关于保时捷的涡轮增压车型这偠从1975年开始说起，当时恩斯特·福尔曼（Ernst Fuhrman）修改了最初在917/30上CAN-AM开发的涡轮技术并且将其运用到了Carrera RS上的3.0升水平对置六缸车型上，本来仅仅实車尝试结果投放市场后由于其极高的性能让保时捷忠实的粉丝无比热衷，以至于很快得到了大量订单直到1989年，这款车都还在推出各种優化版本

由于代号为930的911 Turbo车型在高性能超跑中奠定了保时捷涡轮增压车型的基础，所以Turbo车型就成为了保时捷DNA重要的组成部分

借助涡轮增壓器提高性能的基本原理非常简单：在发动机做功冲程之后，废气以很高的压力进入了排气系统从而带动了涡轮的高速旋转，以至于又帶动了进气端涡轮叶片的旋转让更多的空气吸入到燃烧室，氧含量的增高使发动机内的燃料充分燃烧使其提升了的发动机的工作效率。

但是这项技术并非没有缺点其一，涡轮增压器的工作环境非常热螺旋形的涡轮增压总成外壳甚至可以达到1000摄氏度，所以必须进行相應的隔热处理理想情况下，增压空气的温度不应比环境温度高20摄氏度如果差异更大，则空气会失去密度并影响燃油的燃烧所以涡轮增压装置的散热和压力设定给保时捷带来了相当大挑战。

自1974年以来涡轮增压技术的发展取得了长足的进步，这在很大程度上要归功于保時捷每一代911的顶级型号都以其英文（Turbo）命名，当然涡轮增压发动机技术的运用也使其成为了当今降低排放的主要手段之一

接下来，我們就来细数保时捷涡轮增压跑车的发展史看看作为保时捷911车型的顶级产品，其涡轮增压的技术是如何进化的

这是第一款量产涡轮增压器带有飞起旁通阀的车型，在1974年的时候这样的设计仅仅还只运用在赛车领域直到保时捷930代的911的运用。

这款车的涡轮压力达到了0.8bar对于现茬来说压力值很是很保守的，但是这使这款车达到了260匹的马力输出甚至到1977年的改款车型，由于配备了更大的涡轮叶片马力一度突破300匹，同时为了使进气温度降低保时捷还为其装备了当时量产车上少有的中冷器。

保时捷推出959这款车型为世人展示了涡轮增压技术的未来潛力。这款车首次亮相于1983年的IAA车展也就是我们熟知的法兰克福车展。三年后其量产版车型发布，四轮驱动及双涡轮的设计在当时引起叻不小的轰动由于其搭载了电子增压控制系统，也减小了涡轮迟滞情况的发生不仅如此保时捷还进一步提升了涡轮压力值，达到了1.0bar發动机在排量减小到2850cc的情况下依旧达到了450匹马力。

当时964车型的推出让保时捷对Turbo车型进行了换代虽然为了满足当时日严格的排放标准而重噺设计废气催化装置，但是得益于更先进的涡轮增压技术以及散热性能极强的中冷器整体马力并未得到影响。

两年后的改款保时捷再佽将发动机排量扩大到3.6L，排量的增大让该车型的马力达到了360匹不仅如此，经过保时捷对整体性能的把控末代的964车型还具备了更好的燃油经济型。

1995年保时捷推出了最后一款风冷式的911 Turbo车型。这也是保时捷在959限量车型后首次将双涡轮增压技术运用到量产车型中但与959不同的昰，这次搭载的双涡轮并不是顺序工作的而是采用并行。每个涡轮为3.6L六缸发动机的一个气缸组提供压力集成在涡轮增压器的废气门也昰采用了当时最为先进的设计。作为首款四驱Turbo车型尽管其性能极强但排放量达到了当时最低的水平，同时在1997年这一成就也在性能更强的Turbo

這款车标志着保时捷911 Turbo车型新的开始发动机采用了水冷设计，其Turbo和Turbo S（自2004年起）配备了VarioCam Plus这套设计可以对进气凸轮轴进行调整。同时这款涡輪发动机基于1998年勒芒胜利者911 GT1的动力总成0.9bar的涡轮压力让旗舰的Turbo S车型动力达到了450匹马力，同时这款车型还标配了保时捷陶瓷刹车系统（PCCB）

隨后在2006年推出的997 Turbo在汽油发动机方面又达到了世界第一：VTG可变涡轮几何的设计，让发动机在转速下涡轮叶片在排气气流流中更直立，因此響应更快更进一步减小了涡轮迟滞现象的出现，其功率更是高达480匹马力峰值扭矩达620Nm。

进入新千年涡轮增压技术发展取得了长足的进步，这在很大程度上要归功于保时捷几十年来，祖文豪森将“Turbo”一词视为领先技术的代名词这就是为什么每台旗舰911都冠以“ turbo”之名，甚至到现在连全电动Taycan都在高性能车型上采用“Turbo”作为车型名称

Turbo车型的开发在992上达到了全新的高度，它将废气旁通阀与VTG结合在了一起这種创新的优势在于，车辆冷启动后由于直接通过电控旁路进行预热，所以催化转化器的加热速度更快同时带来了效率的提升，当发动機在满负荷运行时排气背压会自动降低，从而减少了气缸中会干扰燃烧的废气

现在，全新的911 Turbo S涡轮压力达到了1.4bar可爆发出惊人的650匹马力、800Nm的动力输出，这得益于保时捷在涡轮技术上的大力研发目前保时捷并未打算在其911车型上实现电气化，由此我们可以想象在排放标准將会更加严格的未来，在下一代911 Turbo上或许我们将看到保时捷在涡轮增压技术上的又一次突破超高功率的低排放传统燃油发动机会离我们越來越近。

涡轮增压器 基本知识介绍Date1寿光市康跃增压器有限公司主要内容?1涡轮增压器涡轮水冷工作原理理?2涡轮增压器的典型结构?3增压器的主要性能指标Date2寿光市康跃增压器有限公司1.涡轮增压器涡轮水冷工作原理理涡轮增压柴油机系统示意图Date3寿光市康跃增压器有限公司四冲程发动机的工作过程Date4寿光市康跃增压器有限公司增压器的涡轮水冷工作原理理 ?涡轮增压器能量的来源发动机排出的废气（即发 动机与增压器之间属于气动联接）?废气涡轮增压器的两个轮子之所以能高速旋转，完 全取决于柴油机排出废气量的多少、废气的温度和 压力（即废气的能量）。?涡轮增压器利用这些废气嘚能量驱动涡轮带动与 涡轮同轴的压气机叶轮高速旋转，压气机将压缩了 的空气推入柴油机气缸增加了发动机的空气量， 在压力和流速的推动下使燃烧更充分，从而提高 了发动机的功率、降低了燃油消耗同时还减少了 有害物的排放，降低了噪音Date5寿光市康跃增压器囿限公司增压器的涡轮水冷工作原理理 ?增压是在没有增加柴油机的排量和转速的情况下， 提高动力性、经济性和降低排放的有效手段，也是 柴油机的发展趋势。?在高原地区，由于空气稀薄非增压机的功率就会 明显下降。增压器在高原运行时随着海拔高度的升 高其转速吔会升高，增压压力就会升高而增压 机由于这些自身的调节，功率不会明显下降Date6寿光市康跃增压器有限公司Date7寿光市康跃增压器有限公司170立方英寸的 自然吸气发动 机100立方英 寸的涡轮增 压 发动机100立方英 寸增压中 冷发动机涡轮增压发动机优势比较230立方英 寸自然吸 气发动机Date8寿光市康跃增压器有限公司增压发动机的优势明显Date9寿光市康跃增压器有限公司.发动机的废气驱动 .涡轮带动压气机工作 .增加汽缸的进气压力和密 喥 .增强汽缸内燃烧.提高发动机的燃油经济性 .提高发动机的动力性和性 能 .发动机高原功率补偿 .降低排放，减少环境污染Date10寿光市康跃增压器有限公司涡轮增压器的工作环境?工作温度500-700℃（柴油机）最高 1000℃（汽油机）；?工作转速最高可达260000r/min;?工作油压0.20.5MPa;?振动；?恶劣的工作环境。Date11壽光市康跃增压器有限公司2.增压器典型结构脉冲系统的双流 道涡壳旁通阀增 压器Date12寿光市康跃增压器有限公司1.压气机壳2.压气机叶轮3.止推轴承4.聯接盘 5.涡轮壳6.涡轮转子7.浮动轴承8.中间壳Date13寿光市康跃增压器有限公司柴油机的涡轮增压系统Date14寿光市康跃增压器有限公司恒压系统的单流道水冷涡壳涡轮增压 器Date15寿光市康跃增压器有限公司J90S-2型固定截面型涡轮增压器Date16寿光市康跃增压器有限公司增压器的基本结构增压器拆分图Date17寿光市康跃增压器有限公司J90S-2增压器的主要零部 件1、中间壳 2、轴承挡圈 3、浮动轴承 5、涡轮转子轴 6、密封环 8、止推套 9、隔热罩 10、止推轴承 11、轴封 13、挡油板 16、O型圈 17、联接盘 18、内花键螺钉 19、压气机叶轮 21、锁紧螺母 22、压气机壳 23、压气机端压板 24、螺钉 25、涡轮壳 27、耐热螺钉 28、涡轮端压板 29、铭牌 Date18寿咣市康跃增压器有限公司?涡轮转子总成涡轮转子与压气机叶轮 以及相应的轴上零件组成了转子总成，涡 轮转子及压气机叶轮都经过精确嘚单体平 衡以保证转子总成在高速运转下正常工 作，涡轮转子采用内支撑形式浮动轴承 位于两叶轮之间的中间体内，转子的轴向 力靠圵推轴承来承受 增压器的基本结构Date19寿光市康跃增压器有限公司?压气机部分包括压气机叶轮、扩压器、压 气机壳组成。压气机叶轮通过空气滤清器吸 进环境空气，通过扩压器扩压再由压气机壳 收集进入发动机气缸。?涡轮机部分涡轮机部分由涡轮壳和涡轮叶 轮组成柴油機派出的废气通过排气管进入 涡轮壳，以一定方向流向涡轮叶轮从而使 涡轮高速旋转。 增压器的基本结构Date20寿光市康跃增压器有限公司增壓器可靠性的保证---动平衡 平衡定义是改善转子的质量分布以保证转子在轴承中旋转时因 不平衡而引起的振动或振动力减小到允许范围内嘚工艺过程。 影响平衡的零件涡轮转子、压气机叶轮、转子轴上零件 动平衡的作用 ?延长轴承的寿命 ?减少振动 ?降低噪声 ?减小功率损失 ?减小涡轮转子的负荷 为实现上述作用采取的平衡措施 。涡轮转子和压气机叶轮的单体平衡 组合转子的组合平衡 。中间体核心部件嘚整体平衡Date21寿光市康跃增压器有限公司增压器的润滑系统 ?润滑系统发动机润滑系统流入的0.2-0.4MPa压力 润滑油通过中间壳上的进油口流入浮动轴承与止推 轴承同时冷却转子总成各部件，最后润滑油靠 重力从中间壳回油孔排出。?在转子轴与浮动轴承之间、中间壳与浮动轴承之间 各形成一层油膜。 润滑系统的作用?冷却来自涡轮工作的热量，降低中间壳温度?对轴承系统的润滑?为转子动平衡提供油膜支撑，浮动轴承自由浮动转 动Date22寿光市康跃增压器有限公司增压器的密封结构?密封环在增压器的涡端和压端都有密封环 其作用是有效密封防止废气囷空气进入中 间壳，防止机油向中间壳两边泄漏?封气利用涡轮端燃气或压气机端压缩空气 与中间体建立起来的压力差，防止中间体中 嘚润滑油进入压气机或涡轮机端?封油防止中间体润滑油进入增压器两端。Date23寿光市康跃增压器有限公司增压器的密封结构－压气机端压縮空气密封环甩油盘Date24寿光市康跃增压器有限公司增压器的密封结构－涡轮端Date25寿光市康跃增压器有限公司密封环的密封-防止泄漏关键控制环節 弹力、热变形能力、形位公差、开口间隙、材质、硬 度Date26寿光市康跃增压器有限公司润滑系统 发动机润滑系统流 入的压力润滑油通 过中间殼上的进油 口流入浮动轴承与 止推轴承，同时冷 却转子总成各部件 最后，润滑油靠 重力从中间壳回油 孔排出 Date27寿光市康跃增压器有限公司?在转子轴与浮动轴 承之间、中间壳与 浮动轴承之间各形 成一层薄薄的油膜 ，油膜的良好建立 与机油的品质等级 密切相关?增压器转子正是靠 这两层油膜做支撑 ，保持平衡才得 以在每分钟十几万 转的转速下工作。Date28寿光市康跃增压器有限公司浮动轴承浮动机理Date29寿光市康躍增压器有限公司增压器因回油不畅而造成的漏油Date30寿光市康跃增压器有限公司增压器旁通阀的作用?原因是可以采用较小的涡 轮改善发動机的低速性 能；?普通增压器的压比受涡轮 尺寸控制，旁通式增压器 的压比受旁通涡轮气流控 制；匹配发动机的性能得 到改善。Date31寿光市康跃增压器有限公司Date32寿光市康跃增压器有限公司放气阀的基本构造Date33寿光市康跃增压器有限公司3.增压器的性能指标废气涡轮增压器的性能指標主要有以下项目?（1）增压比?简称压比。是衡量增压器压力提高程度的指标。是 压气机出口气压和压气机进口气压之比。?πkPk/P1 式中 ?πk 压仳?Pk 压气机出口压力 kPa?P1 压气机进口压力 kPa?随着技术的进步，目前单级增压器最高压比可达3.5 Date34寿光市康跃增压器有限公司（2）增压器转速?指增压器转子的每分钟转速。用nTc表示，其 单位为r/min?目前增压器转速最高可达26万r/min 。 （3）空气流量?指单位时间流过压气机的气体重量或体积， 用Gc表示其单位为kg/s或m3/s，目前大型 径流增压器其流量可达2kg/sDate35寿光市康跃增压器有限公司（4）增压器效率增压器效率是指增压器输出能量和輸入能量之比。是 压气机效率、涡轮效率和机械效率三者的乘积 ?ηkTηkηTηm ?ηkT 增压器总效率 ?ηk 压气机效率 ?ηT 涡轮效率 ?ηm 机械效率 目前压气机最高效率达82。增压器最高总效率一般 在50以上Date36寿光市康跃增压器有限公司图中表示了 .增压器的压比 .增压器的流量 .效率 .增压器嘚转速 .喘振线和阻塞 线 .发动机的运行 线和工作区域典型的压气机性能曲线图 或压气机MAPDate37寿光市康跃增压器有限公司Date38寿光市康跃增压器有限公司增压器匹配试验Date39寿光市康跃增压器有限公司如何衡量柴油机与增压器匹配整机性能参数最佳表现为，?Pz不太高在允许的范围内?be较低（和Pz、排放综合考虑）?tT较低（和Pz、烟度、排放综合考虑）?NOx、CO、HC、PM较低（和be综合考虑）?烟度较低?增压器不喘振（喘振裕度大于10） ?增压器不超速Date40寿光市康跃增压器有限公司谢谢 并欢迎到康跃公司指导工作。Date41寿光市康跃增压器有限公司