剧情转折：涡轮增压器在赛道前统治了道路

从盘式制动器到多气门发动机再到电子变速箱，从赛车迁移到有法律意义的车辆的技术清单很长。但是，很少有先驱技术用于常规量产汽车的技术从道路转移到赛道。

涡轮增压器是一个例外。这项技术使涡轮增压器成为适用于汽车，SUV甚至皮卡的超精密高性能设备，这也使在道路和非道路上行驶的车辆受益。

在过去的20多年左右的时间里，诸如Garrett Motion，BorgWarner和Valeo之类的供应商已经在涡轮增压器的研发上花费了数十亿美元。这些投资取得了突破，使涡轮增压器更轻，响应更快，最重要的是更可靠。

美国本田赛车实体本田性能发展公司首席运营官斯蒂芬·埃里克森说：“现在，涡轮增压器已经变得一劳永逸。”“它确实需要引起注意，因为它是动力总成基础设施的关键组成部分，但它并不是一个大问题。”它已经变得非常非常可靠。

考虑到涡轮承受的过热温度以及发动机，汽车和涡轮内部组件的速度，这对于工业界而言是一个显着的成就。埃里克森说，典型的印第安纳波利斯500赛车以230英里/小时的速度运行，发动机的转速在11,500至12,000 rpm，涡轮和压缩机轮以90,000 rpm的转速旋转500英里。

尽管许多涡轮增压器的最新创新首先在赛车运动中发挥了作用，但一些改进却在更为不起眼的阶段首次亮相：经销店陈列室。街车和赛车之间涡轮增压技术的交叉授粉已经持续了多年， Garrett Motion全球赛车经理Mike Moyer说。

莫耶说：“交叉分享很多。”“它并不总是从赛车运动到公路赛车；它并不总是从公路车到赛车运动。我们公司的使用方式是帮助我们的工程组织快速行动并很好地了解汽车行业的另一种工具。”

Turbo Talk：涡轮增压器技术词汇表

促进：涡轮增压器向发动机气缸内充入多少空气的压力量（以磅为单位）翅片装置-类似于空调的冷凝器-用于冷却空气并增加涡轮增压车辆的密度。它通常位于发动机或散热器的前面顺序涡轮：使用两个涡轮增压器的发动机，一个用于低速，一个用于高速。涡轮机叶轮达到足够快的转速以使汽缸增压并提高性能所需的时间。带有分流进气口的涡轮增压器，以交替顺序从气缸吸入空气，以帮助减少涡轮滞后现象。带有两个涡轮增压器的发动机可变几何涡轮：涡轮的气流通过涡轮增压器壳体中不同尺寸的叶片引导，以提高低速和高速时涡轮增压器的效率废气门：通过围绕涡轮增压器的涡轮部分安排一些排气流来防止涡轮增压器过度增压发动机的阀

他列举了涡轮增压器的电气化，将其作为发电以快速使涡轮增压的方法或将其路由至车辆的电气系统的方法，作为赛车和街头涡轮增压器如何同时发展的最新示例。他说，涡轮机叶轮每分钟可旋转15万次。可以使用发电机代替废气门来管理其速度并发电。

博格华纳公司的涡轮系统，创新和新概念工程师约翰·诺顿说，该公司的Gamma Ti钛铝合金涡轮和压气机轮首先在乘用车中的使用受到限制，例如2008-10福特超级占空比柴油皮卡。车轮的重量比大多数汽车涡轮增压器中的标准镍合金车轮轻50％。它们在Ram重载或Mercedes-Benz GLC 300等车辆上不标准的原因是价格。轻质车轮的成本至少是标准镍合金车轮的两倍。

“成本为王。诺顿说：“我们经常处于竞争状态，我们必须满足所有客户的预算目标。”“我们必须以非常低的成本投入。”但是，异国情调的汽车制造商优先考虑性能而不是成本，那些轻质车轮使涡轮增压器能够快速达到极高的速度，从而为驾驶员提供即时的油门响应。

诺顿说，赛车受益于为街车开发的涡轮增压器技术的另外两个领域是涡轮机轴和叶轮运行的轴承以及涡轮机叶片的设计。

涡轮增压器的工作原理

涡轮增压器安装在排气流中。在当今的许多车辆上，它都集成在排气歧管中。涡轮增压器壳体内部有两个翅片轮-就像喷气发动机上的风扇-安装在同一轴的末端。涡轮机是车轮之一，由发动机气缸产生的废气提供动力。在轴的另一侧是压缩机叶轮。当涡轮旋转轴时，压气机叶轮以相同的速度旋转，将空气吸入涡轮增压器壳体，在此对其进行压缩。较浓的空气被迫进入发动机的气缸。气缸中空气和燃料的紧密压缩混合物提高了发动机的输出功率。资源：康明斯

诺顿补充说，一些电子控件始于有轨电车，现在已用于赛车。

他说：“另一个想到的是压缩机叶轮的几何形状。”“空气动力学专家为乘用车开发了扩展式尖端技术，但他们也为赛车运动带来了好处。轮的外径可以是笔直向下到后盘的直径，也可以是最大直径的尖端，可以逐渐减小到后盘的直径。它从乘用车转移到赛车运动。”

根据Wards Intelligence的数据，2017年，在美国售出的轻型汽车中，有27.6％是使用涡轮增压发动机制造的，而2010年为5％。

涡轮增压器的兴起始于1980年代初的欧洲，当时有利于柴油的税收导致了柴油发动机的繁荣。小型涡轮柴油发动机在低速时可提供充足的扭矩，并具有出色的燃油经济性。在美国，涡轮增压器主要限于底特律3号重型皮卡和高性能汽车中的柴油发动机。

福特的EcoBoost引擎于2010年在金牛座SHO首次亮相。

随着内燃机的萎缩和混合动力总成系统的普及，工程师们现在正在努力为涡轮增压器在汽油或柴油发动机与电动机配合中发挥作用。