在我們認(rèn)識當(dāng)中，汽車的布局基本都是固定的。發(fā)動機(jī)在前、人乘坐在車子的中部，后面的部分則是用來放置行李和其它用品。哪怕小巧如憨豆先生的綠色MINI座駕，也只是把乘坐的空間和后備廂整合在一個空間里，可發(fā)動機(jī)的位置卻仍然在車輛的前部。
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和使用者的需求在不斷變化，汽車的布局和結(jié)構(gòu)也出現(xiàn)了變化。發(fā)動機(jī)不再只布置在車輛前方的空間，而是可以根據(jù)工程師的設(shè)計需要安放在車身的中部以及后部，從而引申出不同操控特性的駕駛感受。但是相較于發(fā)動機(jī)整體被移動至其它位置，筆者認(rèn)為把發(fā)動機(jī)的部分功能布置在其它位置，才是更高難度的技術(shù)；最近筆者發(fā)現(xiàn)一種民間少見的技術(shù)，那就是后置渦輪增壓。
提到渦輪增壓器大伙兒應(yīng)該不會陌生，這是一種給發(fā)動機(jī)強(qiáng)制進(jìn)氣的裝置，與之功能相似的結(jié)構(gòu)便是使用羅茨鼓風(fēng)機(jī)的機(jī)械增壓器。渦輪增壓器和機(jī)械增壓器雖然均用作強(qiáng)制進(jìn)氣之用，但兩者的不同之處在于其工作能量的來源。
渦輪增壓器是一頭接在發(fā)動機(jī)排氣，另一頭則接在發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣端。發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)時排除的廢氣，會推動渦輪增壓器一端的葉片轉(zhuǎn)動并排出。此時，由于渦輪增壓器的兩邊葉片同步轉(zhuǎn)動，因此在廢氣段被吹動的葉片，會帶動進(jìn)氣端的螺旋葉片轉(zhuǎn)動，繼而增強(qiáng)了進(jìn)入發(fā)動機(jī)燃燒室的空氣壓力，增加其單位面積內(nèi)氧氣的含量。
但這里就存在一個問題，就是經(jīng)過渦輪葉片加壓加速后的空氣，由于壓縮而使得進(jìn)氣端的溫度會被提升。如果直接送入發(fā)動機(jī)燃燒室內(nèi)做功，高溫空氣的氧元素不足反而會影響做功效率。在相同的燃燒條件下，增壓空氣的溫度每上升10 ℃，發(fā)動機(jī)功率就會下降大約3%～5%。因此，工程設(shè)計團(tuán)隊讓被壓縮的空氣經(jīng)過名為中冷器的裝置，以熱交換的形式降低進(jìn)氣溫度。
溫度是降低了，但是原本可以直接從點燃做功的空氣，經(jīng)過壓縮后還需要經(jīng)過長長的路徑，才能到達(dá)進(jìn)氣歧管繼而做功。毫無疑問這樣的設(shè)計，是有得也有失。得，是單位體積內(nèi)的空氣含量增多，配合適當(dāng)?shù)目杖急瓤梢员l(fā)更強(qiáng)的動力。失，是失去了原本敏捷的發(fā)動機(jī)響應(yīng)感受。
在不少車迷看來，原裝車的動力肯定是不夠的，因此加裝渦輪便成為動力提升成效最快的改裝方式。但原廠工程師在設(shè)計之初，已經(jīng)留有原本自然吸氣發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣道、空氣力學(xué)的散熱設(shè)計。但是在加裝渦輪增壓器后，原本的散熱設(shè)計的效能便顯得捉襟見肘。與此同時，渦輪增壓器侵占了部分發(fā)動機(jī)艙的空間，使得其它零部件長時間受到高溫的影響，繼而產(chǎn)生一系列的問題。
所以，一些改裝大神把渦輪增壓器及部分進(jìn)氣管道，從發(fā)動機(jī)艙移動至車尾來放置。工作原理也是和前置的渦輪增壓器相同，但是區(qū)別就在于從車輛后方吸入的空氣，經(jīng)過壓縮后的空氣溫度要低不少，而且渦輪增壓器本體的溫度也下降了超過200℃。如此一來，專門為了冷卻壓縮空氣的中冷器也就可以退下火線。
可正如前面所提到，當(dāng)進(jìn)氣管道設(shè)計得越長，動力的延遲感就越為明顯。而把渦輪增壓器后置的話，發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣管道距離變得更長，因此動力的延遲感就會更加明顯。而當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速上升后，增壓器建立正壓時的動力涌現(xiàn)就會顯得激進(jìn)不少，和加裝傳統(tǒng)老式的大號渦輪增壓器的動力輸出特性頗為相似。
排放法規(guī)越發(fā)嚴(yán)苛，對內(nèi)燃機(jī)的排放要求也在不斷提高。為了兼顧低油耗和尾氣的清潔排放，不少車企主動研發(fā)小排量發(fā)動機(jī)，搭配渦輪增壓器以保障動力輸出。而像后置渦輪增壓器這種結(jié)構(gòu)，能否用在小排量車型？
其實從上面提到的結(jié)構(gòu)布局和工作原理可以知道，小排量發(fā)動機(jī)的廢氣排量并不算高，其使用的渦輪增壓器也是直徑較小的小號渦輪。較長的進(jìn)氣路徑也抵消了小渦輪的壓縮的效果，進(jìn)氣溫度的升高幅度并沒有高增壓值來得熱，再通過長距離的進(jìn)氣路徑已無意義。
因此，在北美地區(qū)的車迷之中，后置渦輪結(jié)構(gòu)多數(shù)用于大排量的V8發(fā)動機(jī)之中。一方面，發(fā)動機(jī)自身的基礎(chǔ)排量能保證在渦輪增壓器還沒建立正壓時，動力輸出足夠帶動車輛。另一方面，當(dāng)駕駛者提高發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，大排量發(fā)動機(jī)在排氣時的優(yōu)勢會使得建立正壓的時間縮短，能更快地輸出動力。
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