虎添翼。而家用车排量小，用涡轮增压适当提升一下动力水平就足够了，用机械增压在高转速时弄不好还会拖累发动机。打个比方，就像大货车本身载重量就大，为了增加续航里程人家可以买个几百公斤的副油箱挂上去，这点重量对它来说几乎没啥影响。而家用车你挂个几百公斤的副油箱去增加续航显然是行不通的，一来没这个必要，二来光是油箱加上油的重量就吃掉很多发动机动力了。

总体来说，目前汽车发动机的增压形式主要有以下几种：涡轮增压、机械增压、电动增压、混合增压等几种方式，从汽车发动机技术发展进化进程来看，这几种增压的自身都有不完善和无法解决的问题，不过随着涡轮增压的润滑和散热问题问题被攻克以后，适者生存，不适者淘汰，目前，涡轮增压方案逐渐称为主角！

下面分别简单介绍一下各个增压方案的优缺点：

电动涡轮受限于原理，转速有限，增压效果差

电动涡轮使用电力驱动电动机旋转，成本低廉，看起来是一个很好的方案，但是，电动机目前最高的转速只有20000转左右，和涡轮增压器的20万转相比相去甚远，因此，电动涡轮目前最大的应用多是作为发动机低转速区间的涡轮增压的补充。

实际上，受限于汽车电压，电动涡轮增压器如果想要达到20000转的极限速度，其电流就会非常高，这对于汽车发动机以及电路是非常大的负荷，此外，当电动机持续工作在20000转极限速度时，磨损增大，使用寿命也会大大降低。而采用48V驱动的奥迪研发的电动涡轮最高也只能达到70000转。

正因为以上几种原因，电动涡轮增压器目前还不可能有太大的发展，不过也许未来是一个趋势，但是未来的汽车是否还会采用燃油发动机驱动就不得而知了。

机械增压受限于排量和成本不能大面积普及

机械增压的动力来自于曲轴带动，由于家用发动机最高的转速只有6000转，而实际上的工作转速只有2000转左右，因此，机械增压器的最大转速并不高一般可以达到发动机转速的几倍左右，所以，机械增压器的增压值最大也不超过1.5bar。当发动机转速增高以后，进气需求越来越大，相对低一些的增压值对于提升进气压力作用越来越小。

此外，机械增压器的转动也要消耗一部分曲轴的动力，总体来说，一般会安装在相对大一些排量的发动机上，小排量发动机无法使用，这些缺点目前无法被攻克，自然销量也上不去，销量上不去，专利分摊费用就会很高，导致机械增压器的成本居高不下。自然也就无法大范围推广。

涡轮增压适应面广，增压效果强

涡轮增压器的动力来自于发动机尾气推动，这基本上就属于废物利用，涡轮的转速在发动机尾气的推动下可以达到恐怖的20万转/分钟，因此，涡轮增压器的增压值早已突破2Bar甚至可以达到恐怖的4Bar，涡轮增压值不断的升高，满足了发动机发动机在高转速时的进气量需求。涡轮增压器自从使用了全浮动轴承以后，基本上解决了润滑和散热问题，再加上小惯量涡轮的采用，使发动机在低转速排出的尾气量就可以吹动涡轮达到临界正压转速，大大降低了涡轮迟滞现象，这就为涡轮增压的普及打通了最后一个障碍。涡轮增压发动机迅速增多，又使得涡轮增压器的成本迅速下降。

涡轮增压器体积小，安装简便，为了进一步增加涡轮增压发动机的动力响应性，还可以采用多个涡轮增压协同工作，这使得在发动机在使用比较小的物理排量下获得了比较大的动力输出，一般来说，涡轮增压发动机的性能相当于同等排量自然吸气发动机的40%甚至更多。举例来说，一台2.0T排量的涡轮增压发动机甚至可以达到甚至超过3.0L自然吸气发动机的动力输出。成本低、方案灵活，使涡轮增压发动机迅速大范围的普及。

到底哪种方案才是未来？

可以预见的是，随车汽车技术的不断发展，涡轮增压技术也会不断的完善，随着48v轻混技术的发展，电动涡轮技术也逐渐会更加成熟，未来很有可能是多种增压方式混合使用，比如低转速使用电动涡轮，中高转速使用涡轮增压。

当然，也许电动汽车才是未来，到那时候，增压技术的确就没有什么用处了。