不知道大家有没有发现，随着汽车工业的发展，有不少新的东西出现又有不少旧的东西被逐渐淘汰。就例如自然吸气发动机，不知道大家有没有发现，除了用在混合动力的车型之上，单单使用在纯汽油车型上的自然吸气发动机是越来越少。取而代之的是，排量越来越小的增压发动机。为什么会变成这样，其实也很好理解。因为全球的环保法规越来越严格，当发动机的排量越大，尽管车企可以把它的排放进行严格的控制，但排气量摆在那里，因此它的排放自然也会更高。为了规避环保法规，车企不得不把发动机的排量缩小，可这样做最大的后果便是动力不足，而想要解决这个问题最好且最直接的办法便是为其进入增压系统，通过强制进气的形式，提升发动机的爆炸力，从而让小排量的发动机也能够拥有充足的扭矩，推动更大型的车辆。

图：这位便是涡轮增压器的发明者Alfred Büchi（阿尔弗雷德·比奇），他出生于1879 年 7 月 11，1959年10月27日与世长辞，享年80岁。

说到涡轮增压，很多人都对它有所了解，而一些对汽车科技或者机械有所研究的读者们，甚至可以很清楚地述说涡轮增压的工作原理。可是关于涡轮增压它是怎样来的，各位又是否清楚呢？汽车上的每一个零件都是经由无数的先驱们在不断探索之中研发，有时候一些我们难以理解其作用的零部件或许在你了解完它的诞生过程之后，便会理解它为什么会存在以及存在的意义，而涡轮增压也不例外。研发涡轮增压器的是一位来自瑞士的工程师及发明家，它就是Alfred Büchi（阿尔弗雷德·比奇）。

图：这是Alfred Büchi涡轮增压器的宣传海报。

在介绍之前，小编有必要说明一下。比奇虽然是涡轮增压器的发明者，但实际上早在他之前便已经有人在着手研究增压系统的技术。而且这两位还是鼎鼎大名的人物。第一位是DMG的创始人Gottlieb Daimler（高特里·戴姆勒），他早在1885年便已经获得了其第一个增压系统的专利；而第二位则是柴油机的发明人Rudolf Diesel（鲁道夫·迪塞尔），它也在1896年开始着手为它所研发的第二台发动机上加入增压系统。不过可惜的是，两位先驱的增压系统都未能够实现商业化使用，原因是他们所研发的装置虽然有效提升了发动机的升功率，但其结构也过于复杂，制作起来更是十分昂贵，因此这两套装置都只能用于实验而无法量产。

图：从结构上来看，它与我们目前常见的涡轮增压器会有一点点的区别，但其原理却是与咱们现在使用的涡轮增压相同。

言归正传，正如前面所说Alfred Büchi是一位瑞士人，他于1879 年 7 月 11 日出生在其瑞士的温特图尔，他的家庭并不简单，其父亲Johann Büchi（约翰·布奇）在他出生的时候便已经是当地著名的工业工程公司Gebrüder Sulzer（苏尔寿）的CEO。或许是因为父亲的关系，比奇从小也是对工程学有着十足的兴趣。1899年，时年20岁的比奇成功进入了瑞士苏黎世联邦理工学院学习工程学。1903年，完成了四年大学学业的他也顺利获得学位，之后便离开了瑞士，到了比利时以及英国从事工程工作，这一走便是4年的时间，直到1908年他才从新回到了瑞士。在比奇离家的这四年时间，比奇在外见识到了不少新鲜事物，但热爱工程学的他却只对与机械有关的东西感兴趣，特别是对提高内燃机热效率这件事更是到了痴迷的地步。

图：此图可以很清晰地看到，两个腔体，分别是压缩腔体以及驱动（涡轮）腔体，他们的叶片也是共轴的。

因为在比奇外出工作的几年，比奇在工作时也观察到，传统的内燃机的热效率十分低下，大约有三分之二的能量在废气气流之中以热量的形式被浪费掉，因此比奇就想通过利用废气能量来驱动一个增压系统，从而使空气在进入气缸之前进行压缩，并且把这些被压缩的空气强制性地“泵”进气缸，从而使发动机爆炸力更强大。比奇很快便制作出了这个装置，它是由一个共轴的压缩机和涡轮组成，这个装置安装于发动机的排气上，以此来利用废气吹动涡轮，从而使压缩机运作并进行空气压缩。这个装置虽然与现时我们见到的涡轮增压器有着一些出入，但其原理已经与我们现在使用的涡轮增压器相接近，因此比奇才会被认定为现代涡轮增压器的发明者。比奇的这套增压装置于1905年11月16日在德意志帝国的专利局申请并获批，只可惜这个装置在当时还是无法实现广泛使用，甚至都无法成为一个量产的系统，因为当时还无法制作出能够实现比奇这个想法的材料以及燃料。

不过尽管如此，比奇还是没有放弃他的这项研究，甚至还继续对这项进行更深入的开发。1909年，比奇从国外回归瑞士并且进入到父亲所在的苏尔寿公司进行工作。在苏尔寿公司，比奇主要负责研发柴油发动机的同时也继续进行着对于涡轮增压技术的研究，但此时的比奇并没有想过把涡轮增压技术的发动机运用于汽车上，毕竟当时的汽车还没有在欧洲普及起来。所以他把目标放到了大型船舶和飞机的应用上。1911年，比奇的研究初有成果，苏尔寿公司也专门开设了一家实验性的涡轮增压器工厂，并且在1915年成功地生产了第一款搭载比奇研发的涡轮增压的柴油发动机原型机。这款原型机本来是打算安装于飞机上，用以缓解高空情况下空气稀薄对飞机的影响，但可惜由于这款增压器无法保持一致的增压值，因此这款机器并未能够一鸣惊人。

1915年，比奇开始寻求更多的帮助，他找到了瑞士ABB电气公司的前身，Brown,Boveri&Cie（BBC）寻求合作。BBC并没有拒绝比奇，但他们的谈判却一直到1923年，双方才正式达成协议，这意味着这一谈便谈了8年的时间。促成这次的合作，还要归功于德国交通部。因为他们需要建造普鲁士号以及汉萨斯坦泽号两艘客轮，这两首客轮都需要配备两台十气缸的涡轮增压柴油发动机，因此比奇这套发明了将近20年的涡轮增压装置终于可以首次应用于大型的航船上面。柴油机自然是苏尔寿公司负责生产，但涡轮增压方面却是需要交由BBC方面负责，当然这也需要比奇在监督下完成。在搭载了比奇的涡轮增压器之后，这两搜船的动力从1750匹瞬间增加到了2500匹，可见这套增压系统对于柴油机的帮助有多么的大。

图：这台是1921年推出的Mercedes Typ 10/40/65 PS Sportzweisitzer，其实早在这个时代，已经有汽车使用增压装置，不过眼前的这台车使用的并非涡轮，而是机械增压。

两艘客轮的成功也意味着在比奇获得专利20年之后，他的专利终于具有实用性。而通过次柴油机与涡轮增压技术的结合，整整将柴油机的效率提高了40%以上，而趁此机会，比奇又以自己的名义，在瑞士为这套涡轮增压装置申请了专利，而这次专利的名字成为“Büchi-Duplex Turbocharging System”。1926年，比奇离开了苏尔寿公司并且正式成立一家名为“Büchi Syndicate”的新公司开始自立门户，由于没有了苏尔寿的生产资源，比奇只能寻找其他的发动机供应商来提供柴油机，而这家公司便是瑞士的火车设备制造商SLM，并且在合作不久之后，比奇更直接被SLM聘请为总监，帮助SLM进行开发。至于涡轮方面，比奇一直保持着与BBC的合作，使用由BBC提供的涡轮增压器。公司成立两年之后，比奇新开发的大型涡轮增压器设计取得了成功，这也增加了他与其他发动机制造商的合作，直到二战之前。虽然，比奇的涡轮增压器一直都被应用于大型的船舶上，但在20世纪30年代，涡轮增压器便已经被汽车使用，这种技术最开始是运用于赛车之上，到了20世纪末，这项技术已经被运用于商用车辆，例如1938年苏尔寿公司便生产出了第一台使用涡轮增压的卡车发动机。

Alfred Büchi并未能亲眼看到其设计的涡轮增压器在汽车行业中普及使用，他于1959年10月27日便与世长辞，享年80岁。2012年夏天，瑞士比奇的出生地温特图尔为了纪念这位先驱，更是将一条高速公路以比奇的名字进行命名，可见这位先驱的伟大。