涡轮增压是哪个国家发明的(自然吸气、涡轮增压和电力驱动，对应三个时代和三大车系)

Posted 2023-06-01

篇首语：聪明出于勤奋，天才在于积累。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了涡轮增压是哪个国家发明的(自然吸气、涡轮增压和电力驱动，对应三个时代和三大车系)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

涡轮增压是哪个国家发明的(自然吸气、涡轮增压和电力驱动，对应三个时代和三大车系)

Engine，引擎，发动机。

你习惯哪种叫法？

内地的习惯都是叫做发动机，其他区域习惯于使用英文音译，一般都叫做“引擎”（engine的发音）；不过不论是怎么去叫，发动机都是一个很笼统的概念，任何能通过消耗一种燃料并转化出机械能的机器都叫做发动机。外燃机、内燃机、电动机都属于发动机，这三种都是汽车使用过的，但是外燃机实在是太久远了，这里就不讨论了；今天就来聊一聊内燃机的自然吸气和涡轮增压，后者带来的是内燃机的最重要也是最后一次的“进化”。

在今天的汽车品牌里，只有日系汽车还以自然吸气发动机为主。

为何日本汽车厂商钟爱自然吸气发动机（以下简称NA/英文缩写）呢？

原因很简单，NA的制造成本低而且功率和扭矩都低，所以“NA&CVT”就成了“黄金搭档”；日本是一个资源匮乏的弹丸之地，节约资源是其大多数人的理念，这在汽车行业里也有体现。所以车辆使用的基本都是制造成本低的NA，至于无级变速器（CVT）也是制造成本最低的自动变速器，相比高标准的AT或湿式双离合（DCT）而言，其能够节省一两百个零部件的应用。

所以日本流行的车型以K-CAR为主，这种小车的动力通俗来说就是“没个屁劲大”，吃把黄豆喝点凉水都显得比它的爆发力强；但是车辆的成本和价格都比较低，这对于用车环境比较糟糕的日本车主而言则会是不错的选项。

（日本汽车工业水分很大，车检却非常严格且频率很高，以至于车辆的平均使用寿命一度不足十年）

这是日本汽车看起来有些原始的原因，同时也印证了涡轮增压技术的价值。

Turbo指废气涡轮增压系统，与缩写为S的机械增压不同；这种增压器的动力来自发动机运行时必然产生的排气；四冲程发动机的四个运行步骤是“进压爆排”，参考下图，第一冲程是进气喷油，第二冲程是压缩蒸发，第三冲程是燃烧做功，第四冲程是排出废气。

涡轮增压发动机的基础结构和自然吸气发动机没有区别，只是在其基础之上增加了这种压气装置。

NA的排气量是非常大的，每分钟要排出几百升的废气。

而排气歧管又非常的狭窄，所以在排气歧管的排气压力是非常之大的；即便到了排气管的尾部也非常大，不信就去堵住排气管试试看，根本堵不住。所以排气压力就可以善加利用，最合理的方式就是配合涡轮增压器。

高压排气驱动增压器的叶轮以每分钟几万转到十几万转的超高转速运转，增压器的另一半是连接进气管道的涡轮；在这个位置也会有转速相同的涡轮，那常压的吸气就变成了有动力的强大吸力。重点在于排气压力很大，发动机低转速运行时就会有很高的排气压力，所以涡轮增压器在发动机低转速时就能让涡轮达到极高或最高的转速；所以在1500转左右就能实现最强吸力，吸入的空气量足够大则能对等喷射与排量标准相同的燃油，以达到低转速输出最大扭矩。

涡轮增压发动机的优点就是低转速可输出最大扭矩！

扭矩×转速÷9549×1.36≈公制马力，不乘以1.36得出的数值是功率。

马力大则动力强，车速也才能高。

但是转速高油耗也会高，所以大扭矩才是最重要的；只有扭矩足够大才能以低转速实现大马力，也才能实现省油——涡轮增压技术从开始就是一种节油技术，并不是为了提升性能，但确实能提升性能。最初使用增压技术的是柴油发动机，也就是因为增压技术的应用才让商用车型都用上了柴油机，在此之前的卡车和客车都用汽油机哦。

综上所述，涡轮增压技术带来的是更低的油耗和更强的性能，以及在油耗不变的前提下实现更高的性能。

理论上日本更应该喜欢这种节油技术才对吧，为何没有推广呢？

原因是多重的，首先是增压技术的应用对于材料的标准的要求高，其次则是对变速器可承受最大输入扭矩的要求高，CVT就很难胜任了；其次则是其技术水平不见得能达到，现在主流日系汽车品牌的增压机没有几台能实现稳定的质量。

应用涡轮增压发动机比较早的车系是德系，随后则是华系车，也就是咱们的自主品牌；就目前的结果来看，国产涡轮增压发动机的质量表现最优，性能也基本都达到了国际一线标准。而自主品牌和德系汽车热衷于涡轮增压技术的原因是没有太多条条框框的限制，技术研发能力也跟得上。

发动机的最终形态当然是电动机，因为电动机的低扭爆发力远超涡轮增压发动机。

增压机的最大扭矩依靠排气驱动涡轮达到最高转速，一般都要发动机达到1500转左右才能实现；但是电动机的最大扭矩只需要动力电池组输出最强的电流，起步瞬间的电池组在电控单元的控制下就能输出最强的电流，所以电动机起步瞬间就能爆发最大扭矩，所以电动机是最节能的。同时电动机又没有内燃机的冷却和摩擦损耗，其转化机械能的过程中的损耗低于内燃机的很多倍，这也是电动机节能的根本原因。

电动机的另一个优势还是节能，只是有了不一样的体现方式；节能即可以高转速运行，高转速运行就不需要变速箱了。燃油车需要各种类型的变速箱，原因无非是内燃机不适合高转速运行，因其存在磨损、噪音和高能耗的缺点，需要变速箱来控制车速和转速的匹配；电动机不需要变速箱，以转速调节车速即可，这样就能减少车辆的故障率，而且能做到平顺的加减速。

所以电动机才是最理想的发动机，现在没有全面替代燃油车无非是因为基础充电设施不够完善，动力电池的制造成本偏高，价格低一些的车辆还没有实现燃油车和电动机的同级同价。

制造成本低的燃油车还会存在一段时间，但这也说明了另一个结果，那就是不需要动力电池组的燃油车即便用涡轮增压技术也是制造成本很低的，目前超过十万级别就已经有同级同价的两类车的存在，燃油车的高价格体系还没有被彻底打破。

这个任务只有自主品牌去完成了，因为现阶段占有率最高和技术最先进的电动或插混汽车都是自主品牌打造；自主品牌在逐渐压制德系汽车，德系汽车则在逐渐压制日系汽车，技术最原始的日系汽车可能会最先倒下去。

编辑：天和Auto-汽车科学岛

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