啥玩意儿？“带T”发动机也有三六九等？

　　5-10年前，一台家用车如果是“带T”的，那妥妥是相当高级的技术应用了；但到了今天，这玩意儿已经成了主流大厂的基本操作，甚至1.0T/1.2T都有；更为重要的是，这项技术随着时间正日趋成熟，只要是三菱重工、博格华纳、霍尼韦尔、HKS几家的大厂件，基本不会因为进气增压模块的故障，导致车子趴窝。

　　站在厂商的视角，面对如今的节能减排压力和电气化趋势，如何改进进气增压技术，从而进一步适应未来乘用车动力体系的发展方向，这是各一线大厂的“必修课”。

　　●关于进气增压技术

　　相比于传统的自吸，厂商和用户为什么更青睐进气增压？归根结底，TA能用更小的发动机排量做出更牛X的动力数据。例如，原本需要V6、V8引擎才能满足C级车、D级车的动力需求，现如今，一台2.0T L4高功率发动机就能搞定。而实际上，厂商也确实是这么干的（宝马730、奥迪Q7、沃尔沃XC90等），省事，更省钱。

　　当然，多年下来，进气增压技术也是在不断发展、演化的。

　　首先是机械增压，细分还有离心式、螺旋式、鲁式三种，本质上都是通过发动机曲轴获取动力，进而用涡轮叶扇为进气加压，因为增压器转速和曲轴转速正相关，所以从怠速开始就能提供有效的正压，动力输出随着转速拉升会更线性，没有响应上的迟滞问题。

机械增压

　　只不过，直连曲轴必然会稀释引擎本身的功率输出，这种情况在高转速时会格外显著（等比例摄取），NVH也不好控制，这对于目前乘用车节能减排的大势无疑是难以接受的，因而越来越少。

废气涡轮增压

　　废气涡轮增压技术目前是应用最广的，顾名思义就是通过高流量的排气来推动涡轮叶扇，从而反过来给进气加压。对比上面那位，其核心优势是不需要稀释发动机本身的功率输出，更高的A/R值能够进一步压榨引擎高转性能。另外也需要注意，排气经过涡轮的时候会造成额外的背压，跟三元催化器一样类似于给引擎“带口罩”，说完全不影响“呼吸”那是扯淡。

　　我们都知道，废气涡轮的转速和发动机转速是间接耦合的，也就是说，你一脚油门下去（控制节气门），从发动机转速拉升、排气流量提高、涡轮转速拉升，最后到进气压力增大，需要一个响应的过程，因而动力响应不会像机械增压那样直接，也就是我们常说的——涡轮迟滞。

　　●“带T”有哪些技术优化？

　　涡轮迟滞很讨厌，但工程师们对此也不是完全没招，就看你舍不舍得花钱。

　　例如，在小排量涡轮增压发动机领域，因为引擎本身并不会过分压榨动力，所以更习惯用小口径、小惯量的涡轮叶扇，让其对排气流速更敏感，动力响应更好一些。相应的，旁通阀开启也会提前，避免涡轮超转，因而进气加压的极限都不高。目前各厂商最新的1.5T及以下排量的涡轮增压发动机，基本都是这个思路。

　　在此基础上，不少车企又应用了进气/排气的电控系统，相比于真空罐泄压或旁通，TA能够主动控制进气泄压、排气旁通的时机，对涡轮转速、进气压力的控制会更精准，这也有利于强化动力响应。而这项技术，也是目前各品牌各级别新研发的涡轮增压发动机的“基本操作”。

　　除此之外，更高级一点的（例如奇瑞鲲鹏2.0TGDI）还会用浮动轴承，以减少涡轮轴的摩擦阻力，同时针对叶扇设计进行优化（长短设计，优化喘振），这些细节都有利于强化动力响应，附带优化NVH品质。

　　●更完美的“带T”引擎，是怎样的？

　　以上技术方案都是通过优化，来缓解讨厌的涡轮迟滞问题，下面更牛X的来了。

　　针对既需要低转响应、又需要高转爆发的增压发动机，部分车企选择了“废气涡轮+机械增压”的串联双增压方案，例如沃尔沃Drive E 2.0T T6发动机。其在中低转速下大油门时，会通过机械增压器为进气加压，保证动力响应，而随着转速攀升（3500rpm），机械增压模块会通过离合解耦，废气涡轮接棒，在进一步维持进气压力的同时，也不会稀释发动机功率。当然，这种方案的成本、油耗、故障率自然也高一些。

废气涡轮+机械增压

　　而到了新款XC90，沃尔沃开始采用升级后的Drive E 2.0T B6发动机，新机头将“废气涡轮+机械增压”的组合，更新为“废气涡轮+电动涡轮”强制进气解决方案，同时还额外增加了通过曲轴皮带轮连接的48V BSG轻混电机，以进一步优化发动机的线性动力输出。

　　本质上，原本T6和T8使用的机械增压模块，都是对废气涡轮增压的补充，而全新B6发动机也是相同的技术路线，方案不一样而已。在电气化的大背景下，高压电气平台的应用让高转速的电动涡轮能够更好胜任机械增压所扮演的角色，即，通过直连电机的涡轮叶扇能够实现对转速（也就是增压效能）的更精准控制，并且即便是低转速也不会等比例稀释发动机功率，这是沃尔沃针对发动机进行电气化改造的最核心诉求＆优势。

　　有类似想法的不只是沃尔沃，在梅赛德斯-AMG最新开发的43系列动力系统中，应用于C 43、CL 43等性能车上的M139l 2.0T发动机，也采用“废气涡轮+电动涡轮”的双增压方案。

　　起步地板油时，和涡轮叶扇同轴的电机（最高转速175,000rpm）会通过高压电气架构提供充沛的扭矩，即便没有足够的排气流量，也能主动并快速拉高涡轮转速，强制为进气提供最高2.1Bar的进气加压，这个数据已经达到正统大口径废气涡轮的水准。

废气涡轮+电动涡轮

　　而当发动机转速足够高（预计也是3500-4000rpm），电动涡轮会因为恒功率的高转速边际效应没法提供进一步的加力效果，此时高流量排气“吹动”废气涡轮就会起到主导作用，使得发动机在高转状态依旧有旺盛的再加速能力。除此之外，电动涡轮的应用也有利于消除高排气背压、减少脉动干扰、减轻喘振，比单纯的废气涡轮增压或双涡轮增压要好得多。

　　●“带T”如何适应乘用车的电气化进程？

　　上述组合都是强调涡轮增压这样技术的高功率特性，站在普通用户的视角略显“曲高和寡”；而实际上，在电气化时代，这项技术也是提升整机经济性的重要途径。

　　例如保时捷水平对置发动机动力体系中，VGT可变几何截面涡轮增压系统给人留下了深刻印象。而随着技术下探，如今大众EA211 1.5TSI、长城柠檬1.5T、北汽魔方1.5T，以及各型混动专用的发动机都开始应用这项技术，已然成为米勒循环的“黄金搭档”。

　　我们都知道固定A/R值的废气涡轮没法实现高压进气和动力响应的平衡（鱼和熊掌），而VGT技术则可以通过可主动调节的导流片实现A/R值的主动可调。即，在低转状态下通过缩小口径来让低流量的排气有更高流速，从而提高动力响应。

　　而随着发动机转速拉升，A/R值也会逐渐提高，这样海量的气流就会更暴力“冲刷”叶扇，保障其在高转速状态依旧有足够的提速能力。与此同时，A/R值增大也会显著降低引擎高转状态的排气背压，让废气不至于“堵”在排气歧管出不去，进而影响整机的动力和油耗。

导流片和涡轮叶扇

　　那么问题来了，为什么在如今更强调经济性的米勒循环发动机（主流纯燃油车基本都是奥拓循环）上，VGT技术才开始大面积应用呢？

　　这就要说到米勒循环发动机的特点，不同于压缩比=膨胀比的奥拓循环，米勒循环会通过配气系统让进气门晚关（气门相位调节），将一部分进气再推回进气道，从而实现实质意义上的膨胀比大于压缩比。和混动专用自吸发动机常用的阿特金森循环一样，这种通过配气机构实现的高压缩比虽然功率偏低，却能够显著提高整机在稳定转速＆负载下的热效率，40%以上不是问题。

机械强制进气模块

　　重点来了！米勒循环没法应用在小排量自吸发动机上，因为自吸的进气歧管是负压状态，小排量发动机本身在这个阶段就没法获得足够的进气，如今又被米勒循环“吐”出去一部分，已经没法满足基本的功率需求。为此，马自达在SKYACTIV-X发动机（马自达3 2.0L压燃板）在引擎上外挂了一个鲁式机械增压器，即便吐出去一部分，它也能让进气端始终保持正压，以满足米勒循环在高压缩比状态下的工作条件。

　　而在如今越来越普遍的前桥双电机混动技术体系中，自主车企针对混动专用的1.5T发动机则采用了具有更高兼容性的做法，即“VGT涡轮+米勒循环”的组合方案。

　　在深度米勒循环状态下，发动机确实可以通过少了喷油维持发动机正常运转，但其负载容忍度相比奥拓循环会很低，此时，就需要VGT技术通过调整叶片来主动拉高涡轮转速，在发动机中低转速下强制将大量空气灌入燃烧室，以保证小排量涡轮增压引擎的功率输出。

　　至于传统的废气涡轮增压器，这种固定A/R值的涡轮并不能同时保证：1，发动机低转速/低功率工况下进气为正压；2，退出米勒循环后排气背压在可接受范围内。只有调节范围足够广的VGT能做到这一点，无论米勒循环还是奥拓循环，都能发挥其进气增压的功能属性。

　　●写在最后：

　　进气增压作为内燃机一项划时代的技术应用，在几十年的技术沉淀和升级后，在高性能、经济性、电气化等多个维度均表现出旺盛的生命力，表面上这是往复式活塞发动机的工作方式决定的，而本质上则是化石燃料与氧气的燃烧特性决定的。可以肯定的是，只要乘用车发动机还存在，进气增压技术就会一直伴随不断调整，不光是大排量的跑车，混动时代也依旧会大放异彩。