2013年03月05日08:49 来源：人民网-财经频道
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以往曾是跑车装备代名词的涡轮增压器如今变成了环保车的王牌。该装置可以增强小型发动机的动力。乘着强化环保标准的东风，涡轮增压器在全球的市场快速扩大。位于全球第三集团的IHI公司和三菱重工业公司正准备通过新技术来追赶位领先的美国企业。
“涡轮增压器”是通过送入压缩空气来增大发动机功率的增压装置。在日本，估计会有很多人联想到1980年代流行的、燃效很差却以大功率为荣的跑车。但之后日本经济泡沫破灭，同时人们的环保意识也日益提高。于是，涡轮增压器的人气日渐低落。
但现在，涡轮增压器市场却转向了快速增长。世界四强之一的IHI的车辆增压器板块企划部部长武井伸郎称：“2011年的涡轮增压器全球需求为2200万台，2015年将会达到3500万台。”
涡轮增压器的复苏从2000年前后开始。当时，欧洲企业为了应对日益严格的环保规定，开始推进发动机的“小型化”。
有效利用排气能量
小型化是指减小发动机的排量。欧洲厂商当时迫切需要应对严格的环保规定，于是，发动机小型化成为减排有害物质的有力方法。但是，如果只单纯地减小排量，发动机的输出功率也会降低，由此可能丧失乘坐舒适性。为此，欧洲厂商想到了使用涡轮增压器，在保持燃效性能的同时，弥补输出功率的不足。
涡轮增压器过去曾给人留下“环保反派”的印象，现在却变成了恰好相反的“环保王牌”。以环保为目的的涡轮增压器最初在欧洲被柴油发动机所接受。柴油发动机与汽油发动机相比，具有低速时输出功率较低的特点，涡轮增压器可以弥补这一点，这也对普及涡轮增压器起到了推动作用。
之后，日美等以汽油发动机为主流的市场也开始执行严格的燃效规定。2006年，德国大众公司推出了为低排量汽油发动机安装增压器的汽车。数量多于柴油发动机的汽油发动机的小型化步伐由此开始加快，涡轮增压器市场呈现爆炸性扩大。
涡轮增压器的基本构造十分简单。主要部件是将废气流转变为旋转运动的涡轮机，以及为发动机提供压缩空气的压缩机。这两个旋转体通过轴连接在一起。
首先，利用发动机汽缸排放的废气，驱动涡轮机旋转。通过轴来带动压缩机旋转并吸入空气，然后对其压缩，再强力送入汽缸。如果空气量多，燃烧就会变得剧烈，并相应地输出强大的功率。因为能够有效地利用排气能量，所以效率比较高。
改善爆震及响应延迟现象
但如果将为柴油发动机开发的涡轮增压器直接安装在汽油发动机上，就无法发挥作用。原因是必须解决汽油发动机特有的“爆震” （异常燃烧）现象。
提高发动机效率的王道是“提高压缩比”。汽缸内的混合气体压缩程度越高，就越能使燃料一次性燃烧，并在瞬间产生巨大的功率。不过，如果压缩比过高，容易发生爆震。本来应该由火花塞选择恰当的时机使混合气体燃烧，但混合气体却在没有预料到的时候自然点火。这也会导致发动机出现故障。
为解决爆震问题，业界开发出了“直喷”方式。传统型汽油发动机在汽缸前将汽油混入空气并送入汽缸。而直喷方式直接向汽缸喷射燃料。燃料在汽缸内气化时，因为会抢夺周围的热量，所以不容易发生爆震。柴油发动机之所以与涡轮增压器比较相配，是因为很早以前就开始采用直喷方式，爆震也比较少。欧洲厂商在发动机小型化方面处于领先地位的原因也在于此。
解决了最大问题“爆震”之后，涡轮增压器开始在低燃耗技术中占据重要位置，但这种装置也存在弱点。那就是踩下油门之后到发挥增压效果之前存在响应延迟，也就是“涡轮迟滞” （Turbo Lag）。
即便排气量增加，具有一定重量的涡轮机的转速也不能马上提高。请想象一下风车，估计就容易理解了。刚开始即便向风车用力吹气，也不会使其马上开始全速旋转。要解决涡轮迟滞问题，光是涡轮机、压缩机及轴等的轻量化就存在限制。
由此诞生的是，在向涡轮机吹入排放气体时缩小间隙的构造。就像为了让水在挤压软管时强力流出而缩小喷口直径的做法那样，在排气量较少时缩小喷出孔来加快流速，从而使涡轮机高速旋转。通过进行多种改进，使原来长达两秒钟左右的涡轮迟滞缩短到了一秒钟左右。
还有一种不存在响应延迟的增压方式。那就是使用“机械增压器”。利用经由皮带等从发动机的输出轴取出的动力来压缩空气。因为与发动机直接相连，所以可在踩下油门的同时发挥增压效果。
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