说起涡轮增压，恐怕大家首先想到的是汽车发动机技术吧，在不增加排气量的基础上引入涡轮增压器，可以明显提高发动机的输出动力。随着豪华汽车品牌发动机也逐渐由六缸甚至八缸向四缸发展，发动机排量逐渐降低已是大势所趋，因此涡轮增加技术会有更加广阔的应用前景。而大家可能不知道，涡轮增压其实最初是一项航空领域的专利，而且依然效力于航空领域，今天我们就来说一说涡轮增压与航空器的渊源。

　　随着奔驰一号汽车的发明，卡尔·奔驰为内燃机找到了完美的归宿。然而不到二十年之后，莱特兄弟的飞行者1号试飞成功，使得内燃机飞向了更广阔的天空。二十世纪初是航空技术飞速发展的时代，随着民用和战争的需求，各型飞机层出不穷，性能也逐渐提高。然而活塞动力的飞机却始终无法突破一个瓶颈，即高空高速性能不佳。尽管很大程度上是受到螺旋桨高空高速性能不佳的制约，但活塞发动机本身的缺陷也是至关重要的因素。

　　空气稀薄状态下发动机吸入空气不足，导致气缸内燃油蒸汽不能完全燃烧，发动机无法输出足够的动力。提高进气压力，使气缸获得足够的空气成为最有效的解决方案。现在一般认为有两种最为有效的方法，一种是机械增压，即使用发动机输出的一部分动力驱动机械增压器为进气系统增压，从而提高进气量；另一种便是今天要讲的涡轮增压。涡轮增压器是涡轮增压技术的核心装置，现在比较公认的说法是瑞士工程师比希于1905年发明了涡轮增压器，这项技术最初的应用就是飞机发动机。直到半个世纪以后，涡轮增压技术才开始应用到汽车领域，而它的普及也仅是近二十年的事了。

　　涡轮增压发动机的高转速区间也是其高效区间，但发动机在低转速时排出的尾气不足以推动涡轮旋转，其效率自然不高。而机械增压的增压方式则不存在低转速下效率低的现象，但却要消耗发动机的一部分输出功率，高转速时实际的增压效果也不是很理想。因此活塞式航空发动机往往采用双增压模式，以保证工作效率。

　　二战之后，航空发动机进入了喷气式时代，以燃气涡轮发动机为核心机的涡喷、涡扇、涡浆及涡轴发动机成为了航空器动力装置的主流。这时我们不再强调涡轮增压技术的作用，但与活塞式发动机同样面临的问题是如何实现燃油的充分燃烧呢？我们以涡轮喷气式发动起为例，看看发动机的工作流程。

　　从燃烧室出发，假设燃烧室内燃油正稳定燃烧，其产生的高温高压燃气向后排出，推动燃气涡轮使其高速运转，然后燃气通过尾喷管喷出产生推力。而高速运转的燃气涡轮通过传动轴带动压气机叶片运转，压气机叶片将从进气道进来的空气逐级增压，使得充足的高压空气进入燃烧室与燃油混合燃烧，燃烧产物高温燃气再向后排出推动涡轮运转，如此持续不断。由此我们发现，燃烧室获得充足空气的动力同样是来自燃烧废气，其原理与活塞式发动机的涡轮增压方式是一样的。在这里，燃气涡轮相当于排气涡轮，压气机相当进气压缩机，燃烧室如同气缸，燃气涡轮发动机的本质就是一台涡轮增压发动机。与活塞式发动机的不同之处在于，活塞式发动机的吸气、压缩、燃烧和做功四个冲程是逐次进行的，燃油燃烧只发生在燃烧冲程；而燃气涡轮发动机的吸气、压缩、燃烧和做功四个过程是分别在不同的位置同时进行的，每个过程都是持续不间断的。还有一点不同，活塞式涡轮增压发动机通过进气叶轮增压的空气只进入气缸参与燃烧，而经燃气涡轮发动机压气机增压的空气并不全部进入燃烧室参与燃烧，还有一部分会作为飞机的增压系统和空调系统的气源被引入飞机内部，已经运转的发动机还可以从压气机输出高压空气用于驱动尚未点火的发动机实现启动。

　　相比于涡喷发动机，涡扇、涡浆和涡轴发动机在动力的输出方式上会有所不同。涡喷发动机的推力全部通过高速燃气向后喷射产生，而另外三种发动机则会通过燃气涡轮把主要动力用于驱动风扇、螺旋桨或通过输出轴驱动直升机旋翼实现动力的输出。

　　***想说的是，不仅是涡轮增压技术，其他诸如雷达、电传操控、卫星定位、HUD抬头显示等航空技术也都已经应用在汽车领域，不管航空器还是汽车，都是人类智慧的产品。科学有领域之分，但技术无行业之别，比如信息技术、新材料技术、新能源技术以及当下最热门的3D打印技术等高新技术的应用并不局限于某一特定行业，而是所有行业资料宝库。

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