汽车涡轮增压引擎是如何运行的，为什么需要提前更换机油？
直喷涡轮发动机是汽油发动机技术之一，是一种将涡轮增压器和直喷技术相结合的发动机。这种引擎善于高扭矩的发挥，但是任何结构的引擎抖存在优点与弊端。
什么是直喷涡轮增压？
涡轮增压器的影响和弱点
为发动机提供动力的最常用手段之一是涡轮增压器，这是一种即使在小排量下也能提高输出功率的装置。涡轮增压器是一种对吸入发动机的进气进行压缩的装置，废气中的能量由涡轮回收，利用该能量旋转以对其进行压缩。
往复式发动机确定了空气和燃料的最佳混合比，吸入的空气越多，燃烧的燃料就越多，发动机的输出功率也相应提高。涡轮增压发动机的输出功率可达到自然吸气发动机的1.5倍左右，即使是小型发动机也能实现高输出。但是，涡轮发动机有一个弱点，无法提高发动机的“压缩比”，这对提高发动机的效率很重要。
这是因为汽油机一直存在“爆震”的问题，当压缩比变高，压缩后温度升高时，空燃混合气中的汽油会自燃并异常燃烧。应避免爆震，因为它会导致发动机受到强烈冲击和振动，在最坏的情况下会导致发动机故障。
当涡轮发动机压缩的空气被送入气缸时，压缩时的温度会升高那个量，所以一般需要降低涡轮发动机的压缩比。
而自然吸气发动机的压缩比一般在10~14左右，而涡轮发动机的压缩比一般在9以下，发动机本身的效率不高。
直喷克服了爆震的弱点
直喷发动机是将燃料直接喷射到气缸中的发动机，与进气道喷射不同，后者预先混合燃料以形成空气燃料混合物。在直喷发动机中，只有空气首先被泵入气缸，只有空气被活塞压缩。燃烧开始时将燃料注入活塞压缩的空气中，并在大约同一时间用火花塞将其点燃。
由于这种结构，直喷发动机具有抗爆震的特性，并且由于在没有燃料的情况下仅压缩空气，因此在该状态下不会发生爆震。另外，由于燃油像细雾一样在超高压下喷射，喷射的燃油立即汽化并带走汽化热，通过降低气缸内的温度，喷射的燃油难以到达达到爆震的温度。
由于这些影响，直喷发动机可以比进气道喷射发动机具有更高的压缩比，这在发动机效率和输出扭矩方面具有很大的优势。这一特点与涡轮增压器的组合非常兼容，即使进气被涡轮增压器压缩也不太可能发生爆震，可以实现高压缩比的高效涡轮发动机。因此，直喷涡轮发动机的压缩比可以提高到10左右。
直喷涡轮声音
直喷涡轮发动机具有一种独特的发动机声音，它是直喷发动机的特点和涡轮发动机的特点的结合。斯巴鲁传统的水平对置发动机中融入了直喷涡轮增压技术的发动机，发动机类型的特征声音是水平对置发动机，因此非常安静。
但是，说到直喷涡轮发动机，除了涡轮发动机特有的低沉的轰鸣声外，还夹杂了直喷发动机的噪音，烦人的声音也不少。
由于直喷发动机以高压喷射燃油，喷油器和泵的噪音较大，独特的咔嗒声类似于具有类似燃油喷射系统的柴油发动机。由于声音很嘈杂，即使采取了隔音材料的措施，它也会比自然吸气发动机噪音更大。
直喷涡轮的优点
1.实现高发动机效率
如上所述，缸内直喷涡轮发动机的一大优势就是效率高，可以提高发动机的输出功率。直喷涡轮发动机的优点是可以提高压缩比，并且通过涡轮增压器提供动力，两者都可以在整个范围内提高发动机的输出和扭矩。
2.观点
由于直喷提高了整个发动机的效率，扭矩从低到高转速增加，可以获得良好的加速。除了直喷之外，涡轮增压器大大提高了最大输出功率，使其成为非常强大的发动机。此外，增加低速扭矩还有在市区驾驶时降低发动机转速的作用，因此也可以提高燃油效率。由于直喷涡轮发动机可以极大地提高发动机性能，至今仍被世界各地的汽车制造商用作最新的发动机。
3.涡轮小型化利用
直喷涡轮发动机的效率可以用来提高发动机功率，但近年来它也被用于一种被称为“小型涡轮发动机”的环保发动机。小型化涡轮发动机是德国主要制造商大众汽车开发的概念，是一种利用涡轮增压器来提高因发动机小型化而导致的燃油效率并补偿随之而来的输出下降的发动机。
此外，涡轮增压发动机的小型化往往与直喷技术相结合，大众一直专注于小型直喷涡轮发动机。涡轮增压发动机小型化后的燃油经济性提升效果比自然吸气发动机高约20%～30%左右，而直喷涡轮增压发动机在性能方面也具有同等规格。
也就是说，采用2.0L直喷涡轮增压发动机的小型化涡轮发动机替代2.5L自然吸气发动机，实现相同规格的发动机，同时提高燃油效率。这种涡轮增压发动机小型化自大众汽车上市以来已成为全球趋势，直喷涡轮增压发动机小型化在欧洲制造商、美国制造商和日本制造商中越来越多。
4.冷启动期间的高排气性能
直喷发动机的优点是在发动机冷态启动时具有良好的排气性能。但当天第一次启动发动机或发动机完全冷却后再重新启动时，由于发动机尚未升温，燃油汽化不良，成为废气，许多有害物质混杂在一起。但是，直喷发动机可以将气缸内的燃料汽化，因此即使在冷启动时也接近正常燃烧状态，排气比普通发动机更清洁。
直喷涡轮增压的缺点
直喷涡轮发动机的缺点是将直喷技术和涡轮增压器的缺点结合在一起，有些部件不能通过组合来改进。
1.积碳问题
前面我解释过，直喷发动机在冷启动时废气净化效果很好，但另一方面，它的缺点是燃烧时会排放大量碳，导致发动机内部积碳。碳是未完全燃烧的燃料的残余物，这在柴油发动机等的排气规定方面构成主要问题。然而，即使是直喷发动机也会排放大量碳，尽管不如柴油发动机多，与进气口喷射发动机相比，这在废气净化方面是不利的。
直喷发动机将燃料喷射到气缸中使其汽化，但所有燃料汽化需要很短的时间，未汽化的燃料保持未燃烧状态并变成碳。此时产生的碳是非常细的颗粒状石墨，它与发动机内的机油混合会产生高粘性的油泥。产生的油泥堆积在发动机的各个部位，堆积在气门周围、EGR废气循环装置、循环的进气系统等各个部位。如果在这种状态下驾驶多年，油泥会导致各种障碍，例如阀门密封性和进气阻力变差。
2.大量的发动机噪音和振动
这和上面提到的直喷涡轮发动机发出声音的原因是一样的，但是直喷发动机的发动机噪音和振动大是缺点。直喷发动机的高压喷油器和高压燃油泵会产生独特的噪音，这使得汽油发动机的发动机声音很大。此外，直喷发动机和涡轮增压器的高输出导致发动机产生较大的振动，这是高压燃油系统以外的噪声源。另外，发动机本身产生的振动很大，可以说发动机比一般的汽油发动机噪音大，振动也大。
3.发动机本体的耐久性
直喷涡轮发动机在发动机本身的耐用性方面有很多缺点，高负荷使发动机更强大。直喷涡轮发动机的高压缩比、燃烧效率、高输出等特点给发动机带来了高负荷，但效果却是它对主要的零件系统有不利影响，例如。这些零件必须设计坚固以承受负载，并且零件的耐用性和寿命必须很高。因此，缸内直喷涡轮发动机的主体部件往往体积大、重，成本高。
4.维护的重要性
由于直喷涡轮发动机的特性，更换机油非常重要，必须以自然吸气汽油发动机的一半左右的间隔更换。首先，涡轮增压器使用机油来冷却和润滑内部轴承，这对机油变质有不利影响。由于涡轮增压器不断充满接近1000°C的高温废气，其旋转部件中的轴承变得非常热，无法用冷却水冷却。
此外，需要发动机油来防止卡死，而涡轮发动机通常会迅速劣化。另外，直喷发动机存在上述积碳问题，所以如果机油变质，粘度增加，油泥就会产生更多，对发动机也有不良影响。一般来说，直喷涡轮发动机每行驶5000公里就需要更换一次机油，这使得维护成本增加。