寻找佩奇的故事涡轮增压起源

19世纪末期，当戈特利布?戴姆勒（GottliebDaimler）于1885年创立了利用压气机将空气强制压入内燃机中（即机械增压器的前身。有兴趣的读者可点击《谈古论今漫谈机械增压器的起源与分类》，我们便知早在100多年前，工业发达的欧美已经开始找寻一种办法，让空气能够更多地进入内燃机中，帮助提高内燃机的燃烧效率。

不过机械增压器在使用时会产生一个问题：由于需要利用曲轴动力作为增压器的动力来源，在一定程度上浪费了内燃机的输出功率，对发动机的性能具有一定的影响。时间到了1905年，就职于瑞士Gebruder Sulzer发动机制造公司的工程师阿尔弗雷德?布奇（Alfred Büchi）（1879-1959）发明了利用废气压力来强制进气的压气机，从而提高内燃机的输出功率。但是这一技术用了近20年的时间才将其转变为现实。

图：瑞士工程师阿尔弗雷德?布奇（Alfred Büchi）以及其设计的产品图纸。

20世纪初期最新的工业技术往往最先应用在军事领域。尤其是两次大战爆发的这几十年内，工业技术得到了飞速发展，这为涡轮增压技术的进步奠定了坚实的基础。在航空领域，由于早期的螺旋桨发动机也全都采用往复式活塞发动机（只是燃烧室数量要比汽车来的多），燃烧时需要大量的空气与燃料混合形成混合气。但是高空中，随着海拔不断升高，空气就会变得越来越稀薄，飞机的最高爬升高度也受到了制约（飞机爬升得越高，越不容易被地面察觉，也不容易被地面的防空火炮击中，高空域的动力性是侦察机和轰炸机急需解决的主要问题之一）。这时候，工程师们就想到利用额外的机械将空气强制压入燃烧室中，从而解决飞机在高空中的动力性。虽然当时机械增压器技术相对比较成熟，但是进气效率低，耗费的曲轴做功相对较多（当时还未出现离心式机械增压器，只有鲁氏以及蜗杆式），实用性不甚理想。

图：一战期间法国空军使用的Bréguet 14双翼战斗机。

第一次世界大战期间，法国工程师Auguste Rateau第一次将涡轮增压器安装在使用雷诺引擎的法国战斗机上。不过在当时涡轮增压器还没有受到军方高层的重视，那时的各国的武器制造商还是将注意力集中在使用功率更大的发动机，火力更强的机枪上。

美国航空工程师Sanford Alexander Moss一直在对燃气轮发动机进行研究。1918年，他首次将涡轮增压器安装在一台V12飞机发动机上，并在14.000英尺（海拔4300米）的高度上飞跃了科罗拉多州的派克峰，打破了之前的世界记录。只是在涡轮增压器准备广泛应用前，一战便结束了。

图：美国航空工程师Sanford Alexander Moss。

涡轮增压器能够消除自然吸气内燃机在高海拔地区由于空气稀薄，对发动机功率造成的不利影响。通用电气公司（General Electric）将这种增压系统称为turbosupercharging，在当时，最被常规使用的是机械增压器。

随着涡轮增压器技术的逐渐成熟，以及二次世界大战的再次爆发，在和平时期沉寂了一段时间的涡轮增压器也在此获得了第二次发展的机会。此时，战斗机已经逐渐从双翼木质结构时代变为了单翼金属蒙皮时代，发动机的动力性也越来越好，军用飞机上专用的涡轮增压器也逐渐开始应用到民用飞机、船舶以及火车机车头上了。涡轮增压器最被广泛使用的是美国航空，这也引领着美国通用电气公司在技术上的突飞猛进。二次世界大战中安装有涡轮增压器的战斗机包括B-17空中堡垒（Flying Fortress）轰炸机，B-24解放者（Liberator）轰炸机，P-38闪电（Lightning）以及P-47 Thunderbolt等战斗机。在轴心国方面，德国空军也在福克-沃尔夫190（Focke-Wulf Fw 190）战斗机上安装了涡轮增压器。

图：美国P-47战斗机涡轮增压器结构图，图中右侧的小圈内为涡轮增压器安装位置。

随着二次世界大战也结束了，众多军用技术也开始渐渐应用在战后的大规模生产活动中。那么世界上第一款采用涡轮增压器的汽车究竟是哪款呢？早在二战开始前，欧洲和美洲就已经出现了机械增压发动机，在上一篇文章《谈古论今漫谈机械增压器的起源与分类》中就曾介绍过在20世纪初就有安装了机械增压器的宾利、福特等汽车。但是第一款装备由废气推动的涡轮增压器的车型应该是1962年生产的美国奥兹莫比（Oldsmobile Jetfire），以及同年生产的雪弗兰Corvair Monza。

图：奥兹莫比Oldsmobile Jetfire（1962）早年的宣传海报。请注意图片中所圈出的机构就是涡轮增压器。

图：雪弗兰Corvair Monza。

在欧洲市场上，可以考证到的最早的涡轮增压车型为1973年推出的BMW 2002 Turbo。不过还有一说就是涡轮增压器早在20世纪60年代在萨博96（Saab 96）这款轿车上就曾出现过。不过无敌网小编看来，萨博96虽然从1960年便开始生产，但是早期使用的发动机分别为1960年推出的750CC最大功率38匹马力两冲程发动机以及1963年推出的841CC最大功率57匹马力直列三缸两冲程发动机（有意思的是，这台排量为841毫升的发动机还曾经参加过蒙特卡洛拉力赛）。虽然两冲程发动机也可使用涡轮增压器，但是小编并没有找到萨博为两冲程发动机搭载过涡轮增压器的证据。

图：参加1963年蒙特卡洛拉力赛的萨博96赛车。

最有可能加装涡轮增压器的车型为1967年之后搭载来源于1963年福特陶努斯12M（Taunus 12M）的1.5升四冲程V4发动机。即便萨博曾为这款车短时间使用过涡轮增压器，但是与美国已经量产的Oldsmobile Jetfire相比，已经晚了五年

图：萨博96搭载的来源于1963年福特陶努斯12M（Taunus 12M）的1.5升四冲程V4发动机。从网上仅有的几张图片上看，很难寻找到涡轮增压器存在的影子，所以无敌网小编暂时无法考证是否存在配备量产涡轮增压器的车型。

图：萨博99 Turbo（1978）。

不过随着1968年萨博99的问世，萨博真正迎来了涡轮增压车型大批量生产的时代。虽然萨博一直标榜自己是世界上第一款装备涡轮增压器的家庭用车，但是当Saab 99 Turbo推出的时候已经是1978年的事了，相比1973年推出的宝马2002 Turbo 来说，已经无法称自己为第一款了。

图：宝马2002 Turbo（1974）。

编辑后记：进入到20世纪80年代，汽车技术的发展使涡轮增压器的应用变得越来越广泛，无论是小型轿车，大型商用车还是大型机械上都能见到涡轮增压器的身影。涡轮增压器的发展也为之后日系高性能轿车的黄金时代的到来打下了坚实的基础。