為什麼現在的渦輪增壓發動機從一兩千轉就輸出最大扭矩但是還有明顯的渦輪遲滯呢？

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根本不可能在這個轉速體驗到廠家說的那個動力，都是感覺要等一下，轉速上來了才有渦輪啊。

這個問題是很多車主，汽車愛好者，甚至工程師都會有的典型疑問。

簡單來說，渦輪增壓發動機在廠商聲稱的轉速範圍（比如2000-5000rpm）輸出最大扭矩，和這台發動機在這個轉速下沒有渦輪遲滯這件事，是沒有任何（直接）關係的。

為什麼是這樣呢？是不是廠家欺騙我們了呢？

並沒有，廠商說的都是實話，但是由於這個事情解釋（還有理解）起來稍微有一點點繁瑣，一般廠商也都只說了一半。

哪一半呢？就是人家說了在2000轉開始輸出最大扭矩，但是沒說要你等多長時間啊（也就是渦輪遲滯）。從你勻速行駛，踩著10%的油門的狀態到你踩下全油門加速，等0.1秒就給你輸出最大扭矩是輸出了最大扭矩，讓你等2秒之後再給你最大扭矩，也是輸出了最大扭矩。

下面舉例，應該能更清楚一些。

考慮上圖這樣一台2.0升自然吸氣發動機的動力輸出扭矩圖。如果你掛著最高檔在100公里巡航，比如轉速在2000rpm，此時你需要加速。假設檔位不變，那麼作為自然吸氣發動機動力可以在0.1秒左右就從A點上升到B點。

相反，如果是一台1.4T小排量渦輪增壓發動機，你的發動機在你踩下全油門的瞬間只能輸出130-140NM左右（C點，1.4自吸發動機等價最大動力）的動力輸出，剩下就要等排氣把渦輪的轉速提升之後才能有足夠的額外進氣，也就是說，你現在的A點到B點不是0.1秒了，是A點到C點的0.1秒加上C點到B點的若干秒。（詳見渦輪增壓汽車，猛踩油門，為什麼會有超過一秒的延遲？ - 知乎）

但是這和廠家宣稱的，2000rpm開始輸出最大扭矩並不衝突啊，只不過（在現實中）因為渦輪遲滯的存在，你不能馬上感受到（那個聲稱的轉速下的最大扭矩）而已。

而進一步的事實是，（一般情況下（非quasistatic））你也永遠感受不到這個轉速下（比如2000rpm）的最大扭矩，什麼意思。因為實際過程是，即使不降檔，從你踩下油門的瞬間開始，因為你輸出了動力，所以車輛是在加速的，也就是說發動機轉速也是在上升的，所以實際過程中你的動力輸出是這樣的（見下圖），不是從A到B而是從A到D，當你感受到最大扭矩的時候，發動機轉速已經到D點對應的轉速了。（註：而由於自然吸氣的動力響應足夠快，你感受到的（基本上）確實是從A到B再把車加速到D）

除了你感受不到（在這個轉速下的）最大扭矩，你還感受不到（純粹在這個轉速下的）渦輪遲滯。因為在實際過程中，隨著轉速的上升，你（這個過程）綜合實際感受到的遲滯是從E到D的遲滯和從A到B的遲滯的中間值。又因為轉速越高，渦輪遲滯越小（因為發動機是volumetric cyclic machine而渦輪機是flow machine），就會給你產生低轉速（即使是廠商宣稱的可以輸出最大扭矩的起始轉速）沒有動力還有渦輪遲滯，而轉速一高動力就變得充沛而且渦輪遲滯也小了的真實而又虛假的現象。其實動力是在任何（宣稱可以輸出最大扭矩的）轉速都有的，只不過由於低轉速渦輪遲滯比較大，所以釋放不出來而已。

再換一個說法，那就是扭矩平原和渦輪遲滯，是兩個一起發生的現象有相關但是沒有因果關係。不能因為有扭矩平原，就認為沒有渦輪遲滯，不管這個扭矩平原有多寬廣。

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問題到這裡貌似回答完了，但是其實還沒有。

因為上面只說了，有扭矩平原（這個靜態現象）和不會有渦輪遲滯（這個動態現象）並沒有什麼直接關係。但是他們有間接關係啊，How？我們繼續往下看。

假設你大致了解渦輪增壓的背景和緣由，那麼增壓發動機的設計還有渦輪遲滯的結果可以參考下面簡單的分析。

首先如果你想用一個1.4t的發動機替代2.0的稀然吸氣發動機，假設你會把小型化的全部紅利都用於效率的提升。那麼對於最大扭矩在200NM左右的自然吸氣發動機，如果你選擇一個小一些的渦輪，它會讓你的扭矩圖看起來是這樣。

如果你選擇一個大一些的渦輪，那麼他的扭矩圖看起來會是這樣。（假設為了輸出相同的最大扭矩和馬力）

如果是一個大渦輪，可以看到，同樣的最大扭矩輸出的起始轉速就要高一些（3000rpmVs2000rpm），不利於日常駕駛，但是其理論上可以達到的最大扭矩還有最大馬力都要高很多。上圖是讓一個大渦輪輸出和小渦輪一樣的最大扭矩和功率（通過泄壓閥控制），但是如果再釋放一下他的潛力呢？扭矩圖就看起來會是這樣。

顯然，扭矩T和功率P都可以輕易大很多。所以，人們經常討論的所謂的小渦輪大渦輪的影響，在具體到發動機扭矩圖上的表現就是這個樣子了。對於同樣的馬力和扭矩的要求（當然也必須是對同一台發動機進行增壓），顯然小渦輪會提供更廣的扭矩平台，但是在高轉速區間的效率會低一些（這個低主要是pumping losses的增加，燃燒的效率必須是妥妥的（基本上）不影響），大渦輪扭矩平台小，但是高轉速效率高（同理還是pumping部分效率高），而且進一步提供更高動力的潛力更大。（詳見賓士A45 AMG為什麼可以把2.0T的發動機調校地那麼強勁？）

當然，除了扭矩平台和效率的區別，還有一點很重要的，就是小渦輪小啊，也就是輕，渦輪遲滯就小。如果定性地用畫圖來描述，就是上圖的樣子。顯然，同樣在3000轉下面加速，橘黃色的X到Y點的響應要比紅色的快。（橘黃色和紅色的X與Y其實在一點，為了展示分開寫）

所以可以看出，渦輪增壓發動機有寬廣的扭矩平台，和有沒有渦輪遲滯並沒有直接的關係，但是他們有間接的關係。我們可以說，在其他條件都相同的情況下，扭矩平台廣的發動機渦輪遲滯會相對來說小。但是這個小，不是說沒有。

所以，最後再做一個總結。

2000轉開始輸出最大扭矩但是還有渦輪遲滯，並不是廠家在騙人，是因為兩者沒有直接關係。但是這兩者有間接關係，具體就是第二部分講解的那樣。

一天之後根據評論再添加4部分常見問題講解。

1. 雙渦輪的應用

顯然，如果用一大一小兩個渦輪（並且序列放置（in series）），一個負責低轉速一個負責高轉速，可以得到動力，效率，響應各方面更好的兼顧。但是為什麼基本上沒有汽油機（柴油機增壓是另一個情況，這裡不討論）使用雙渦輪呢？

因為貴啊。我研究生教授博士論文畢業只不過給大眾提了一個新的後處理控制方案能夠提升10%左右的精度，差點兒就被罵成狗，只是因為這個控制方案要每輛車多裝一個「只要」10歐元的sensor，乘以大眾每年幾百萬輛車試試？知道現在一個1.5升發動機用的turbocharger多少錢么？儘管得益於我國自主主機廠飛速上升的智商和經驗，使得同樣的外資產品幾年內價格下降三分之二，一個外資的turbocharger也要小一千塊（就2017年而言，1.5升自然吸氣用。兩三年前這個價格在這個值三倍左右）。一個增壓器變兩個，那就是增加100%的成本啊。。。（當然現實不會是100%因為渦輪增壓是一個系統。。。但是也不低）

2. 現實的情況

現實是，通過對渦輪增壓器流體力學還有製造工藝設計的優化（什麼單渦輪雙渦管）還有和發動機匹配工作的深入，各大主機廠基本已經能做到，用（傳統意義上講）很小的渦輪，在動力（馬力/扭矩），效率和響應之間得到一個（對於目前車用動力需求）可以接受的解決方案。

目前主機廠的主要趨勢都是不光是2000rpm的問題，基本都做到在1400-1800rpm就輸出最大扭矩，更極端的寶馬在1200rpm這種，什麼雙渦管blabla，相信你們數據名詞兒都背得很熟了。

從我個人開過的車來看，（在削減渦輪遲滯方面）做得最好的是寶馬和保時捷。其他品牌基本上在一個數量級上，落後於這兩者。

3. 具體的遲滯時間和趨勢

這個最上面我沒說清楚，請看下面的圖。

如果這是一台性能比較「平均」而且「正常」的現代的，小排量，渦輪增壓，直噴發動機，那麼我會說，

A-B，2.5秒

C-D，1.5秒

E-F，1秒以內

G-H，0.5秒以內

考慮到如果是自然吸氣發動機，同樣的動力變化，時間都在0.1-0.2秒。具體數值請不要和我糾結，我也不可能把真實的量產車數據擺出來。我畫這個圖的意思是，想讓你知道轉速越高，渦輪遲滯越小這個趨勢，和他們遲滯這個值，大概的數量級。

4. 渦輪遲滯時域看起來的樣子，進氣歧管的正壓和負壓

這是寶馬N20發動機在1500轉下，10%動力到100%動力的動力響應，藍色自吸部分動力增長，紅色增壓部分動力增長。

同樣過程換算成進氣歧管正負壓強，

其實這些都在渦輪增壓汽車，猛踩油門，為什麼會有超過一秒的延遲？ - 知乎里，前面也都給過你們鏈接了。

References：
The New BMW 2.0-l Four-cylinder Gasoline Engine with Turbocharger, F Steinparzer, N Klauer, D Kannenberg, H Unger. 2011.

1、廠家說的最大扭矩爆發點是在台架上用節氣門全開的條件下測得的。並不是說只要轉速達到了那個點就能輸出最大扭矩。渦輪是否起正壓不僅取決於發動機轉速。

2、你在行駛過程中突然大腳油門踩下去之後，渦輪需要一個壓力建立的過程，在這個過程中會損失一部分時間。

3、瞬時的加速度不僅取決於發動機輸出的扭矩，還要看變速箱的傳動比（扭矩放大的係數）。當你踩下油門的時候，汽車做出的響應不僅僅需要加大節氣門開度，同時也需要降檔（增大扭矩放大係數），降檔之後發動機轉速勢必要提升。當這一切都完成之後你才能感覺到加速度的增大。所以你覺得原來的轉速必須增大才能爆發。傳說中的二擋7300就是利用了二擋這個齒比大，扭矩放大係數大的原理。

4、帶有液力變矩器的變速箱在急加速的時候是處於解鎖狀態，也就是說輸入端和輸出端的轉速並不匹配，所以也會有遲滯的感覺。

如圖

就這樣了原諒我的渣筆跡～

你穩一下油門就能感受到了，又不是機械增壓，不可能完全同步。問題問的是兩件事。

因為錢給的不夠多，你錢給足了上組合增壓，前半段上機械後半段用渦輪哪裡來的延遲？

因為最大扭矩轉速降低，並不能讓遲滯消失。如果想加速時用到這個扭矩，不妨起步前轟轟油門，把增壓器轉速吹上來。

跟節氣門開度也有關係吧，轉速並不完全決定進入渦輪廢氣量。廠家給的外特性應該是滿開度的

因為這個數字表達的是理論上最大負載工況下的轉速扭矩關係。簡單的說，負載決定節氣門開度，決定燒多少油，決定排出多少廢氣推渦輪。比如急下坡跑到6500轉連油都可能不噴（發動機制動作用不夠消耗車的下坡勢能），談何輸出。

所以道理就這麼簡單，因為你平常駕駛不是跑馬力機，不是永遠地板油滿載上大坡。這個數字需要參考其他數字，才可能對你日常的加速體驗有指導作用

蘇黎世講的很通俗易懂喔，贊一個。雙渦管雙渦輪（一個大慣量渦輪和渦管配中高轉速，一個小慣量渦輪和渦管配低中轉速）是機械增壓+渦輪增壓之外的另外一種方案，再配上BMW的L6，爽歪歪。但是仍然不能避免渦輪遲滯，每種技術都有娘胎裡帶出來的優缺點。

因為2000正壓，發動機要輸出大負荷。日常使用發動機2000轉沒有輸出2000全部功率。

按照我的理解就是

自然吸氣發動機到了 2000轉就有2000轉的動力基本是不變的

渦輪增壓發動機到了 2000轉還要看渦輪工作情況動力有一個波動區間的

如果用電子渦輪，對遲滯的緩解作用應該還是有不小的幫助的。

之前看到過一個解說，因為渦輪增壓發動機全力加速會有一個加壓的過程，這個過程時間比較長，可能要1～2秒多吧。一般汽車會在這個時間去降檔，會讓人感覺沒有那麼遲鈍。

補充一下，是對進氣歧管的加壓

其實就是開始拉升轉速，使排氣量增大，然後帶動渦輪，加壓進氣歧管

2000轉可以輸出最大扭矩≠一到2000轉扭矩就來了

渦輪和發動機轉速並不同步，渦輪和曲軸沒有機械連接。發動機先達到2000轉，渦輪還在加速，所以你就感覺到遲滯了。

就算你踩到6, 7000轉是，你一松油再踩下去，可能轉速有4, 5000轉但是扭矩也有延遲。

所以並不是渦輪介入早延遲就小

渦輪的轉速和發動機的轉速不是對等的，同樣發動機1500轉，空載時候渦輪可能就幾千轉，滿載渦輪幾萬轉。等渦輪由幾千轉提升到幾萬轉的過程就是渦輪延遲。

抖個機靈

Turbo lag?

決定動力的是發動機輸出功率，而不是扭距。功率=扭矩×轉速

2000轉時，光有扭矩，轉速沒上來，仍然是沒力的。