一、涡轮增压器的组成和工作原理
    发动机是靠燃油在气缸内燃烧来作功的，输入的燃油量受到吸入气缸内空气量的限制，所产生的功率也会受到限制。如果发动机的运行性能已处于最佳状态，再想增加输出功率，就只能通过压缩更多的空气进入气缸来增加燃油量，提高燃烧做功能力。在目前的技术条件下，涡轮增压器是唯一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。
    涡轮增压器实际上是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量，涡轮增压器的工作原理如图1所示。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增高，废气排出速度与涡轮转速也同步增高，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大，可以燃烧更多的燃油，相应增加燃油量和调整发动机的转速，就可以提高发动机的输出功率了。

      增压器安装在发动机的排气一侧，所以增压器的工作温度很高，而且增压器在工作时转子的转速非常高，可达到每分钟十几万转，如此高的转速和温度使得常见的机械滚针或滚珠轴承无法为转子工作，因此涡轮增压器普遍采用全浮动轴承，由机油来进行润滑，还有冷却液为增压器进行冷却。以前，涡轮增压器大都用在柴油发动机上，现在一些汽油发动机也采用涡轮增压器。因为汽油和柴油的燃烧方式不一样，因此发动机所采用涡轮增压器的形式也有所区别。
    汽油发动机不同于柴油发动机，它进入气缸的不是空气，而是汽油与空气的混合气，压力过大容易产生爆燃。因此，安装涡轮增压器必须要避免爆燃，这里涉及2个相关问题，一个是高温控制，另一个是点火时间控制。
    强制性增压后，汽油机压缩和燃烧时的温度和压力都会增加，爆燃倾向增加。另外，汽油机排气温度比柴油机高，而且不宜采用增大气门重叠角（进、排气门同时开启的时间）方式来加强排气的降温，降低压缩比又会造成燃烧不充分。还有，汽油机的转速比柴油机高，空气流量变化大，很容易造成涡轮增压器反应滞后。针对汽油机使用涡轮增压器出现的一系列问题，工程师有针对性地一一做了改进，使汽油机也能用上涡轮增压器。
      目前的涡轮增压器的调节装置大都在排气侧进行调节，当不需要增压时，例如怠速或者有爆燃先兆时，一部分排气会通过旁通阀泄出而不进入涡轮增压器。当发动机转速达到1800r/min时，电磁阀就会关闭旁通阀让排气流指向涡轮一侧，使涡轮转动。另外还有一种设计，就是调节涡轮叶片的角度，通过阻力的改变来调节涡轮的转速，从而改变增压量。
    对空气进行冷却可以使空气收缩增大密度，在同等容积下塞进更多空气，还可以防止爆燃。因此轿车的涡轮增压器都安装有中间冷却器，这种中间冷却器一般用空气冷却，安装在发动机散热器前面、旁边或者单独一个位置，利用汽车迎面气流或者自身风扇冷却。

    二、涡轮增压器的使用与保养
      涡轮增压器的关键零件是轴承。这种根据润滑形式命名的轴承被称为“全浮式轴承”，工作转速极高，工作环境恶劣。因此，保证润滑是非常重要的事情。如果因油压低导致机油供给缓慢，就会损坏轴承从而导致涡轮增压器失效。在正常的发动机启动时是不会发生此类故障的，但如果发动机更换机油和机油过滤器后第一次启动，就会产生机油供给缓慢现象，使轴承缺乏机油润滑。在这种情况下，启动后要怠速运转3min左右，不可直接将转速提升到涡轮增压器启动的转速。同样，在高速及上坡后也不要使发动机立即停机止，要使发动机继续怠速运行2～3min左右，使仍继续空转的涡轮增压器轴承不会缺油。因此，驾驶员在使用涡轮增压器汽车时，一定要遵循厂家要求操作，尤其还要十分注意机油的质量，不宜将带涡轮增压器汽车视同一般自然吸气汽车进行操作。
    涡轮增压器的工作温度高达900～1000℃，这样高的工作温度就对增压器的冷却和润滑提出了更高的要求。如果机油的热量得不到及时地散发，在增压器叶轮轴的密封环和径向轴承处会形成结焦或积碳（如图2所示，图3为正常状态）。结焦和积碳会破坏密封和润滑，润滑受到破坏后会加大磨损，进一步破坏密封，最终导致漏油的发生或引起异响，严重的甚至会发生卡滞。因此装有涡轮增压器车辆在高速行驶后，不要立即关停发动机，应让发动机怠速运转2-amin。


      涡轮增压器除了工作温度高外，
  其工作转速也非常高，全负荷工作状态下其转速可达1820万r/min。高速运转的叶轮轴对动平衡要求非常高，如果没有按车辆保养要求对车辆进行定期保养，不及时更换空气滤清器，会使空气中的粉尘和微粒进入进气道，将叶轮打伤磨损（如图4所示，图5为正常状态），破坏动平衡，致使磨损增大，导致漏油和异响。另外空气滤清器堵塞会造成涡轮增压器进气端压力不足，这样就会引起进气端与排气端压力不平衡，增大磨损。正常工作情况下，进气端和排气端的空气压力大于密封腔内机油压力，但当进气压力不足时机油压力就会高于进气端的压力，将机油从密封腔中抽出。所以按保养要求定期更换空气滤清器是非常重要的。



      为避免因不正常使用和保养对涡轮增压器造成损坏，应注意以下事项：
      1．发动机起发动后，特别是在冬季，应让其怠速运转一段时间，以便在增压器转子高速运转之前让润滑油充分润滑轴承。所以刚启动后千万不能猛轰油门，以防损坏增压器油封。
    2．装有涡轮增压器的车辆高速运转后，切勿立即熄火。发动机工作时，有一部分机油供给涡轮增压器转子轴承用来润滑和冷却。正在运行的发动机突然停机后，机油压力迅速下降为零，增压器涡轮部分的高温传到中间，轴承支承壳内的热量不能迅速被带走，而同时增压器转子仍在惯性作用下高速旋转，因此，发动机热机状态下如果突然停机，会引起涡轮增压器内滞留的机油过热而损坏轴承和轴。所以发动机大负荷、长时间运行后，在熄火前应怠速运转2～3min，让增压器转子的转速降下来以后再熄火。特别要防止猛轰几脚油门后突然熄火。
    3．车辆保养时必须使用车辆生产公司认可的机油和机油滤清器，必须严格按要求对空气滤清器进行维护保养。普通汽油机车型在保养时使用的机油不能符合涡轮增压车型的使用要求。因此在保养过程中一定要使用涡轮增压车辆专用机油，不要贪小便宜。
    4．由于增压器经常处于高温下运转，它的润滑油管线因受高温作用，内部机油容易有部分的结焦，这样会造成增压器轴承的润滑不足而损坏。因此，在运行一段时间后要对润滑油管线进行清洗。
    5．在空气质量不好的地区和季节，建议用户将换油和保养里程适当缩短。
    6．由于很多情况下在城市道路行驶时涡轮增压系统并不起太大作用，长期堵车可能会产生积碳。积碳过多，既会影响发动机工作，也容易危害涡轮增压系统。建议车主在2～3万km期间做保养时为车辆清除积碳。