廢氣渦輪增壓系統(tǒng)利用發(fā)動機排出的廢氣慣性沖力推動渦輪室內的渦輪，帶動同軸葉輪壓送空氣增壓進入氣缸，以此增加進氣量。具體而言，發(fā)動機工作時，廢氣沖擊渦輪葉輪使其高速旋轉，進而帶動壓氣機葉輪，讓進氣歧管內氣壓增加實現增壓。如此一來，進入氣缸的空氣壓力和密度增大，可使發(fā)動機燃燒更多燃油，最終增加輸出功率，提升車輛性能 。

廢氣渦輪增壓系統(tǒng)是一個較為復雜且精妙的裝置，它由多個關鍵部分協(xié)同工作。廢氣渦輪增壓器是其核心部件，它就像是一個能量轉換的樞紐。

渦輪部分，由固定噴嘴環(huán)、旋轉葉輪和渦輪殼組成。發(fā)動機排出的高溫高壓廢氣，通過排氣管進入渦輪機殼內的噴嘴環(huán)。在這個過程中，廢氣的壓力和溫度降低，但速度增加，隨后高速的廢氣沖擊渦輪，使其高速運轉，完成從廢氣能量到渦輪機械能的轉換，之后廢氣最終排入大氣。而渦輪與離心壓縮機葉輪同軸，這是整個系統(tǒng)能夠實現增壓的關鍵連接點。

壓縮機部分，也就是離心式壓縮機，由進氣口、工作輪、擴壓器和出氣口蝸殼構成。進氣口與空氣濾清器相連，保證進入的空氣是清潔的。當渦輪帶動壓縮機葉輪旋轉時，空氣被吸入并提高其速度和壓力，接著經過擴壓器和出氣口蝸殼進一步增壓，最終將增壓后的空氣送入進氣歧管，再進入氣缸。

廢氣渦輪增壓系統(tǒng)還有不同的類型，常見的有定壓增壓系統(tǒng)和脈沖增壓系統(tǒng)。定壓增壓系統(tǒng)中，內燃機所有氣缸的排氣都通入粗大的排氣總管，然后再流入渦輪機。排氣總管起到穩(wěn)壓的作用，能讓渦輪在穩(wěn)定的氣流下工作，效率相對較高。不過，這種系統(tǒng)在面對內燃機加速和低負荷工況時表現欠佳，所以更適用于高增壓、工況變化較少的場合。

脈沖增壓系統(tǒng)則是另一種思路，它致力于在排氣管中造成較大的壓力脈動。排氣支管設計得細且短，渦輪靠近氣缸，將排氣互不干擾的幾個氣缸的排氣支管連在一根排氣管上，形成排氣脈沖波。同時，渦輪機的噴嘴環(huán)是分組隔開的，這樣能充分利用排氣能量，有效改善變工況性能。只是渦輪在脈動氣流下工作，效率會有所降低。為了克服這些缺點，后來又研制出脈沖轉換系統(tǒng)和多脈沖系統(tǒng)，這些系統(tǒng)多用在氣缸數不是3倍數的柴油機上 。

此外，為了保證廢氣渦輪增壓系統(tǒng)穩(wěn)定高效地運行，還有一些控制手段。比如進氣旁通閥和廢氣門控制，它們可以保護渦輪增壓器并調節(jié)增壓壓力。而且，當渦輪機內部壓力過高時，高壓氣體可通過泄壓閥快速釋放，這既能保護渦輪，又能消除渦輪遲滯，為下一次增壓做好準備。

廢氣渦輪增壓系統(tǒng)憑借巧妙的設計和各部件的協(xié)同運作，利用原本被浪費的廢氣能量，實現了發(fā)動機進氣量的增加，進而提升了發(fā)動機的功率和效率，還在一定程度上降低了排放。它的出現，為汽車動力性能的提升和節(jié)能環(huán)保做出了重要貢獻，成為現代汽車發(fā)動機不可或缺的一部分。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網）