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涡轮增压发动机技术推进节能环保
推进节能环保是我们人类共同的目标，都有责任与义务为节能环保作贡献。近些年来由于汽车数量激剧增加，汽车尾气对空气的污染影响越来越大，环境恶化及全球变暖的影响，全世界都面临着能源危机，油价不断上涨，对节能的要求也在增强，所以人们越来越意识到节能环保的重要性，涡轮增压发动机技术推进节能环保，是工业发展的需要，涡轮增压发动机汽车会得到普及应用。
1 涡轮增压器的工作原理及控制技术
1.1 涡轮增压器工作原理
涡轮增压发动机技术就是提高发动机进气能力的技术，涡轮增压器主要由涡轮和压缩机组成。发动机排出废气，将废气的热能及静压能转变为动能，并以一定的方向流向涡轮叶片，推动其高速旋转，带动同轴上的压缩机叶轮同样高速旋转产生虹吸作用，新鲜空气经过空气滤清器被吸入压缩机壳，再经冷却后进入气缸，如图 1 所示。增压技术采用专门的气体压缩机将气体在进入气缸前预先进行压缩，提高进入气缸的气体密度，减小气缸的体积，在单位体积里，气体的质量增加，进气量即可满足燃料的燃烧需要，提高了发动机的燃烧效率，从而达到提高发动机功率又降低了汽车的排放的目的。
1.2 增压器的废气旁通控制技术当压缩机内达到一定压力后，来自电磁阀 N75 的高压空气压力，推动排气涡轮端的卸压阀门使其打开，废气一部分不流经尾气叶轮而直接排到大气中，从而降低转子的旋转速度，同时也降低进气叶轮的转速，达到降低压缩机内的气体压力，如图 2 所示。通过对其控制产生主要作用是：如果发动机在怠速或低速工况工作时，不需要太大的压力，则打开旁通阀，气体从旁通阀流走；当发动机在加速工况时，减小旁通阀的开度，增加流经尾气叶轮的空气量达到增加压缩机内的气体压力的效果，所以通过控制旁通阀开度的方法来适应发动机工作需要。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%。
2 装上涡轮增压器对发动机的排放影响
随着世界各国都制定越来越严格的排放标准，就对汽车排放进行了的限制，汽车生产企业需要不断地进行技术改进，适应其标准。如果要达到欧Ⅰ标准，一般采用安装涡轮增压器；如果要达到欧Ⅱ标准，一般采用安装涡轮增压器 + 中冷；如果要达到欧Ⅲ标准，一般采用安装涡轮增压器 + 中冷 + 高压共轨 +VGT；如果要达到欧Ⅳ标准，一般采用安装涡轮增压器 + 中冷 + 高压共轨 +VGT+EGR，或三效催化。在达到欧Ⅳ标准后，基本上所有的措施都用上了。涡轮增压器的发展方向是：部件更少、体积更小、转速更高、空气压缩比更优。
3 涡轮增压发动机的普及情况
通过开展 2013 (International Engine of the Year)国际年度发动机评选活动，“国际年度发动机”评委会由来自 35 个国家的 87 名记者组成，评委们对发动机的操控性能、燃油经济性、工艺和是否成功采用先进发动机技术多个方面进行考评，福特旗下高效节能 1.0 升 EcoBoost 发动机连续两年荣获“国际年度发动机”大奖。这款发动机集涡轮增压、燃油直喷和双独立可变气门正时技术于一身，以小排量发动机的燃油消耗实现了超常的动力输出。除此之外，还有大众汽车集团 1.4 升双涡轮增压发动机、宝马N20 2.0 升涡轮增压发动机、BMW & PSA 联合研发的1.6 升涡轮增压发动机、奥迪 2.5 升直列 5 缸涡轮增压发动机等都显示出了惊人的燃油经济性与动力性。
据 2013 年 4 月 2 日媒体报道：面对日益严苛的排放法规，各大汽车生产厂商已逐渐采用涡轮增压技术加以应对。作为美国三大汽车巨头之一的福特，已经在嘉年华及翼博车型上引入 1.0T发动机。自主汽车生产企业也在前赴后继的推出涡轮增压发动机动力技术。我们自主品牌的涡轮增压发动机研制与生产已经初见成果。上汽通用五菱汽车股份有限公司总经理沈阳在接受媒体采访时对外透露，除推出 1.2T 和 1.4T 增压发动机外，未来旗下全系车型有望实现全面采用涡轮增压技术。据透露长城已经完成了 1.0T、1.3T等小排量发动机的研发工作，1.5T 小排量增压发动机已经应用于长城 C30 上，华晨汽车搭载 1.5T的中华 H530 和中华 V5 已经全面上市，吉利 1.0T、1.3T、1.5T、1.8T 都在研发过程中。在执行排放法规的同时，也给汽车增压技术的发展带来了机遇。
4 对涡轮增压汽车前景的展望
为进一步完善汽车节能管理制度，实施乘用车企业平均燃料消耗量管理，按照国务院关于节能与新能源汽车产业发展规划，2013 年 3 月，我们国家工业和信息化部、发展改革委、商务部、海关总署、质检总局制定了《乘用车企业平均燃料消耗量核算办法》，参考美国公司平均燃料经济性法规评价标准，将汽车生产企业作为整体进行评价，到 2015 年，全国平均乘用车燃油消耗量将降为.9L/100km。其目标很明确，就是鼓励汽车生产企业多生产节能环保及新能源产品。按照第三阶段燃油限值标准，而且，此次核算将不再以单一车型为评价对象，而是因为，企业需要多生产小排量节能环保产品来平衡大排量车型的高油耗。资料显示，使用涡轮增压技术可帮助汽油和柴油车辆在不降低性能的前提下分别节油达 20%和 40%。因此涡轮增压发动机技术不仅能满足消费者经济性的要求，也是应对严格油耗限值的重要措施。可以看出汽车发展的方向是节能减排、电力驱动、新能源的应用。目前汽车广泛采用的方法是涡轮增压技术，涡轮增压发动机汽车会得到普及应用。
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ainin516 2014-6-25 22:16:38 发表在 22楼
涡轮增压发动机技术推进节能环保
推进节能环保是我们人类共同的目标，都有责任与义务为节能环保作贡献。近些年来由于汽车数量激剧增加，汽车尾气对空气的污染影响越来越大，环境恶化及全球变暖的影响，全世界都面临着能源危机，油价不断上涨，对节能的要求也在增强，所以人们越来越意识到节能环保的重要性，涡轮增压发动机技术推进节能环保，是工业发展的需要，涡轮增压发动机汽车会得到普及应用。
1 涡轮增压器的工作原理及控制技术
1.1 涡轮增压器工作原理
涡轮增压发动机技术就是提高发动机进气能力的技术，涡轮增压器主要由涡轮和压缩机组成。发动机排出废气，将废气的热能及静压能转变为动能，并以一定的方向流向涡轮叶... 多谢 516大师，学习了 -
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关于汽车涡轮增压节能技术的现状和改进分析
随着科学技术的发展，对于环境中的污染情况变得越来越重视，更多的节能环保理念被大众所提及，所以对于汽车的尾气排放上需要采取必要的措施来改进其涡轮的增压技术，通过对废气排放的有效措施改善来提高能源的使用效率，而且还能提高发动机的功率，以此来实现汽车的涡轮增压技术的提升。1 汽车增压涡轮节能技术发展现状研究
由于交通技术的不断发展，使得我国的涡轮增压节能技术的发展变得越来越快，而且我国的柴油机的技术水平则是相对落后，以此对于环境的污染非常严重，对于增加节能技术的研究，从上个世纪70年代就有所起步，国内的高等院校的研究人员对汽车的涡轮增压节能技术也进行了探究，之初开始研究时，更多的是为了提高能源的利用率，而且更是处于研究的阶段，实际的运用阶段却是很少，所以对于一些较少数的车型才运用到涡轮增压技术。现在随着现代汽车技术的发展，对于增压技术的使用变得越来越常见，但是随着对环境保护和环境要求的不断提升，在采用增压技术同时加入节能技术，势必会成为发展的趋势。所以很多的汽车行业公司在进行相关技术的研究，通过设计出较为节能增压技术的同时还能够达到减少尾气排放的效果，势必会显示出此涡轮增压技术改进。
2 涡轮增压发动机的特性研究
在汽车的构造中，涡轮增压装置主要是通过增加发动机的进气量来增大发动机的功率，以此来增大发动机的扭矩，使得获得更大的发动功率。由于增压发动机的使用，能够很大程度的增加汽车的最大功率，一般情况下可以增加大约40%左右，这就预示着对发动机功率的增加可以通过此装置来实现。这样有利于对汽车的改造，使得汽车在很大程度其功率不断增大，如果汽车的发动机使用涡轮增压技术之后，势必会提升燃油的燃烧率，以此来降低尾气的排放量。在工作之中所产生平均温度将会大幅度提高，而且还会产生最具高爆发的压力，这样将会使汽车的发动机润滑性、机械性等发生很大程度的改变。汽车发动机的主要制作材料的选取必须要符合热力的参数值，而且还要符合结构的设计、工艺等要求，在进行设计的时候要进行必要的调整，而不是在发动机上简单的安装一个装置，由于在整个调整和改变的过程所遇到的难度将会非常大，因此在进行设计的时候还要考虑到涡轮增压装置与汽车的发动机装置之间要互相匹配，使得对于过轮机的增压技术的使用上实现普及应用。
3 汽车涡轮增压技术改进方向
（1）节能设计理念概述
涡轮增压技术主要是根据发动机排放废气时所产生的动力来驱动涡轮机的转动，在压气机内将空气进行压缩，使得发动起的进气量不断增加，以此来提高发动机的功率、热效率以及机械效率，将发动机的涡轮增压之后其耗油率也会随着降低，所以采用小功率的发动机，但是其带有涡轮增压技术，以此来替代大功率的发动力，由于大功率的发动机在工作的时候是吸收自然的空气进行提供动力，所以采用的带有涡轮增压的发动机更具有节油和节能的效果。
（2）减排设计理念概述
采用汽车涡轮增压技术的发动机，将会极大程度的减少二氧化碳等有害气体的排放量，在尾气的减排过程中，对汽油发动机和柴油发动机的减排效果有着明显的影响。相对于汽油发动机来说其过量空气的系数接近1，因此在增加的过程中减少排放仅仅限制于节能部分，但是相对于柴油机所包含的空气超过1，可以较为明显的显示出排放尾气的影响。
4 汽车涡轮增压技术改进探究
（1）加强油封的保养
油封是涡轮机和进气管之间的隔层，如果它遭到破坏那么则会造成严重的漏油现象，而且还会造成大规模的烧机油，造成增压器发生损坏。所以对于它的养护变得非常重要，所以在实际工作中要定期的对机油进行更换，而且还要控制所使用机油的质量。对于油封要及时的进行维护，使得浮动的主转轴具有良好的散热和润滑效果，因此在对油封的保养上显得非常重要，加强油封的保养也是进行涡轮增压技术改进措施之一。
（2）改进涡轮增压散热措施
由于在早期的涡轮增压器不具备制冷系统，所以对于散热是一个非常应该要进行及时的改进，现如今有很多的汽车都自带有小型的水泵，以此来增加涡轮增压的散热效果，在进行涡轮散热设计时可以分配小水泵对其进行单独的散热，这样就不必担心因为停车熄火之后会对发动机造成危害，通过设立单独的散热措施来加强其散热的功效，以此通过加强散热措施来提升使用的寿命。
（3）改进涡轮减少延迟问题产生
涡轮 最容易出现的问题 就 是产生延迟，因此必须采取措施来对其这种状态进行改善。产生延迟的原因最主要的问题是涡轮的滞后，尤其是在踩油门的时候，由于反应的延迟，会造成驾驶者的体验度不好，因此在进行改进的时候可以将涡轮改造小，通常是采用双涡轮的方法，以此来解决延迟的问题。通过使用双涡轮增压器的办法来提升使用用户的体验度，使得在踩油门时，引擎可以做出较大的反应，此时接近于自然的吸气。
5 结语
随着对环境保护要求的不断提高，使得对汽车节能要求也在不断提升，在使用涡轮增压技术提升发动机功率的同时给予其节能和排污的措施改进，不仅可以使得涡轮运行得更加正常，而且还能发挥出发动机节能的效果，同时还可以减小污染物的排放，以此来实现对环境的保护工作，面对日益增长的环境保护意识，使得汽车的涡轮增压技术研究不断发展。
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宝马车N20发动机双涡管废气涡轮增压系统解析
宝马轿车 N 20 发动机采用了 TwinScroll (带有双涡管涡轮壳体 )技术的废气涡轮增压器 ,该废气涡轮增压器在涡轮入口处有两个独立通道 , 可将两组气缸的废气分别引至涡轮叶片处,更高效地利用脉冲增压效果,提高发动机功率,双涡管废气涡轮增压器在发动机进排气系统中的布置如 图 1所示。
1 双涡管废气涡轮增压 系统的结构分析
1.l 废气涡轮增压器的结构
宝马轿车 N2O 发动机的双涡管废气涡轮增压器采用带有电动循环空气减压阀和真空控制废气旁通阀的结构 ,具体组成如图 2 所示。
1.2 四合二式排气支管
宝马轿车 N 20 发动机的排气支管结构采用无间隙设计并与废气涡轮增压器焊接在一起 N 20 发动机针对 Twin-Scroll (双涡流)废气涡轮增压器特殊功能采用四合二式排气支管 因此第 1 缸和第 4 缸、第 2 缸和第 3 缸 的排气通道分别集成在一个通道内 ,如图 3 所示。
2 双涡管废气涡轮增压器工作原理
2.1 定压增压与脉冲增压
通过废气涡轮增压器实现发动机增压有两种工作原理,即定压增压和脉冲增压。
2.1.l 定压增压
定压增压是指涡轮前的压力几乎恒定不变。用于驱动废气涡轮增压器的能量通过涡轮前后的压力差获得。定压涡轮增压系统是把内燃机所有气缸的排气收集到一个体积足够大的排气管内,然后再引入涡轮 尽管各气缸是交替排气的,但是由于排气管的稳压作用, 涡轮入口处的压力基本不变,故称为定压增压系统。
2.1.2 脉冲增压
脉冲增压是指所有气缸的排气管直接连接到废气涡轮上。由于取消了排气总管,气缸排出的废气能直接到达涡轮,因此涡轮得到的废气压力是有脉动的,但反应比定压增压要灵敏。
由发动机原理可知,在低增压时,采用脉冲增压是较为有利的;高增压时,选用定压增压系统。车用发动机均选用脉冲增压系统 ,这是因为车用发动机大部分时间都在部分负荷下工作,对加速性能和转矩特性要求较高的缘故。
2.2 单缸发动机脉冲增压分析
在单缸发动机上 ,曲轴每旋转两圈完成一个排气循环。因此从理论上来说 , 每 720 曲轴 转角中有 180 用于排气。图4 以非常简化的方式展示了单缸发动机废气涡轮增压器前排气通道的压力情况。
如 图 4 所 示 , 曲轴每旋 转 720 曲轴转角就会产生一个作用在涡轮上的压力波。A一B 为气缸排气冲程,此时废气通道压力逐渐上升至最 高压力 ;B一 C 为气缸进气冲程 ,此时废气通道压力逐渐降低至最低 压力；C; 一D 为压缩冲程 , 此时进排气门都关闭 , 因此废气通道压力不变 ;D一 A为做功冲程 ,此时废气通道压力也不变。此压力脉冲可使涡轮加速。
2.3 4缸发动机单涡管脉冲增压分析
图5 展示了 4 缸发动机单涡管废气涡轮增压器前废气通道压力情况。由于点火顺序为 1一34- 一2 ,当气缸 1 进气结束时 ,气缸 4开始排气 ,因此废气通道压 力如 图 5 中曲线所示 ,其压力脉冲一直连续不断 由于曲轴旋转两圈后所有气缸均完成了各自的排气循环 , 因此在 270 曲轴转角内产生了 4 个压力波点火间隔每隔 180 曲轴转角均匀分配 在此过程 中压力波在单涡管相互叠加, 在涡轮前形成了如图6 所示的叠加压力叠加作用会使最小压力与最大压力差值明显减小 因此压力波作用在涡轮上 的脉冲能量也随之减小 ,进而导致废气涡轮增压器 内的脉冲增压减少。2.4. Twinscroll 废气涡轮增压器脉冲增压分析
在 4 缸 发动机 上可通过Twinscroll废气涡轮增压器来防止出现图6 所示的脉冲增压减少的情况。在宝马N 20 发动机中, 第 1 缸 第 4 缸共用一根排气管 , 第 2 缸 第 3 缸共用另一根排气管 ,当第 1 缸开始排气后 ,排气管内的压力能够迅速升高到接近缸内气体压力 ,在第 1 缸排气过程 中, 同一排气管内第 4 缸 的排气门未打开 ,第 3 缸排气 门虽然打开但废气是进入另一排气管中 ,对第 1 缸废气不产生排气压力波的干扰。一个通道的排气循环间隔 360 曲轴转角,等到同一排气管 内相邻发火间隔的第 4 缸开始排气时,第 1 缸排气门已经关闭, 第 4 缸的排气压力波不会影响第 l 缸的排气过程 ,如图 7 #)a 所示。随着第 4 缸排气的进行, 管内的压力又迅速升高,而后又降低,于是形成了排气管内的压力周期性脉动 ,第 1 缸 第 4 缸废气压 力波叠加后的波形如图 7()b 所示 ,在叠加情况下产生的压力差和单缸发动机一样 , 没有变小,但频率 变高了,而第 2 缸 第 3 缸共用的排气管内的叠加波形也是如图7中的下图所示,压力差没有变小,而频率变大,因此可以极大地降低涡轮迟滞效应 ,并且在低转速下就获得高转矩。
3 总结
综上所述 ,普通的废气涡轮增压器采用一个涡管,在低转速下排出的废气尤其容易发生互相抵消的作用。 而宝马轿车 N20 发动机的双涡管分 别与第 1缸 第 4 缸和第 2 缸 第3 缸连通 ,因为奇数和偶数气缸不会同时排出废气 ,因此就避免了抵消作用。同时两个涡管可以分别传导奇数和偶数气缸的气体到涡轮中。 因此可以极大地降低涡轮迟滞效应,并且在低转速下就获得高转矩 ,加快提速 ,即使在低转速的时候也能发挥出比一般涡轮更大的动力。 -
高尔夫 6 双涡轮增压检修
2009 年国家因为节能减排， 开始鼓励大家购买 1.6L 及以下排量汽车。 各个厂家都开始把更多重点移向了小排量汽车，大众高尔夫便是其中佼佼者，他拥有 1.4L 排量，却拥有不逊于 1.8L 的动力性能。
1高尔夫6双增压系统1.1 双增压的使用优势
这种双增压系统弥补了两种增压系统各自的缺点，例如低转时可以充分利用机械增压系统对扭力的帮助，从引擎曲线上看，在 1500 转时便达到了最高的 24.5 公斤米的扭力输出，从而使 Golf GT 的百公里加速时间跨入 8 秒以内(7.9 秒)，在同级车(1.4L)而言足以称得上“超跑”级数。 而最大马力出现于 6000 转时的 170 匹，如果换算升功率也有 121 匹/升，同样是出类拔萃的一台。 虽然动力表现出色，但是其耐用性和适应性方面仍有待验证，VW 在研制这台过程中， 合共生产了250 台原型引擎并进行在试验台进行了近 30 万公里作测试， 而实际使用中，因为该引擎的压缩比达到 10，在增压引擎中算是相当高的，所以引擎必须使用 98 号的燃油， 对于油品不佳的国内市场真的会让一众车迷却步。 不过如果作为技术上的展望，相信 BLG 引擎不会是最后的作品，相信随着该技术的不断成熟，排气量也会不断提升。
2 高尔夫6双涡轮增压检修2.1 双增压 机械增压检修
2.1.1 故障现象
发动机工作不稳定，转速高时声音异常。
2.1.2 故障诊断
发动机负荷过大，涡轮内部轴承损坏。
2.1.3 故障分析
增压器产生的能量（增压值）与阻力成正比关系，如果一味追求增压值，虽然引擎输出的能量大增，但是相对的增压器内部叶片受风阻力也会升高，当阻力达到某一界限时，增压器本身的阻力会让引擎承受极大的负担，严重影响引擎转速的提升。 也可能是涡轮内部轴承损坏造成加速异响。
2.1.4 故障解决
更换轴承。
2.1.5 故障总结
看似完美无缺的机械增压系统，却有一个小问题存在，由于机械增压器的动力来源完全依靠引擎带动，而引擎的负担越轻，转速提升就越快， 这就是为什么比赛用房车都事先拆除冷气压缩机的原因，若是方程式（formula）赛车，甚至连激活马达、机油帮浦都改成外部连接，以减少对引擎造成的负担， 因此增压器本身的运转阻力必须越小越好，才不会拖累引擎的工作效率。
然而增压器产生的能量（增压值）与阻力成正比关系，如果一味追求增压值，虽然引擎输出的能量大增，但是相对的增压器内部叶片受风阻力也会升高，当阻力达到某一界限时，增压器本身的阻力会让引擎承受极大的负担，严重影响引擎转速的提升，因此设计师必须在增压值与引擎负担之间取得妥协，以避免高增压系统带来的负面效应。
目前欧洲生产的机械增压系统多半采取 0.3-0.5kg/cm2的低增压，着重在于低转速扭力输出与中高转速“高原型”马力输出，而台湾“特嘉” 研发的新式低阻抗增压器可以产生 0.6-0.9kg/cm2的中度增压值，
动力提升的幅度更为显著，虽然机械增压系统在现阶段仍然无法突破1.0kg/cm2的高增压范围， 而涡轮增压早已突破 2.0kg/cm2的超增压境界，单就效率而言，涡轮增压系统可以用“倍数”来提升引擎输出，但是两者在结构上无法相提并论。
高增压涡轮增压系统必须让引擎承受由负压转变为正压的剧烈变化与高压，因此引擎内部机件的材质与加工精密度要求很高，对于冷却、润滑系统的要求也远较一般引擎来得高，保养间隔短、手续繁杂、工作寿命短等等都是高增压值涡轮引擎的缺点。
2.2 双增压 涡轮增压检修
2.2.1 故障现象
进行保养时（公里数 12041）发现涡轮增压漏油。 在这之前的几个月已经发现尾气冒蓝烟，应该几个月之前就开始涡轮就渗油了，只是但是没往这方面想。后来看相关的论坛上很多车主发现别的车主说涡轮漏油，才去保养让 4S 店检查发现漏油。 据有关部门统计目前已有超过 10%的车主漏油， 出现涡轮增压漏油情况大多发生在车辆行驶了10000-30000 公里左右， 其中以行驶 20000 公里漏油的情况最多，最少是 6000 公里。 已有多位车主在两年内换过两个涡轮。
2.2.2 故障诊断
漏油，时间长了，里面的叶轮烧住了。
几种进排气侧压力平衡遭到破坏，导致增压器的漏油：
空滤过脏，更换付厂空滤导致进气阻力过大，进气侧管路压力过低，而排气侧保持原压力，压力平衡遭到破坏，进气侧压力小于排气侧压力，这时，转子润滑机油向进气管路渗漏，结果就是中冷器连接管路换向转弯处存积机油过多，在发动机进气行程吸入汽缸烧掉。
因更换付厂的三元催化器，出现两种情况：一种，是催化转换器气体阻力过大，导致排气侧压力过高，产生影响如上一点所述；另一种，是催化转化器气体阻力过小，导致排气侧压力过低，这时进气侧压力大于排气侧压力，导致增压器转子机油向排气侧渗漏，结果是排气侧烧机油，三元催化过早失效、堵塞，且排气管末端有机油痕迹，这种情况时间过久后 ，就会重新导致三元催化器失效堵塞，进而成为排气不畅。
进气侧中冷器通过阻力过大，原因系统堵塞或更换付厂件，导致进排侧压力不平衡。
进排气管路是否松动或者破裂（进气管是否节流）
2.2.3 故障分析
如果从排气处漏油，表现在车辆排气管有大量蓝白烟冒出；再有就是有进气管处有机油漏出，此时应观察一下油量。 如果是轻微油垢可不考虑，为正常原因。如果进气管处有大量机油漏出，首先应检查曲轴箱通风装置是否存在堵塞、工作异常等原因；另外空气滤清器是否未及时清理更换也会造成该故障，在其他正常时再考虑增压器故障。
2.2.4 故障解决
涡轮增压泵漏油有从排气处漏油和从进气处漏油两方面原因：如果从排气处漏油，表现在车辆排气管有大量蓝白烟冒出，此时需要更换增压器；再有就是有进气管处有机油漏出，此时应观察一下油量。如果是轻微油垢可不考虑，为正常原因。如果进气管处有大量机油漏出，首先应检查曲轴箱通风装置是否存在堵塞、工作异常等原因；另外空气滤清器是否未及时清理更换也会造成该故障并进行清理，在其他正常时再考虑增压器故障。
2.2.5 故障总结
涡轮增压器漏油会大幅增车主用车成本，加速车辆动力系统的老化。如果增压器漏点在外围，会导致机油快速消耗，加剧气缸活塞等部位的磨损。
如果增压器漏点在进气方向，则会引起发动机内部积碳，排气冒蓝烟。
如果增压器漏点在排期方向，则会污染三元催化装置，导致排放不合格等问题，但鉴于三元催化器工作温度较高，在极端情况甚至会引燃机油引发安全隐患。
3总结
双增压系统对发动机的动力性能有着非常重要的的作用，而且其系统各部分的装置的工作状态对汽车整个的运行也起着关键作用。高尔夫 6 双增压系统组成装置较多，产生的故障也不少，只要对其系统结构和工作原理有了充分的了解，就不难着手去解决相关的故障。
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废气涡轮增压的调节方法与控制原理
车用发动机增压技术是利用某种形式的能量驱动压气机，将进气进行压缩，提高进气压力（密度），由此增加气缸单位体积进气量的一项措施。根据驱动压气机方式的不同，发动机增压可分为机械增压、气波增压和废气涡轮增压 3 种方式。废气涡轮增压由于利用了废气能量，故发动机经济性比机械增压和非增压发动机都好，并可大幅度地降低有害气体的排放和噪声水平，在车用发动机上得到了广泛应用。
一、废气涡轮增压的调节
1．废气涡轮增压存在的问题
车用发动机是动力机械装置，要求低速时输出高转矩。对废气涡轮增压，由于涡轮机是流体机械，其增压能力取决于增压器的转速。增压器的转速是由发动机排出的废气所具有的能量在涡轮机上推动叶轮旋转而转换的。发动机低速时，排气流量低而能量不足，涡轮转速低致使压气机的增压效果不明显，发动机转矩增加不多，与动力机械要求的发动机转矩特性互相矛盾。发动机对负荷与转速的迅速响应，对车辆行驶的安全性与经济性十分重要。在发动机工况改变时，涡轮增压器自身的惯性使其瞬态响应特性较差，从排气能量的变化到进气压力的建立需要一定的时间，不仅影响了发动机对突变负荷的加速响应特性，而且由于过渡过程拖长致使加速时排放性能和经济性能变差。因此，有必要采取措施对废气涡轮增压进行调节，以改善车用涡轮增压发动机的转矩特性。
2．废气涡轮增压调节的原理
废气涡轮增压调节的原理如图1 所示，涡轮截面保持不变时，随着相对质量流量率的减少（即发动机转速的下降），膨胀比是逐渐下降的（从点 1 至点 2）。但如果随相对质量率减小，即随发动机转速下降，不断减小涡轮当量流通截面（ATeq）的值（从点 1 至点 4），是可以实现 πT和 πc保持不变（πT为涡轮膨胀比，πc为压气机压比），因此，只要采用可变截面涡轮就可达到调节的目的。涡轮调节包括可变截面涡轮和旁通放气 2 种。
后者实质上也是可变截面涡轮，当发动机自某一转速上升而旁通放气时，相当于加大了涡轮的流通截面。
二、废气涡轮增压调节的方法
废气涡轮增压的调节中应用最多的是涡轮的调节，这种方法调节最为有效。涡轮调节除了涡轮前旁通放气外，就是流通截面的调节，即通常所说的可变截面涡轮。涡轮流通部分可起调节作用的，拥有 3 处截面，即舌尖处截面、涡轮出口环形截面和叶轮出口截面，如图 2 所示。其中，叶轮出口截面的调节因实现起来比较复杂，且易造成较大损失，调节效果也不如前两者，故一般不予考虑。
1．涡轮出口截面的调节
涡轮出口截面的调节如图 3 所示，其中最有效的是可调喷嘴的方案。喷嘴出口喉口面积的改变，直接影响到喷嘴出口气流速度，从而有效改变增压器转子转速，达到调节的目的，但此种结构比较复杂，制造精度高，难以保证在高温下长期工作的可靠性。近年来，由于各国竞相研制，可调喷嘴方案在结构上取得了重大突破，不但在大型增压器上，甚至在小型增压器上已有产品出来。
2．舌尖处截面的调节
舌尖处截面的调节均是针对无叶涡轮箱而言，如图 4 所示有 4 种不同方案。
方案一：借在垂直平面或水平平面转动的碟阀或旋阀来切断或开启某一通道。
方案二：可移动的舌尖，方式可以是滑动、摆动或转动。
方案三：可移动的侧壁。
方案四：可移动的外壁。
经过试验比较可知，方案四最高效率低，且结构比较复杂；方案三的试验效果尚可，但其可移动侧壁的惯性较大；方案一、二试验效果均较好，但均有一个不对称进气，从而增加涡轮叶片震动应力的问题。方案二中的转动舌尖型式由于其结构简单，故近来受到了广泛关注。
三、可变喷嘴涡轮增压系统结构与控制原理
图 5 为由日本 Nissan 发动机公司 与 美 国 Allied SigaI 和 GarrettAutomotive Group 公司共同研发的可变喷嘴涡轮增压系统的结构图。图 6为其控制原理图。
如图 5 所示，喷嘴叶片绕其中心位置的销轴转动，叶片与销轴采用摩擦焊连接在一起，销轴的另一端与拨叉相连。喷嘴叶片是通过操纵杆、驱动杆和转动环拨动拨叉，从而改变其位置。操纵杆由 2 个空气气缸或膜片式气缸进行控制。2 个气缸驱动机构，由于每个气缸有 2 个工作位置，因此 2 个气缸可有 4 个工作位置，即可实现可变喷嘴的 4 级有级调节。采用膜片式气缸驱动，可连续无级地调节可变喷嘴截面。
膜片式气缸是一个负压驱动执行器，负压由 PCM 阀（压力控制阀）来控制，此阀根据控制器的控制信号而开闭。通过改变 PCM 阀开启和闭合的时间比（负载比，即占空比），来调节由真空泵产生的负压的大小。负载比（占空比）的确定，是通过转速传感器和齿杆位移传感器（对于直列式喷油泵）测定发动机实际运行MAP 图，查出增压压力的目标值，将目标值与实际值进行比较和计算而得到的。真空泵安装在发动机的后端，作为控制可变喷嘴执行机构的动力源。新型的 PCM 阀使得执行器与控制信号负载比的线性关系范围明显拓宽，从而提高了执行器操纵杆位移对负载比的分辨率。
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涡轮增压发动机原理及使用注意事项
1 原 理
发动机是靠燃料在汽缸内燃烧作功来产生功率的，由于输入的燃料量受到吸入汽缸内空气量的限制，因此发动机所产生的功率也受到限制。如果发动机的运行性能已处于最佳状态，再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入汽缸来增加燃料量，从而提高燃料作功能力。在目前的技术条件下，涡轮增压器是唯一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。最早的涡轮增压器是用于跑车或方程式赛车上的，这样在那些发动机排量受到限制的赛车比赛里，发动机就能够获得更大的功率。而对于一般用户而言，买了排量带 T 的车后，第一反应就是比普通车的发动机强劲不少。一台发动机装上涡轮增压系统后，其输出的最大功率与未装增压器的相比，可增加大约 40%，另外，发动机在采用了增压技术后，还能提高燃油经济性和降低尾气排放。
增压器与发动机无任何机械联系，是一台空气压缩机，通过压缩空气来增加过气量，这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，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。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。涡轮增压器的泵轮和涡轮由一根轴相连，也就是转子，发动机排出的废气驱动泵轮，泵轮带动涡轮旋转，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，冷却液为增压器进行冷却。
涡轮增压也有缺点，虽然涡轮增压的确能够提升发动机的功力，不过它的缺点也不少，其中最明显的就是动力输出反应滞后。由于转子的惯性作用，叶轮对油门的骤时变化反应还是迟缓。从踩油门希望立即提速，到叶轮高速转动将更多空气压进发动机之间，存在一个时间差，而且这个时间还不短，一般经过改良的涡轮也要至少 2 s 左右来增加或者减少进气的压力。如果要突然加速的话，瞬间会有提不上速度的感觉。随着技术的进步，虽然各个厂家都对涡轮增压技术进行改进，但是由于结构性原因，涡轮增压的汽车驾驶起来的感觉和大排量的汽车还是有一定的差异的。比如 1.8 T 的涡轮增压发动机，在实际的行驶中，初段的提速能力肯定不如 2.4 L 自然吸气发动机，但是只要过了等待期，动力还是会很快窜上来。
2 使用注意事项
2.1 一定要用好机油
涡轮增压器的损坏通常是与进气管之间的油密缸损坏，导致大规模烧机油，从调查中发现，油汀的损坏有很大一部分是因为车主没有按时更换机油，或者使用了劣质的机油，导致浮动的涡轮主转动轴不能正常润滑和散热，从而在高温下损坏油封造成漏油。因此我们建议涡轮增压发动机应该选择耐高温、抗氧化好的优质机油，并且还要注意适当缩短机油的更换周期。
2.2 注意保持涡轮的清洁
涡轮增压器转轴与轴套之间的配合间隙很小，所以如果使用机油不干净或者由于机油滤清器不干净导致有杂质进入，那样就会造成涡轮增压器的过度磨损。另外，吸入的空气中会有大量杂质，这些灰尘颗粒一旦进入高速运转的增压器叶轮，会造成涡轮运转不稳、轴套和密封件磨损，因此使用涡轮的车型要特别注意及时更换机油滤清器和空气滤清器，保持涡轮的清洁。
2.3 冷车启动要慢行，热车要怠速一会再熄火
通过了解以上的原理，现在我们知道涡轮属于一种高速运转部件，所以要实时保护，而在冷车启动的初期，机油温度通常都比较低，也比较粘稠，润滑效果不佳，而待其升温到正常工作温度则需要有一个过程和时间，如果在这几分钟内强迫涡轮以全负荷的状态工作，那么就会增大涡轮的磨损，缩短涡轮的寿命。所以正确的使用方法是，开车的头几分钟应先怠速运转几分钟，等机油进入最佳状态后，再踩油门让发动机高速运转。由于涡轮工作起来的温度非常高，所以停车以后最好先原地怠速一会儿再熄火，此时发动机的机油系和冷却系还都在工作，这就可以让涡轮的温度一点点降下来，需要注意的是在熄火后涡轮由于惯性所致还会继续运转，此时仍然需要机油润滑，而如果突然关掉发动机，那么整个发动机系统都不再工作，涡轮的冷却系统和润滑油供应都会嘎然而止，只能靠自然冷却，这样会导致涡轮寿命的锐减。
通过以上论述我们不难发现，涡轮增压发动机在带来动力增加的同时，也需要在使用时多加注意，才能保持发动机的使用寿命。
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学习了
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涡轮增压器的使用方法和失效分析
内燃机是一种耗气机械，因为燃油需要与空气混合才能完成燃烧冲程。一旦空燃比达到某一值后，再增加燃油，除了将黑烟和未燃尽的燃油排到大气中外，不会产生更多功率。发动机供油越多，黑烟就越浓。因此，超过空燃比极限后，增加供油量只会造成燃油消耗量过多、大气污染、废气温度升高，并使柴油机寿命缩短。涡轮增压器利用发动机排除的废气，通过涡轮驱动压缩机，向发动机提供更多的压缩空气，是提高发动机功率和降低排放的重要部件。涡轮增压器在空气较为稀薄的高海拔地区很有用。在高海拔地区，通常普通发动机的动力会减小，因为在活塞的每个冲程中，发动机都只能获得少量的空气。涡轮增压发动机可能同样会减小动力，但减小量会少很多，因为稀薄的空气会更容易被涡轮增压器抽入发动机。常见涡轮增压可分为四种：机械增压系统、气波增压系统、废气涡轮增压系统、复合增压系统。涡轮增压装置主要是由涡轮室和增压器组成。首先是涡轮室的进气口与发动机排气歧管相连，排气口则接在排气管上。然后增压器的进气口与空气滤清器管道相连，排气口接在进气歧管上，最后涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内，二者同轴刚性联接。我们平常所说的涡轮增压装置其实就是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加发动机的进气量，一般来说，涡轮增压都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，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入汽缸。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汽缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整一下发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率了。
1 涡轮增压器的使用方法
多年的经验告诉我们，造成涡轮增压器事故的主要原因是润滑问题，例如润滑油供油滞后、节流或缺油和在润滑油里有杂质等。占第二位的原因是外来物体进入压气机叶轮或涡轮叶轮。要有良好的维护保养习惯，特别是对空气滤清器、润滑油品质和润滑油滤清器等的维护保养。因为涡轮增压器工作转速很高，所以良好的维护保养是非常重要的。适当的操作步骤和预防性的维护保养，可以保证涡轮增压器的使用寿命和良好性能。
（1）在发动机润滑油压力建立以前，必须使发动机保持在怠速状态。发动机在启动之后立即加速，会使涡轮增压器在其轴承还来不及得到充分润滑的情况下就以最大转速工作。涡轮增压器在润滑不充分的情况下工作会损坏它的轴承。重复地这样做会导致涡轮增压器过早地损坏。如果润滑油路阻塞，使高转速运转的涡轮增压器在短时间甚至几秒钟内，造成涡轮转子轴及浮动轴承的磨损，引起增压器的失效。建议起动发动机后应先怠速运行 3~5min。
（2）在发动机停车之前，要使它的温度和转速逐步地从最大值降下来。涡轮增压器的工作转速和连续工作温度都比其它机器要高。当发动机在最大输出功率或最大扭矩状态下工作时，涡轮增压器的转速和温度也达到最大值，停车后不应立即关掉发动机，应怠速运转 3~5min，使涡轮增压器的温度和转速逐步降下来，防止发生结焦和轴承损坏。这时需要发动机中速怠速或在轻负荷工况下工作一段时间，同时仍要保持发动机的润滑油压力和流过冷却系统的空气量不变。遵循这些准则可以防止涡轮增压器长期在缺乏润滑油的情况下运转，并可以防止涡轮增压器内部积碳现象，这是在热回吸的作用下使轴承或中间壳里的残留润滑油碳化而形成的。建议在停机前应先怠速运行 3~5min。
（3）预先润滑涡轮增压器。在更换滑油或做任何维修（包括放出润滑油）之后，涡轮增压器需要进行预先润滑。在发动机启动前要将曲轴盘动几次。确保包括润滑油泵和整个发动机在内的发动机润滑系统完好，确保所有通道和管路畅通，润滑油有足够的流量和压力。启动发动机后，在进入高速运转前，让它怠速一段时间，以建立起整个润滑油循环和压力。
（4）低温时启动发动机必须谨慎。发动机启动后，不要立即加大负荷，应怠速 3~5min，以保证增压器的良好润滑，对于停放时间较长的车辆，应事先做好预润滑工作，用机油壶往增压器的进油口注入一定的机油，并用手转动叶轮，以保证涡轮转子轴与浮动轴承有有效的承载油膜保护。当环境温度过低或车辆长时间不用时，会影响发动机建立正常的润滑油压力和流量。在这种情况下，发动机启动后必须怠速几分钟才能进入高速工作状态。
（5）要避免发动机长时间的怠速。当涡轮和压气机中气体压力过低和涡轮增压器轴的转速过低时，润滑油会通过密封件渗漏到涡轮和压气机中。这一般不会造成机械损伤，但会弄脏叶轮。
2 常见失效原因分析
经验表明，致使增压器出现故障的主要原因有发动机有缺陷、增压器零件的尺寸不正确、润滑油不足、外来物体损坏以及工作温度过高等。这些现象主要表现在发动机功率不足或排气冒黑烟、增压器工作噪声过大、涡轮增压器压气机侧漏油、涡轮增压器涡轮侧漏油、发动机润滑油消耗量过大等。用户在使用增压器时，如果遇到以上问题，应采取以下步骤进行机上诊断，确定失效原因以后，再决定是否更换。其判断发法如下：
（1）发动机功率不足或发动机排气冒黑烟。检查空气滤清器是否阻塞或油浴式滤清器中油的粘度是否过大、压气机与发动机进气管的连接是否松动、发动机进气管是否漏气、发动机排气管是否漏气、涡轮增压器连接法兰处是否漏气、涡轮增压器转子总成是否有粘合或摩擦现象、空气滤清器与涡轮增压器的压气机之间的管路是否发生节流、压气机与进气管之间管道是否发生节流、发动机气门、活塞、活塞环是否出现故障等。
（2）涡轮增压器工作噪声过大。检查空气滤清器是否阻塞而造成节流、压气机进气口管道或压气机壳中是否有异物、发动机排气系统中是否有异物、涡轮壳中是否有过厚的积炭、涡轮增压器转子总成是否有粘合或摩擦现象、发动机进气或排气管道是否松动等。
（3）涡轮增压器压气机侧的油封漏油。检查空气滤清器是否发生阻塞而造成节流、涡轮增压器润滑油排油管道是否发生节流、发动机曲轴箱呼吸器是否阻塞、压气机叶轮是否磨损或损坏、涡轮增压器轴承、轴承孔或轴颈是否磨损、发动机的活塞严重窜气或曲轴箱内部压力过高、曲轴箱内润滑油是否太满等。（4）涡轮增压器涡轮侧的油封漏油。检查润滑油是否加的过多、发动机曲轴箱呼吸器是否阻塞、涡轮增压器润滑油排气管道是否发生节流、中间壳是否有淤泥或润滑油焦化、涡轮增压器的轴承或轴颈是否磨损、发动机曲轴箱内的压力是否过高等。
（5）发动机润滑油消耗量过大。检查发动机润滑油的牌号或粘度是否正确、涡轮增压器压气机侧的油封是否漏油、涡轮增压器涡轮侧的油封是否漏油、发动机排气歧管中是否有漏润滑油的现象等。3 结语
涡轮增压器根本不会改变发动机本身的工作特性。涡轮增压器不是一种能源，它唯一作用是向发动机提供更多的压
缩空气，使发动机可以燃烧更多的燃油，从而产生更多的功率。它之所以能够工作完全是取决于发动机废气的流量、压力和温度。因此，如果一台增压的发动机发生故障，而涡轮增压器已经被检查并已确定是工作正常的，那么就要对非增压的发动机一样进行故障检修。简单地替换一台好的涡轮增压器并不能排除发动机本身的机械故障。
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废气涡轮增压器的优缺点分析
1 废气涡轮增压器的工作原理废气涡轮增压器本质上是一个压气机，通过压缩新鲜空气来增加单位时间内的发动机进气量。它利用发动机所排出废气的惯性冲力来推动涡轮高速旋转，涡轮带动同轴刚性连接的叶轮，叶轮高速旋转压送经空气滤清器管道来的新鲜空气，增压后进入气缸。发动机转速增高，涡轮转速也随之同步增快，叶轮压缩更多的空气进入气缸，进入气缸的高压高密度
空气就可以燃烧更多的燃料，发动机相应增加供油量并调整发动机点火时刻以增加发动机的输出功率。
2 废气涡轮增压器的发展
涡轮增压器的发展历史已有 100 多年，其最早应用在跑车和方程式赛车上，来使发动机能够产生出更大的输出功率。随着技术的发展，最近几十年的时间里，涡轮增压器开始在许多类型的汽车上广泛应用，其应用比例已经达到 50%，在亚洲、美国也都在增长，可以预见，涡轮增压器未来的国际市场前景和今后其在汽车行业的实用性，其发展的空间巨大，因为它弥补了自然吸气式发动机的先天的动力不足。应该说涡轮增压器首先应用于柴油发动机上，然后发展到应用于汽油发动机，它的应用可以使发动机在不改变汽缸工作容积的情况下最高功率可以提高 40％以上，甚至更高。因此许多著名汽车制造公司纷纷采用这种增压技术来提高发动机的输出功率，以实现轿车的高性能化。而且现在涡轮增压器逐渐实现了小型化和轻量化，内部零部件的材料更加耐热，装配质量更高，使用寿命更长，增压值不断提高，转速也更高,最高转速可以高达 280000rpm;汽油机的空气压缩比已经达到 2~2.5，而柴油机高达 4~6。随着科技的进步、汽车技术的发展、汽车排放标准的提高、不同的新型涡轮增压器不断的应运而生，包括带中冷器的涡轮增压器、带旁通阀涡轮增压器、VNT（可变截面增压器）或两级增压涡轮增压器等。新型涡轮增压器的出现给汽车发动机性能带来了质的飞跃：更大的扭矩和功率输出以满足驾驶乐趣，也改善了发动机不同工况下的工作性能，同时也满足了更高的排放要求。
3 废气涡轮增压器的优缺点
（1）涡轮增压器的优点：①有效地提高了发动机升功率，改善了发动机的动力性能和加速性能。可以在发动机不增加排量的情况下通过增加进气压力和密度，同时发动机燃油系统配合增加喷油，从而来提高发动机的最大功率和扭矩，加装了涡轮增压器后的发动机最大功率和扭矩要增大 40%左右。相反在相同的功率和扭矩输出的情况下可以有效地减小发动
机的缸径，缩小发动机的体积和重量，实现轻量化并可以适当减小发动机排量。②有效解决了汽车在高原高海拔地区的动力不足问题。由于部分高海拔地区，海拔越高，空气变得越稀薄，自然吸气发动机出现进气量不足的现象。而配备涡轮增压器的发动机能有效克服因高原海拔升高而空气稀薄导致发动机有效功率下降的现象。③有效提高汽车的燃油经济性，降低了汽车油耗。安装有涡轮增压器的发动机的可燃混合气燃烧更充分，因而燃烧性能更好，能够节省燃油 3%-5%。④有效降低了发动机的排放污染，能够满足更高的排放要求。安装了涡轮增压器的发动机通过提高发动机燃烧效率，有效地减少发动机所排放废气中有害颗粒物和氮氧化合物等有害成分的排放量。同时它也是柴油发动机达到欧二以上排放标准必不可少的配置。
（2）涡轮增压器的缺点：①发动机易爆燃，对发动机点火系统控制要求更高。安装涡轮增压器的发动机由于进气被强制性增压，导致压缩和燃烧时可燃混合气的温度和压力升高，爆燃倾向增加。②低速加速性能不良。由于涡轮的旋转要靠发动机排出的废气驱动，发动机低转速时排气的流速不够，此时涡轮的转速不够起不到增压作用，反而会阻碍发动机废气的排出，导致排气不畅。因此，低速时汽车的加速性能不良。③存在涡轮反应迟滞现象。由于叶轮存在惯性，因此实际工作中存在油门反应和实际车速不同步的现象，特别是急加速或急减速的时候，要求发动机快速增加或减少输出功率，这对于要突然加速或超车的汽车而言，瞬间会有点提不上劲的感觉。④高转速，高温的工作环境，润滑和冷却强度要求高，轴承易磨损，油封易老化，容易导致发动机烧机油。涡轮增压器工作时转子的转速非常高，可以达到每分钟十几万转甚至更高，因此支撑转子高速旋转的轴承要求更高。而且由于涡轮增压器安装于排气管侧，其工作环境相当恶劣，汽油发动机的排气温度可以高达有 900℃，不断地冲击到涡轮上，另一端压气叶轮工作环境也不容乐观，除了压缩空气而产生的热量外，与空气摩擦产生的热也很高，加之另一端废气不断地传递热量，所以整个涡轮增压器的工作温度都非常高。较高的工作温度导致对涡轮轴承的润滑和冷却强度要求更高，同时也导致轴承容易磨损，轴承油封在持续的高温环境下工作容易老化而导致发动机烧机油。
4 针对涡轮增压器缺点采取的改善方法
（1）针对发动机的爆燃倾向，主要采取的方法有：一是高温高压控制；二是点火时刻控制。现在安装涡轮增压器的发动机针对进气压力过高的问题，采取进气增压管路中加装进气压力传感器来检测进气压力并且采用旁通阀等压力控制装置来控制进气压力，针对进气温度过高的问题采取在进气管路中加装进气中冷器来冷却过热的进气；同时采用爆震传感器
来检测发动机是否产生爆燃，及时地给点火控制系统反馈信号以调整点火提前角来避免爆燃。
（2）针对低速加速性能不良问题，主要采取的方法有：一是采取可变进气管路截面或可变涡轮角度；二是配合机械增压使用达到双增压；三是减小涡轮尺寸。
（3）针对涡轮迟滞的问题，主要采取的方法是采用涡轮轻量化设计来减小涡轮质量，并且改善涡轮材质满足强度要求。
（4）针对涡轮增压器工作环境的恶劣问题，主要采取的方法有：转子支撑采用全浮动轴承，并且由循环的压力机油来不断地进行润滑，现代汽车熄火后机油泵还会在电脑控制下延时适当工作的时间来保证对转子的可靠润滑；同时还有额外的冷却液对增压器进行冷却；轴承油封采用耐高温耐腐蚀材料制造来延长使用寿命等。
现代科技的发展是日新月异，中国的汽车保有量也在以难以想象的高速不断地逐年攀升，人们的需求在日益提高，因此带动汽车技术在不断地高速发展，未来更加高性能的涡轮增压器在汽车上会得到更加广泛的应用。
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涡轮增压技术及发展
重型工程车辆发动机的开发面临着两面夹击的态势:一方面，用户要求发动机具有高的功率和低的油耗;另一方面，法规又要求降低有害物质的排放。涡轮增压技术的发动机可以较好地满足用户在高功率和低油耗方面的要求，不必增大排量就可以使其功率和扭矩曲线达到与增大了排量的发动机一样的水平，可是油耗却保持在与原先相同排量的自然吸气式发动机的水平上。
1. 涡轮增压发动机广泛应用于重型车辆
自从我国实行国川排放标准后，国内发动机企业在产的产品采用了新型燃油泵、高压燃油喷射、废气再循环、增压及中冷等先进技术。为达到国iv排放标准，更高压力的电控燃油喷射、可变几何截面的增压中冷、冷却式废气再循环、多气阀技术及可变进气涡流等技术得到应用。国外先进增压技术的应用，将促进我国的增压器企业提高产品技术水平。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，让重型车更有劲。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。这样也就意味着同样一台发动机在经过增压之后能够产生更大的功率。
根据驱动增压器所用能量来源的不同，发动机的增压方法可以分为三类:第一类是机械增压系统，增压器由发动机曲轴通过齿轮(或链条等)直接驱动。第二类是废气涡轮增压系统，增压器是由发动机工作时排出的废气带动的。第三类是复合增压系统，即在发动机上，既采用废气涡轮增压器，又同时应用机械驱动式增压器。此外还有惯性增压、气波增压等其它增压方式。
2. 涡轮增压是实现国IV排放标准的关键技术
涡轮增压技术已成为提高发动机功率和扭矩、降低油耗、满足排放标准要求的一种有效技术。据了解，现有增压器技术可以满足国川排放标准的要求，但并不能轻易达到国iv甚至更高的排放标准。发动机排放升级到国iv标准，可通过不同技术路线实现:一是带旁通阀的增压器、VNT(可变截面增压器)或两级增压。二是采用SCR(选择性催化还原装置)。此举可通过机内净化手段实现降低NOx、微粒的排放。三是冷却EGR+EOC(氧化催化器)。国IV排放标准对我国涡轮增压器行业乃至整个内燃机行业都是巨大的挑战。国外知名企业和研究机构证明，VN下可实现国川排放标准升级到国IV排放标准，但VN丁或两级增压系统比较复杂，攻克技术难关需要时间。
众所周知，涡轮增压是迅速提升发动机动力的最有效方法。但它也存在着诸多弊端，涡轮增压值的设定会直接影响到低速扭矩以及驾驶的平顺性。而可变式喷嘴涡轮增压器，在进气系统的一侧安装有可移动导片，其位置可变动，从而能够在整个发动机转速范围内提供最佳的流速和很高的增压效率。当发动机高速运转时，它们基本全部打开，此时的废气流经的截面最大，其作用同普通增压器没有什么区别。但在发动机低速运转时，就可通过移动导流叶片来控制和调节进入涡轮增压器的气流，这样导向叶片就会将废气流经的截面开得最小，使涡前排气背压升高，形成较大的压差，迫使流经导向叶片的废气流速加快，从而驱动涡轮叶片转得更快，使压气机端增压压力比普通增压器更高，在整个发动机内提供最佳的流速和很高的增压效率。 在采用可变截面涡轮增压器的汽油发动机里，涡轮增压系统的核心是可调涡流截面的导流叶片。这些导流叶片可在低转速、低排气量的工况下关闭，从而增大发动机的进气压力。与传统涡轮增压器相比，大大改善了低转速时的响应时间和加速能力。采用可变涡轮截面技术的汽油发动机，在高、低转速
范围内的效率明显高于采用标准放气阀式的涡轮增压器。相应地，在各转速范围内的节油性能也得到改善。市场上常见的丁DI系统，采用的是盖瑞特Garret VNT15可变截面涡轮增压器，这种增压器比旧产品有更快的响应(尽管以前机型的增压滞后现象比较轻微)速度，起效范围更宽，同时，不会造成排气气压过高的问题。满足排放标准不仅需要提高增压技术，还需要燃油系统、后处理设备乃至缸内燃烧技术上的提高。国内企业已经完全解决了增压器技术提升的困难。可变截面涡轮增压器主要用与国iv柴油机所匹配。它具有保持高速性能不恶化，改善低速扭矩特性和排放性能减少发动机尾气排放等性能，是环保动力产品。
3. 涡轮增压技术的发展前景
涡轮增压器以其领先的增压技术，提高汽车性能的同时也改进燃油效率、减少有害排放而著称。随着节能减排的呼声越来越高，相关技术层出不穷。在国内涡轮增压技术发展了多年，已经成为产业化较好的产品之一。
近几年，涡轮增压器技术基本成熟，成本已经大幅下降。涡轮增压器市场价格较最初的产品价格下降了2/3，随着涡轮增压器产量的增加，增压器特别是汽油机增压器价格还有下降的空间。此外，涡轮增压器的维修成本大幅度降低，一方面因为更换零部件的成本下调，另一方面因为精通涡轮增压器维修的工人数目不断增加，劳动力成本降低。
涡轮增压器的巩常使用寿命基本与汽车发动机寿命相等或者更长。使消费者产生需要经常更换涡轮增压器的印象，多数是用户使用不当造成的。涡轮增压器对发动机其它部件要求较高，特别是空气滤清器和机油滤清器，如果用户不能按照厂家要求定期更换滤清器，将导致颗粒进入增压器，从而引起增压器的损坏。如果消费者能够按照厂家的要求使用，涡轮增压器的寿命完全可以满足消费者的需求。从整个市场来看，发动机的涡轮增压器和发动机的小型化，是非常明显的趋势。中国的消费者有后发优势，不会重复别的国家走过的一些弯路。中国的污染非常严重，政府在大力推行低排放的汽车和技术，涡轮增压技术正好符合这个潮流。
中国市场很大，竞争很强，竞争会促进技术发展，使之在中国得到更快的渗透。混合动力车会用发动机和电机的配合，这其中的发动机也有采用涡轮增压技术的趋势。
3. 涡轮增压技术的发展趋势
废气涡轮增压中冷技术的应用大大提高了重型工程车辆柴油机的动力性、改善了燃油经济性，并且还在降低汽车排放有害物、减少温室效应气COz、保护环境等方面起到了重要作用。
涡轮增压技术发展的主要因素是增大发动机输出功率、提高发动机低速转矩、加快瞬态响应速度、降低排放有害物和改善燃油经济性。增压器的技术关键是改善涡轮和压气机的效率，拓宽工作范围、提高增压的压比、降低轴承系统的损失和提高稳定性及耐久性。重型工程车辆柴油机增压器的新技术包括:可变喷嘴涡轮VN丁、铁铝合金、滚动轴承、可擦涂层、混流式涡轮、电子控制执行器总成、电控涡轮复合式发动机等。今后发展内燃机的涡轮增压技术要深入研究、解决的有两大问题:一是要有高效率、高压比、流量范围宽广、可靠性好、寿命长的涡轮增压器;二是要有能充分利用发动机排气能量，避免进排气干扰和与涡轮增压器有良好配合的增压器系统。为此，随着增压器技术的不断提高，涡轮增压器设计的日趋成熟，新型重型工程车辆涡轮增压器将会朝着提高增压比，增加增压器效率，减少零件数，拓宽流量范围，朝着小型化的方面发展。
随着涡轮增压器向高速、大容量变化，径流涡轮的比转速已达到极限，混流涡轮却能在径流涡轮同样轮径的情况下，流通能力可增加40%左右。现在世界各国增压器厂家增压器产品，已采用大容量混流涡轮和宽流量范围的前倾后弯压气机来获得高效率的增压器性能。在重型工程车辆柴油机上使用旁通放气的较多，而在轻型、高速发动机上越来越多采用可调截面喷嘴增压器，既能满足发动机低速大扭矩和加速性的要求，又能在发动机高转速时，将增压压力控制在所需范围内。可调喷嘴截面增压器进一步与电子控制技术相结合，可实现全工况范围内发动机与增压器的最佳匹配，满足发动机性能的全面优化。
双涡轮增压是涡轮增压的方式之一。针对废气涡轮增压的涡轮迟滞现象，串联一大一小两只涡轮或并联两只同样的涡轮，在发动机低转速的时候，较少的排气即可驱动涡轮高速旋转以产生足够的进气压力，减小涡轮迟滞效应。常见的涡轮增压都是单涡轮增压，分机械式涡轮增压、废气涡轮增压和复合式涡轮增压。机械式增压是发动机运转直接驱动涡轮，优点是没有涡轮迟滞，缺点是损耗部分动力、士曾压值较低。废气涡轮增压是靠发动机排气的剩余动能来驱动涡轮旋转，优点是涡轮转速高、增压值大对动力提升明显，缺点是有涡轮迟滞现象，即发动机在转速较低排气动能较小，不能驱动涡轮高速旋转以产生增大进气压力的作用，这时候的发动机动力等同于自然吸气，当转速提高后，涡轮增压起作用了动力会突然提升。双涡轮增压是涡轮通过串联或者并联的方式连接。并联指每组涡轮负责发动机半数气缸的工作，每组涡轮都是同规格的，其优点就是增压反应快且降低管道的复杂程度。串联涡轮通常是一大一小两组涡轮串联搭配而成，低转时推动反应较快的小涡轮，使低转扭力丰厚高转时大涡轮介入，提供充足的进气量，功率输出得以提高。
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