解析基礎：挑出2.0L（升）排量的自然吸氣和渦輪增壓發動機的優秀選項，以其功率扭矩作為分析基礎。

某採用均質壓燃技術2.0L汽油機116kw/202N·m某採用普通點燃技術2.0T汽油機200kw/400N·m

差距有多大想來就不用贅述了。那麼究竟是什麼原因讓增壓機實現了功率扭矩的同步大幅增長呢？

基礎首先是扭矩的提升，因為（功率＝扭矩×轉速÷9549）；量產代步汽車的轉速普遍在≤7000rpm的範圍內，扭矩和轉速是相乘的關係，所以只要扭矩大則功率就會大。而功率乘以1.36等於公制馬力，馬力大則加速能力強且車速更高，所以扭矩的提升才是核心。

扭矩提升·基礎

內燃式發動機的扭矩的本質「熱能」，因為推動活塞連桿與曲軸運轉的動力源是熱能。熱能是燃油燃燒時產生的能量，而燃燒的本質其實是碳氫化合物與氧氣進行的化學反應；所以內燃機其實是“化學發動機”，只是在反應過程中有很大程度的損耗。

四衝程發動機有四個執行步驟：進氣噴油，壓縮蒸發，點火做功，排氣。以正常的代步轉速駕駛時，做功衝程的時間只有幾十到幾毫秒，眨一次眼睛的用時也會是做功時間的幾十甚至上百倍。

然而燃油進行化學反應是需要時間的，時間過短則反應的程度就會不充分；說白了就是沒有完全燃燒就被當作廢氣排放掉了，尾氣中也是有碳氫化合物的，如果濃度過高則會在高溫的管路中被引燃。這種故障叫做“放炮”，因為會產生相當大的聲音。

重點：同樣為2.0L的發動機，進氣噴油量至少在某些轉速範圍內是相同的；燃油充分熱燃燒產生的熱能也應該一樣大，但是自然吸氣發動機燃燒的充分程度比較低，假設為30%，那麼熱能就只有一半可以轉化為扭矩。

但渦輪增壓可以讓充分程度達到60%，有效利用的熱能高了一倍，扭矩當然就會更大嘍。而提升的扭矩的方式其實也很容易理解——燃燒時氧化還原反應，等量的燃油與少量的氧氣反應的速度就會比較慢，渦輪增壓發動機提供了更多的氧氣，在相同時間內反應的速度加快則程度提高，轉化出的熱能就會更多了。

氧氣濃度提升·方式

都是內燃式熱機，渦輪增壓機是怎麼創造出高濃度氧氣的呢？

答案：渦輪增壓器的本質為「空氣壓縮機」，這臺機器會同時連線發動機的進氣和排氣系統。

即使是自然吸氣發動機在執行中也會產生高壓氣流，比如2.0L發動機按照標準排量做功時，每組氣缸排出的廢氣就會有0.5L之多；怠速時每分鐘800轉則做功400次，一分鐘的排氣量就是【200L】（每秒鐘排氣量3.33L）。

一升空氣等於0.01立方米，體積的標準是21.54釐米見方的那麼大一團，或者想象成比足球略小一點點的體積標準。每秒鐘要把3.33個足球那麼大的空氣塞進排氣管裡，氣流的強度是不是會很大呢？如果這個氣流先驅動增壓器的渦輪運轉，之後再進行排放，渦輪的轉速是不是會非常高？

增壓器的渦輪轉速確實是非常高的，原因正是高壓氣流的作用；而且這是用怠速轉速計算的結果，正常行駛的轉速平均為2500rpm，每分鐘做功1250次，排氣量與排氣壓力會大的非常誇張。

所以渦輪總能夠以很低的轉速達到每分鐘數萬轉的高轉速，而進氣管路中的渦輪與排氣管路的中渦輪轉速相同；那麼在進氣道中就會形成第二道吸力（自然吸氣發動機只有一道），於是增壓機就能在1500rpm左右達到與排量相同的進氣噴油量，但是自然吸氣發動機卻要到4000轉左右才能達到相同的標準。

中低轉速區間的噴油量（可燃物基數）存在很大的差距，燃燒轉化出的熱能當然會差很多了；熱能的差距就是扭矩的差距，由於進氣效率平均在4000轉以後才會下降，所以增壓機往往能在1500/4000rpm區間維持最大扭矩——自然吸氣到4000轉出現最大扭矩後，隨即就要開始下滑了。

重點：增壓器不僅會提升吸氣效率，同時在空氣達到渦輪位置時，會被高轉速的渦輪擠壓變小。體積變小但空氣中的分子數量沒有減少，壓縮的只是分子之間的間隙，說白了就是空氣像雙手抱著棉花糖一樣被壓小了，然而糖粒沒有減少吧；如果一口只能吃掉體積相同的棉花糖，壓縮前的棉花糖的糖粒會少一些，壓縮後一口中的糖粒就會更多。

糖粒會為人體帶來能量，氧氣會為燃油帶來能量，那麼渦輪增壓機“吃到”的是含有更多氧分子的空氣，快速轉化出的熱能顯然要多很多了。這就是渦輪增壓發動機為什麼會有更大扭矩，以及能在中低轉速區間維持最大扭矩的原因了。

天和MCN授權釋出