涡轮增压器自1905年便已问世。当时，瑞士工程师阿尔弗雷德·布奇（Alfred Büchi）申请了一种利用发动机废气驱动涡轮增压器的设计专利。又过了57年，第一辆配备废气涡轮增压器的量产汽车才正式下线。当时，充满美国特色的奥兹莫比尔Jetfire是一款创新产品，但消费者在20世纪60年代初尚未完全接受这项新技术。当时，搭载自然吸气V8发动机的福特野马（Ford Mustang）风靡一时，销量达数百万辆，奥兹莫比尔几乎毫无胜算。
1975年，保时捷930 Turbo终于满足了大部分性能要求，并配备了中冷器。从那时起，涡轮增压器便在增压发动机的竞争中脱颖而出，在效率方面击败了当时无可比拟的机械增压器，成为了当之无愧的胜利者。这就是那段历史。
我们回顾了涡轮增压器在量产车上的历史，并参考了各大汽车公司官方网站的信息。此外，我们还从梅赛德斯-AMG Petronas F1车队那里了解到了涡轮增压器的未来发展方向。
所有这些提升都是为了什么？
涡轮增压器目前是增压发动机中的佼佼者，在一个关键领域胜过机械增压器：效率。涡轮增压器利用废气驱动，否则这些废气会通过排气系统消失。而机械增压器则由发动机曲轴驱动。
本质上，它从发动机获取动力以产生更大的动力。这并不是说它不起作用。许多现代高性能汽车，包括福特野马GTD，都使用大容量增压器将大量空气压入发动机。对于GTD来说，它的设计目的仅仅是在赛道上尽可能快地行驶，所以这实际上不是什么问题。但对于普通驾驶者来说，更高效的选择才是理想的。
进入涡轮增压器。
借助更高效的涡轮增压器和中冷器，汽车公司可以生产小排量发动机，但仍能提供足够的动力来满足性能要求。小排量发动机可确保更少的油耗，减少有害排放，而更轻巧的体积也确保了更佳的操控性和性能。例如丰田 GR 卡罗拉。在 GR 卡罗拉中，一台 1.6 升三缸发动机可产生惊人的 300 马力。
涡轮增压也存在一些缺点。尽管现代双涡管涡轮增压器和其他技术进步已经显著减少了涡轮迟滞（增压正式启动前的等待时间），但仍然可能存在一些迟滞，因为发动机的废气必须推动涡轮增压器达到所需的转速。机械增压器由发动机驱动，因此当发动机旋转时，机械增压器也会旋转，产生马力，而不会出现迟滞。机械增压器的效率可能较低，但它能提供即时的油门响应。
这就是为什么一些汽车公司采用双增压系统的原因，即在同一台发动机上使用机械增压器和涡轮增压器。机械增压器由发动机驱动，负责在低转速时为发动机提供增压。在高转速时，涡轮增压器与废气一起参与工作，进一步增强增压。采用双增压系统的汽车包括沃尔沃 V90 T6、蓝旗亚 Delta S4拉力赛车以及一些大众 TSI 发动机。
最终，现代涡轮增压器在效率方面占据了主导地位，这是现代乘用车的重要销售要素。
回到未来
1962年，奥兹莫比尔 Cutlass Jetfire成为世界上第一款配备涡轮增压发动机的量产汽车。这款3.5升V8发动机在60年代初可谓是当之无愧的标杆，它通过Garrett T05涡轮增压器进行增压，并配备了复杂的甲醇喷射系统来冷却发动机，但每行驶1000英里就必须用蒸馏水和甲醇的混合物加注……许多车主显然觉得这项任务过于繁琐，导致动力不足和一些可靠性问题。
这一因素最终导致所谓的涡轮火箭发动机停产，因为市场显然尚未准备好投入更多精力来保持这款技术先进的发动机的持续发展。即便如此，奥兹莫比尔在Jetfire的市场营销活动中也表现不佳。简而言之，在当时，它是一款令人惊叹的汽车，但或许是因为缺乏理解、市场支持和市场认知而导致其销量下滑。Jetfire的产量不足4,000辆。
雪佛兰在其创新却备受争议的Corvair车型上引入了新的涡轮增压技术，仅落后奥兹莫比尔两步。雪佛兰也于1963年推出，但从一开始就面临着一场艰苦的战斗。Corvair借鉴了保时捷的发动机设计理念，搭载了2.3升涡轮增压六缸水平对置发动机。该发动机采用风冷式设计，并像保时捷一样安装在后部。Corvair在当时也非常先进，其独立悬架装置提供了极佳的运动操控性。
然而，创新的雪佛兰却面临着挑战：福特野马以其熟悉的自然吸气V8发动机，成为美国肌肉车中无可争议的王者，每年销量达数百万辆。在媒体报道称考威尔“在任何速度下都不安全”后，雪佛兰的命运几乎已成定局，尽管它的操控性实际上据说非常安全。
汽车公司在涡轮增压发动机领域停滞了十年之久，直到1973年，德国汽车公司宝马才推出了2002 Turbo。这款宝马搭载一台两升涡轮增压四缸发动机，可输出170马力，通过五速手动变速箱驱动后轮。历史注定要重演。
有机会试驾Turbo的测试人员和媒体人士称其为“寡妇制造者”，暗示涡轮迟滞现象极其严重，缺乏经验的驾驶员肯定会掉进路边的沟里。宝马最终只生产了1700辆，此后几十年都不再使用涡轮增压器。讽刺的是，2002款Turbo如今已成为备受追捧的M系车型，售价不菲。
保时捷于1975年首次在量产车型上使用涡轮增压器。在跑车赛车项目中使用涡轮增压器多年后，保时捷工程师们充分利用赛道经验，将930的3升水平对置六缸发动机的功率提升至256马力。秘诀在于引入了中冷器，这是保时捷赛车部门使用的技术。这款车百公里加速仅需5.5秒，最高时速可达249公里/小时。保时捷930 Turbo在70年代掀起了跑车行业的风暴，其他汽车公司也纷纷奋起直追。
当然，930 很快也被贴上了“寡妇制造者”的标签。但那时时代已经变了，顾客的观念也变了。涡轮增压时代的到来拉开了序幕。
涡轮增压器在哪里？
电辅助涡轮增压器目前被认为是“下一个最佳方案”，旨在将涡轮增压器的效率和性能提升到更高的水平。该电气系统旨在消除涡轮增压器的主要弱点：滞后。基本上，电气系统在废气进入之前就启动涡轮增压器，从而有效地消除了涡轮增压器开始增压的传统等待时间。
理想情况下，电动涡轮增压器将与混合动力系统配合使用，由车载电池系统提供涡轮增压器旋转所需的能量。此外，涡轮增压器将不再需要废气门来消除额外的压力，因为这些能量，通常释放的是气压能（请注意，会伴有一些悦耳的噪音），现在将被收集起来用于为电池充电。
这样一来，发动机就更紧凑、效率更高、油耗更低、动力更强，而且没有涡轮迟滞了。不过，废气门的噪音有点可惜。
展望未来
如果您是涡轮增压器的爱好者，那么未来十年乃至更长时间内，您似乎将迎来一场盛宴。首先，涡轮增压技术将持续发展。随着工程师开发出能够更好地承受涡轮增压器高温和高转速的新材料，涡轮增压器有望变得更小。下一代涡轮增压器——尽管体积更小——预计能够压缩更多空气，从而提升性能。反过来，这将确保减少燃油需求，从而降低油耗。更轻的发动机也将对性能和操控性产生积极的影响。
最后，与混合涡轮增压器配合使用的热能回收系统预计将在未来的涡轮增压发动机中发挥重要作用。一级方程式赛车是未来混合涡轮增压技术的理想试验台。例如，梅赛德斯-AMG 的混合 F1 发动机就采用了热能回收系统，该系统可以收集涡轮增压器未利用的废气，并利用回收的能量来优化性能。
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