什么是"涡轮迟滞"或涡轮响应延迟？

除了少数例外情况（小排量、小功率发动机），涡轮增压器如今已几乎成为提升内燃机性能的标准配置，无论是汽油机还是柴油机都是如此。

如果你驾驶过带涡轮的发动机，那么在某些情况下，你一定注意到从踩下油门要求更多动力，到动力真正输出之间存在轻微的延迟。这种现象就被称为“涡轮迟滞”或涡轮响应延迟。

要更好地理解”涡轮迟滞”，至少需要了解通过涡轮增压器实现发动机增压系统的基本原理。

涡轮增压器的工作原理

涡轮增压器是发动机用来增压、强制将空气压入进气腔的几种机构之一。它由一个压气机和一个涡轮（其名称即来源于这两个部件）通过一根轴连接组成，两者在壳体内旋转。

发动机运行时产生的废气负责推动涡轮转动，涡轮进而带动压气机旋转。压气机负责将进气压缩至一个最高压力，该压力由泄压阀加以限制。压缩后的空气被送入燃烧室，从而提高发动机效率。

为什么会产生涡轮迟滞？

某些带涡轮增压器的发动机所特有的响应延迟，是由于涡轮在静止或低转速下旋转时，废气需要克服涡轮的惯性而产生的。请注意，要使压气机达到足以压缩进气的转速，必须让涡轮转得足够快。

如果废气流量较小，例如从低转速开始加速时，废气就难以克服涡轮的惯性并使其转动。同样，如果涡轮增压器为了产生更大的增压压力而设计得很大，那么涡轮也会更大，推动它所需的能量就更多。

过去，发动机没有如今这样精密的电子控制，跑车发动机常常采用大型涡轮增压器以获得显著的功率提升。这些涡轮增压器在高转速下能产生大量压缩空气，从而使发动机输出更多功率。

但在低转速下——废气流量很小时——它们启动得很慢，迫使驾驶者必须提前踩油门，并导致全部动力几乎突然爆发出来。

如何克服涡轮迟滞

因此，要对抗涡轮迟滞，合理的做法是使用小型涡轮增压器，使涡轮尽可能容易转动，或在涡轮结构中采用轻质材料。

问题在于，小型涡轮增压器会限制增压系统提升性能的能力。另一方面，涡轮增压器所达到的高温和转速（可高达300,000 rpm）又要求使用特殊材料，如钛或陶瓷。

不过，已有多种技术能够减少涡轮增压发动机的响应延迟。最常见的有以下几种：

• 可变几何涡轮增压器。涡轮叶片并非固定不变，而是可以调整角度，以改变废气冲击的方向，从而使涡轮加速得更快。
• 双涡管（Twin-Scroll）涡轮增压器。不应将Twin-Scroll技术（双进口涡轮）与双增压混为一谈。在Twin-Scroll涡轮中，废气通过两个不同的进口导入涡轮，从而将提供压力的气缸与可能因”回吸”废气而降低压力的气缸区分开来。
• 双增压。采用这项技术时，可以用一个较小的涡轮增压器在低转速下获得即时响应，再用一个较大的涡轮增压器在高转速下提供更大的压力、获得更多功率。这类系统可以使用两个（或更多）尺寸不同的涡轮增压器。也可以结合其他类型的增压方式，例如机械增压器或电动增压器，它们能在低转速下提供迅速响应，并与常规涡轮增压器配合使用。

“Bang-bang”：老式赛车的”反迟滞”系统

在上述所有系统出现之前，老式赛车使用巨大的涡轮增压器以获得惊人的功率数字，驾驶员因此不得不面对油门响应的巨大延迟。为此，工程师开发了一种反迟滞系统，因其特有的声音而迅速被称为”Bang-bang”。

其原理是延迟点火正时，使火花塞跳火稍晚一些，从而略微推迟燃烧，这样就能使进入气缸的进气所带来的废气压力更大。这是一个巧妙且技术上易于实现的方案，但在普通道路车辆上并不可行，因为它会导致高油耗以及发动机可靠性问题。

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