排氣脈衝的利用：發動機排氣與增壓器布置的關係
我顯然低估了我的磨嘰能力——準備了80張圖片計劃半分鐘一張，45分鐘結束，再解答問題45分鐘，結果生生講了兩個半小時，估計很多人已經煩了。
今天在這裡分段把一些我覺得有意思但是又沒有講清楚的地方再做個詳細講解。
實際上工程學主要的工作就是搭積木—現有的科學及零件就是積木—工程師的工作就是尋找合理或者不合理的方法把他們搭起來，形成一個產品。而一件完美的工程產品與一件樂高作品之間可能相隔著500個受過良好培訓的工程師。
先說說不同氣缸數量對增壓器布置的影響。說這個之前先了解下，到底什麼樣的排氣才是最適合乘用車渦輪增壓器的呢？先說結論：
- 排氣要連續
- 排氣要不互相干擾
排氣不互相干擾這個容易理解：某一缸排氣結束排氣門關閉之前，下一缸的排氣如果已經開始（排氣壓力波以當地音速傳播），那麼下一缸的排氣壓力波就會來到前一缸的排氣門背面，要麼導致前一缸排不幹凈，要麼下一缸廢氣直接進入前一缸。
至於排氣要連續，比如我們有一個4衝程單缸機，曲軸每轉720度排氣一次。（不考慮氣門重疊）理論上一次排氣所佔的曲軸轉角是180度，那麼排氣管中每720度就只有一個排氣脈衝，其餘540度排氣管壓力都等於渦輪後壓力。
排氣門打開的初期，由於缸內壓力非常高，排氣氣流是以其所能達到的最高速度——音速向外傳播的，此時如果排氣歧管壓力非常低（比如上面所說的一個大氣壓），氣缸內外巨大的壓力差勢必產生流經排氣門的非常大的節流損失，壓力損失了，渦輪前的壓力就不會太高，而渦輪的做功能力是與渦輪前後壓力之比（膨脹比）直接相關的，膨脹比越大，則做功能力越強。想像一個體積龐大的排氣管，即便排氣，壓力也遲遲升不上來，缸內廢氣長時間以音速排出，壓力白白損失，渦輪眼睜睜地看著排氣的能量浪費掉，自己卻得不到，只能憋憋屈屈地苟延殘喘。
這波排氣過去了，後面緊跟著540度的空窗期，本來在排氣階段就欲求不滿的渦輪在這540度里根本無事可做，百無聊賴只能減速，等待下一波排氣，大好青春就此荒蕪......
所以實際上車用增壓發動機都需要避免使用太大容積的排氣歧管：如果排氣歧管容積小，很少的排氣就能在裡面建立足夠大的壓力，用來「接住」排氣，不至於產生非常大的節流損失，並且可以把渦前壓力適當提高，提高渦輪的做功能力。渦輪吃得飽，才能拉動壓縮機那邊更多地向缸內輸送空氣。但是排氣管容積太小也不行，阻力太大也會阻礙氣缸向外排氣。所以排氣歧管的容積是一個非常重要的結構參數。
如果現在變成雙缸發動機，用一個容積合適的排氣歧管，那麼情況就好很多，再考慮到排氣門有提前打開和延遲關閉—假設提前和延遲各有30度—那麼整個720度就有度有排氣波臨幸渦輪，比起單缸機來說好太多。
那再多一個缸，720度居然有度都有排氣的陪伴，怎一個爽字了得？
再來一缸，4缸了。排氣開始有重疊了。如果還是提前30度打開，遲後30度關閉的話，在720度當中有240度，後一缸的排氣是會影響到前一缸排氣的。這個時候就需要使用VVT來優化排氣，使得下一缸的壓力波避開尚處於打開狀態的上一缸排氣門；或者即便到了前一缸排氣門背面，但是在這個波離開排氣門的時候排氣門才打開。
4缸機也可以使用twin scroll/divided wall/雙渦管渦殼結構，按照1-3-4-2的發火順序，將發火相隔的兩缸連接在一個渦管上，這樣既避免了發火相臨的兩缸產生排氣干擾，又相當於縮小了渦輪前排氣管的容積，更好地保留了排氣的能量，一舉兩得。
說到6缸機不管直列還是V型，發火順序通常都是1-5-3-6-2-4。相隔發火的三缸——1-3-2和5-6-4——剛好可以組成一個三缸機，實現三缸既連續又不互相干擾的完美境界。
所以看到下面的增壓器布置，可不要認為僅僅是為了方便哦。
BMW N54 直六渦輪增壓柴油機
Honda 3.5L V6渦輪增壓發動機
最後說一下V8。有人看到了題圖中的發動機，不免要說，這不就是1234一個增壓器，5678一個增壓器搭積木嗎？其實不是。
V8有多種發火順序，題圖中的V8，其發火順序是1-5-4-8-6-3-7-2
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