和涡轮增压发动机技术及使用相关的问题我之前回答过不少（见下），但是一直没有系统地整理过，这样分散回答的遗憾在于，对于不是汽车工程师或者专业车迷的普通消费者来说，始终没有一个从我的角度系统而且深入的回答。
为什么现在的涡轮增压发动机从一两千转就输出最大扭矩但是还有明显的涡轮迟滞呢？
奔驰A45 AMG为什么可以把2.0T的发动机调校地那么强劲？
为什么只有保时捷911Turbo的发动机使用了可变涡轮技术？
涡轮增压有什么坏处？为什么像兰博基尼等超跑厂商那么排斥涡轮增压？
在这个陈年老题下面，我想把一些最基础最常见的关于涡轮增压发动机的话题系统地整理一下，提供一个对普通消费者好理解又全面的回答，希望对各位有帮助。
关于涡轮增压发动机和自然吸气的系比，我这里系统地提供以下几点最重要的内容
第一部分 – 动力总量的优势
第二部分 – 动力响应的劣势
第三部分 – 油耗表现的优势
第四部分 – 一些其他车迷的常见问题
第五部分 – 举例讲解
第一部分 – 动力总量的优势
一提到涡轮增压发动机，大家首先想到的就是充裕的动力，没错，动力强劲就是增压机第一个最为明显的特点。下面就让我们考虑两款发动机，假设他们输出相同的最大功率，一款自吸，一款增压，看看后者到底有什么具体的优势。
（注：为什么要以最大功率为比较的基准，详见汽车发动机的两个参数马力和扭矩，哪个更能体现动力性？）
如下图所示，假设我们的自然吸气发动机，是某综合技术比较先进的4缸2.4升排量发动机，最大扭矩240NM，最大功率140Kw。
那么替代它或者说和他对比的涡轮增压发动机就可以是4缸1.5T的（只是个例子，也可以1.3/1.4/1.6T），比如最大扭矩260NM，最大功率同样140Kw，如下图所示。此时，我们可以看到涡轮增压发动机能够提供几点比较明显的优势。
首先，如下图所示，我们能很明显地看出涡轮增压发动机具备更大的扭矩输出（这是一个事实，原因不展开了，同最大功率的增压发动机的扭矩都是更大的），这也就意味着，在发动机“最大动力（功率）”相同的情况下，这个极限动力的“可用性”或者说“实用性”或者叫“可释放性”是更好的（详见汽车发动机的两个参数马力和扭矩，哪个更能体现动力性？，这个回答很重要），也就是说发动机在日常驾驶的中低转速下的动力是更强的，如下图红色部分展示的这样，
更重要的是，自然吸气发动机的最大扭矩通常只能在一个固定的转速输出（详见发动机输出最大扭矩时的转速为什么会出现一个范围？而有的则是一个定值？），这也就意味着在日常驾驶常用的低转速区间，自吸发动机的扭矩输出其实是更低的。相比之下，涡轮增压发动机基本都具备宽广的扭矩平台（原因同样参见发动机输出最大扭矩时的转速为什么会出现一个范围？而有的则是一个定值？），这两个因素同时作用，导致增压机低扭比（相同最大功率的）自吸发动机里外里差出去很多，使得在对于99%的普通人驾驶最为重要的中低转速下，增压发动机的动力要大得多，也就是动力的实用性“更更”强，如下图展示出来的，橘黄色部分就是涡轮增压发动机因为具备了扭矩平台而对于自吸的扭矩优势。
（注：这里我就是想写两个“更”。第一个是因为同最大功率增压机最大扭矩更大，第二个是更大的最大扭矩还具备更广的转速输出区间（而自吸低转速扭矩就下去了），所以导致增压机中低转速扭矩优势极其明显。说实话，开惯了增压发动机，自吸真的得开排量比较大的才能感觉动力“还行”）
另一点很多人经常忽略的，除了具备扭矩平台，涡轮增压发动机还可以实现功率平台，相比之下，自然吸气发动机的最大功率一般只在“一个点”（转速）。这就导致后者必须使用CVT变速箱才能实现最高效的等功率加速，而有功率平台的增压机只需一台高效的双离合变速箱，就可以达到同样最优的等功率加速表现。这个现象也就导致，同样的最大功率，搭载涡轮增压发动机的车型通常加速是更容易“快”的。
不过，需要指出的是，就动力总量而言，小排量涡轮增压发动机也是有不足的，那就是在怠速及稍微高于怠速的转速下发动机的扭矩表现。在这个区间，小排量增压发动机的动力输出就是低于更大排量的自然吸气发动机的，因为此时涡轮还无法得到足够的排气流量来达到增压效果。不过从另一个角度也需要明确，对于车辆的日常正常驾驶，这个问题基本上是可以忽略的，只有对对怠速及最低转速扭矩有很高要求的车型，比如需要攀爬很大角度陡坡的越野车，小排量涡轮增压发动机在怠速下偏低的扭矩才有可能会是个“极大的劣势”或者说“问题”。除此之外，客观来讲，在动力总量的对比上，小排量涡轮增压的优势是极其明显的。
除了动力总量，在动力性能的另一方面“动力响应”上，小排量涡轮增压发动机的表现是不如自吸的，也就是人们常说的涡轮迟滞。
第二部分 – 动力响应的劣势
很多人忽略的是，对于自然吸气发动机，之前我们提到过的这个动力（比如2.4升自吸的240NM），其实是可以在很短的时间内输出的。具体来说，基本上在不管什么转速下，自然吸气发动机从不输出动力到输出最大动力（驾驶员的角度就是从不踩油门到踩下全油门），只需要0.1-0.2秒的时间，即使再烂的发动机，也很难需要超过0.3-0.5秒，考虑人眨眼需要的时间是0.1秒。相反，涡轮增压发动机动力输出的响应要更慢一些，输出类似的扭矩（比如260NM），在增压发动机的自吸动力阶段（对于1.5T比如是0-150NM），其实也只需要0.1-0.2秒，但是因为排量小，动力能快速响应的部分就到此为止了，如下图蓝色部分清楚标明的。
为了输出更大的扭矩（比如1.5T的150NM-260NM），废气必须吹动涡轮（详见涡轮增压汽车，猛踩油门，为什么会有超过一秒的延迟？），涡轮转起来了，才能吸入发动机更多空气，从而输出更大扭矩。如下图红色部分圈出的，动力增长更加缓慢的部分就是所谓的涡轮迟滞，可以看到即使最出色的发动机，比如从2011年开始全面铺开的宝马N20 2.0T增压发动机，在1500rpm下， 从零开始输出最大扭矩也需要大约1.6秒。这就是涡轮增压发动机在响应上和自吸的最大不同。
如果我们取和N20同时代的这代增压机的平均水平，然后把各个转速下的情况都集成在一起（不光1500rpm），就可以得到下图，图片及数据来自 @NitroDomi 。可以看到1500rpm下的迟滞基本都在2秒以上，而到了中高转速（3000转以上），可以下降到1秒以内，即这个所谓的“涡轮迟滞”，是转速的函数（详见为什么现在的涡轮增压发动机从一两千转就输出最大扭矩但是还有明显的涡轮迟滞呢？），转速越低涡轮迟滞越大。
（注：这也是为什么对于普通的量产乘用车，我们一般取1500rpm作为比较的基准（性能车跑车超跑会更高一些），因为这是一般增压机扭矩平台的起点，又因为涡轮迟滞是转速的函数，转速越低迟滞越大，那么这个“起点”转速下的涡轮迟滞就是最“大”或者说最“Critical”的）
据我了解，与N20同时代（2011-2016）的大众EA888 Gen3和奔驰M274（都是2.0T高功率使用单涡管+空冷），基本上都属于上图这种情况，即1500rpm下的迟滞在2.5秒左右（M274我是亲身在不同车上反复验证N次的），基本算是那个时代行业的平均水平，其他更差的可能会要更久，宝马N20（我们上面举的例子）靠双涡管和优化设计能控制在1.6秒已经算是当时最出色了。
（注：M274 2.0T高功率我是亲身在N辆车上反复验证N次的，1500rpm下2秒多没问题。N20我开过428i虽然是在赛道上转速用得比较高但还是能感觉出来响应很好，低转速2秒内没问题。然后随着时间推移，现在N20/EA888 Gen3/M274已经变成了B48/EA888 Gen3 B/M264（这三款在欧洲是2016年前后铺开的），据我了解M264和EA888 Gen3 B因为有了双涡管现在应该都在1秒大几，但大众系的东西真的开起来比他们纸面宣称的差，最新的Gen3 B 2.0T高功率我开过新Q5 L/新A6 L/进口Tiguan，感觉涡轮迟滞都还是上代车的样子，奔驰还没有亲身验证过M264的2.0T高功率，但根据经验奔驰也没有他们说的那么好虽然不至于像大众那么夸张，宝马B48日常使用环境下我开过330i感觉迟滞在1秒上下是ok的（比N20多了集成式水冷中冷缩短了增压空气需要走过的距离），行业记录我了解到的是1秒内（2018年欧洲的某四缸1.3T，直接达到了和14年法拉利488GTB一样的响应速度，正好下周我会去试驾，很期待也很好奇到底是不是他们纸面数据上说的那样），虽然这台发动机比BBA这三家这三款最新的要晚2年左右）
有关于这款1.3T，可以参考下面想法。
涡轮迟滞这部分我还想多说一句。很多人觉得涡轮增压发动机这不行那不行的，自吸才是荣耀和光辉，这是病，得治。考虑到动力和油耗方面同时的大幅提升（油耗见下），目前最先进的增压机能做到的涡轮迟滞（最好的1秒上下，一般2秒内）是完全可以接受的。
我理解市面上有一些很烂的涡轮迟滞很大的增压机，你既然能看出来哪个不靠谱，不买就好了，选涡轮迟滞小的就行了，况且根据经验，通常一方面做得好处处都会好，涡轮迟滞小的发动机很大概率油耗做得也更好。所以不要因为事物发展过程中的一些小问题，就否定大的进步，要以发展的眼光看问题。
第三部分 – 油耗表现的优势
除了动力强劲，现代小排量涡轮增压发动机出现的最主要原因就是能够更省油。
简单来讲，省油的原理就是小排量增压发动机能够提高发动机的等价工作负荷（即输出自己动力的百分之多少），因为负荷越高发动机效率越高。如果发动机排量小了，那么输出同样的动力，负荷自然就高了效率就高，然后再用涡轮弥补因为排量降低所损失的动力，达到和更大排量发动机同样（甚至更高的）动力性。这方面的具体回答我很喜欢 @周含露 写的这篇涡轮增压发动机与同动力水平的自然吸气发动机相比，节油的优势明显吗？，很多朋友应该都看过了，但是再看一遍也很赏心悦目，他写得很清楚，保证普通人也能看懂。
现实中，多数小排量涡轮增压发动机都具备非常明显的节油优势，这一点是毋庸置疑的。实际中唯一需要注意的是，发动机是否被过度增压，因为这样会导致发动机在最高负荷的效率极大降低，极端情况反而会容易产生更高的油耗或者抵消小型化带来的节油优势。这方面内容比较深了，我就不展开了，作为一个大概的意思，可以参考之前的回答本田最新的1.5T 2.0T发动机为何选择使用单涡管涡轮？
第四部分 – 一些其他车迷常见的问题
写到这儿我感觉能讲的内容还是非常多的，但是为了简洁一些我们就不再深入展开很多问题了。关于涡轮增压其实还有还有很多有意思的问题，我看到合适的问题会再择机回答。
第五部分 – 举例讲解
说了这么多，让我们找两台最近几年比较典型的小排量涡轮增压发动机，来举例说明一下我们刚才提到的内容。
首先选哪台发动机其实还是有讲究的，根据我们上面提到的思路，做涡轮增压发动机和自然吸气发动机的比较，最重要的是需要选取两台最大功率一样（或基本类似）的发动机。这里我们选宝马自吸的极致N52B30，和替代它的N20高功率。
可以很明显地看到，因为最大扭矩的优势和扭矩平台的存在，N20在日常驾驶性方面是完爆3.0自吸的N52B30的（考虑到宝马有Vanos和Valvetronic使得自吸的N52也有一定的扭矩平台（详见发动机输出最大扭矩时的转速为什么会出现一个范围？而有的则是一个定值？），但是还是差N20很远），其次因为功率平台的存在（N52B30因为是款很出色的自吸所以调教出了“类”功率平台，但是可以看到还是不如N20），搭载了N20的328i在全油门加速方面的表现肯定是超越3.0自吸的N52的，即使功率少了10kw。
（注：上图N20的这个情况，意味着2.0T达到了3.5升自吸发动机的最大扭矩（实用性）和3.0升排量自习发动机的最大功率（极限最大动力），更重要的是这个扭矩和功率的可用范围更大（扭矩/功率平台））
类似的情况也发生在了主流合资品牌身上。拿中级车举例，无论是德系的迈特和帕萨特，还是美系的通用和福特，甚至是日系的本田和日产，都在二十多万的中级车上提供了涡轮增压发动机。但是，需要明确指出的是，这个级别的产品，“传统意义”上，主力车型搭载的基本都是2.0或者2.4升排量的自然吸气发动机，虽然也有3.0或者3.5升的旗舰，但是比例是很少的。
所以当这些车型推出2.0T高功率发动机作为“标配”的时候，其实并不是一个“标准意义”上的小排量涡轮增压发动机，因为“小排量增压”没有在保证动力相同（或者说基本相同）的情况下去用于降低油耗，而是有很大一部分被用于“增加动力”了。所以说目前中级车的2.0T高增压这个位置，原来其实是不存在的（或者说很少的3.0/3.5自吸旗舰），是因为涡轮增压时代的到来，把原来对于这个级别来说“非常充裕”的动力（3.0/3.5自吸），以2.0T高增压的形式，拉到了更多人能够够得到的地方，其实是在吃小排量涡轮增压发动机的红利。
那么在这个位置（比如2.4/2.5自吸），有没有“最为标准”的“替代”情况呢？
有的，比如18年上市的雅阁1.5T。从数据上看，这款发动机基本输出了2.4升自吸发动机的最大功率（143Kw）和2.6升发动机的最大扭矩（260NM），并且因为我们提到的功率和扭矩平台，实现了在相同最大动力的情况下，大幅提升动力可用性，同时降低油耗。
雅阁刚上市的时候很多人都有吐槽，为什么没有2.0T的？根据我们上面的思路，很简单，就不应该有，因为那本来就是3.5自吸发动机的替代，况且因为价格，就算有了2.0T我猜也没多少人会买单。说回到雅阁上的1.5T发动机，其实是本田的第二代1.5T（热效率38%这一些列（并且在没有用米勒和EGR的情况下，目前世界最高），超越丰田可类比的1.2T和2.0T增压机的36.2%），这款发动机最明显的不同就是优化了很多硬件的细节，突出了节油，动力和高响应的特点。节油方面，除了靠小型化，还在排气端搭载了VTEC（之前1.5T进排气本身都有可变气门正时VTC），能够进一步在发动机的低负荷下降低油耗（低升程凸轮轴增加内部EGR来降低泵吸损失），可以很明显地从工信部油耗上看出，高功率版的雅阁1.5T因为搭载了排气门VTEC技术百公里油耗只有6L而低功率版因为没有排气端VTEC油耗是6.4-6.6升，节油效果非常显著，而在中高负荷通过优化燃烧实现了38%的最大热效率。除了节油，这款1.5T还能保证非常充裕的全油门动力输出，最大扭矩260NM非常夸张地从1600转一直保持到5000转，可以算是我见过动力数据最好看的小排量涡轮增压发动机了。从实际的驾驶感受看，第二代1.5T也应该优化了涡轮响应，因为涡轮迟滞的表现是非常不错的，直观感受上基本和宝马的响应在一个量级，硬件上和第一代最大的不同是使用了缸盖内集成式4-2-1排气歧管（实现类双涡管和控制爆震的效果），低惯量涡轮和电动控制的增压器废气旁通阀（虽然没有集成式水冷中冷），从而最大幅度低降低涡轮迟滞。可以说，目前主流品牌里面的小排量涡轮增压直喷发动机，我会把雅阁这款1.5T做一个标杆，不管是动力，效率还是响应。
有意思的是，在我写下这篇回答的时候， @曾颖卓 写了一个雅阁1.5T和凯美瑞2.5自吸对比的文章涡轮增压发动机与同动力水平的自然吸气发动机相比，节油的优势明显吗？。可以很明显地看出1.5T发动机在静止全力加速和中途全力加速方面的性能表现是非常突出的，同时还取得了更低的油耗数值，可以说小排量涡轮增压发动机在取得更强动力性能和更低油耗方面的优势是十分明显的。需要指出的是，在他的对比中自然吸气发动机选取的是丰田的凯美瑞，这是目前最为出色的自然吸气发动机，因为使用了重度米勒循环和EGR（导致虽然是自吸发动机，其本身已经实现了一定程度的“小型化”，上一个持这样概念的发动机是2011年马自达Skyactive-G的2.5/2.0自吸），其节油表现本身已经是非常出色的了，如果是一台更加“传统”的自吸发动机（即没有重度米勒循环和EGR，但是可以有直喷，有可变气门正时等先进技术），本田1.5T涡轮增压发动机的优势会更加的明显。关于这两辆车开起来的感受，可以参考下面想法。
来源：知乎 www.zhihu.com
作者：苏黎世贝勒爷
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