如今涡轮增压车为何那么多,自然吸气发动机难道不好了?

非专业但实际车评 2024-01-13 16:16:14

如今的燃油车市场,搭载增压发动机的车型占比几乎达到了95%以上。曾经占据多数的自然吸气发动机如今已变得凤毛麟角,而曾经饱受诟病的涡轮增压发动机如今已成为绝对的主流。平心而论涡轮增压发动机对比自然吸气完全是降维打击。

从各个方面来看,涡轮增压发动机几乎碾压自然吸气发动机。重量、体积、性能、油耗等多个维度,涡轮增压发动机几乎均比自然吸气发动机更强。而曾经的迟滞问题,随着小惯量涡轮的普及,已微弱到不能被驾驶者感受到的地步。所以自然吸气逐渐被淘汰也是一种必然。

实际上内燃机的轻量化、小排量化、低转速化是一个趋势,这种趋势从20世纪初就已经存在。而随着环保、排放标准越来越严格这种趋势的进程也不断提速。当然这种趋势要建立在性能、动力不断变强的基础上,这就好比上世纪初的V12发动机马力仅有200匹出头,而如今的L4自然吸气发动机即可达到这样的动力标准。

所以虽然近百十年来内燃机的排量不断的降低,可升功率却是在不断提高的。所以说增压发动机导致内燃机排量降低是非常不严谨的,内燃机排量不断下降的趋势在增压技术还未产生时就已经存在。所以内燃机排量变小并不是增压技术所导致的,这仅仅是内燃机或任何事物发展趋势罢了。几十年的压缩机体积也比现在的大,效果还不好。

涡轮增压技术从赛用到民用的转变

正如很多朋友所说的那般,涡轮增压技术早期的确被应用于赛场。赛车竞技往往有排量上的限制,在不增加排量的基础上去大幅度增加功率。本质上与早期那些高转速自吸发动机类似,赛场上看重功率而轻视扭矩。因为赛道上比的并不是谁的起步快,而比的是哪辆赛车的峰值功率高,毕竟最大加速度由最大输出功率所决定,

功率=扭矩*转速/9550,提高扭矩、提高转速均能增加功率。扭矩的本质就是内燃机每循环所能燃烧的燃油量,烧的油越多、做得功越大、扭矩就越高。但受制于空燃比,所以自然吸气每循环所能燃烧的燃油量受制于进气量(排量),所以自然吸气发动机的扭矩往往都差。大排量自吸扭矩为何不差?因为排量大、进气多,每循环所能烧的燃油也更多。

所以给小排量自吸挂涡轮,本质上就是在不改变气缸物理容积的基础上增加进气量。比如4缸4.0L每缸最大进气量是1.0L,而2.0L的4缸机每缸最大进气量是0.5升。而给2.0L自吸上个涡轮,利用气体可压缩特性每循环给气缸多送入0.6升的压缩气体,每循环所能燃烧的油量是不是就等于或接近4.0L自吸,这个不难理解吧?这就是涡轮增压技术的原理本质。只是早期的涡轮太大,小机器推起来费劲。

早期赛用并不重视扭矩,所以小机器推个大号涡轮。迟滞不代表涡轮没起作用,只是因为涡轮太大、低转速下废气推力太小,产生的作用微弱未被驾驶者感受到而已。而如今的增压机民用化,重视扭矩特性而不再执着于峰值功率。也就是说在意低转速下的功率输出,而峰值功率有多高不重要(这种理念导致扭矩决定加速度谬论的产生)。如今的涡轮惯量小、低转速下废气就能推动,所以如今增压发动机不再迟滞了。注意迟滞现象不可消除,只是减弱到驾驶者已经感受不到的状态。

涡轮增压机省油么?

关于涡轮增压发动机省不省油一直是饱受争议的,比如最常见能量守恒论,增压机功率高、所以不会省油。漏洞是,峰值功率高就等同于实际使用功率高?你家增压车峰值功率300匹,天天在路上就用到300匹?有增压系统就等同于增压系统全程都在使用?用能量守恒定律不能评价增压发动机是不是足够省油,关键点在于效率区间与日常用车工况的重合程度。

小排量机器并不一定省油,同理大排量机型也不一定费油,关键看怎么跑?同样跑200千米时速,排量越大越省油,1.5T油耗超高因为这个工况下效率太低。同样跑60千米时速排量越小越省油(相对),因为小排量机器更容易达到高效区间。如丰田2.5L自吸热效率峰值达到40%,但峰值热效率点需要转速在2500转左右、扭矩180nm时才能达到。这样的扭矩、转速输出,车速能达到140km。

是不是毫无意义?因为超速了,峰值效率区间根本没用上。而换个角度某品牌1.4T峰值热效率只有38%左右,但在1700转附近时就能达到,跑日常工况是不是1.4T更容易达到高效区间?所以小排量增压机省油并不能用能量守恒去判断(不合适,偏了),该比较的是不同机型在同等工况下的效率差异,从而引出油耗差异,这方面小排量增压的优势比自然吸气更大。

当然这种理念也不是万金油,主要由于常用工况(限速)所导致的,咱们用车常用工况在60-80千米(市内),所以一定是小排量增压更省油,因为这个区间下小排量增压的效率最高。而如果咱们日常用车工况大都是200km时速起步,那么谁更省油?很显然排量越大越省油。所以不断降低的排量本质上是在匹配咱们的日常用车工况,机器高效区间与日常工况重合度越高,越省油。很显然增压机更适合咱们的日常用车工况,所以这就是增压机取代自然吸气发动机的原因。

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评论列表
  • 2024-01-14 00:16

    片面之谈。扭矩是力乘力臂。你只说了力(在活塞顶加大力,即加大气缸容积。但也没说全,还可以增加压缩比)。力臂在引擎就是曲柄,曲柄长的扭矩就大,这个数据你是看不到的,但可以从另一个方面知道,活塞行程,活塞行程长的就是高扭矩引擎,反之是高功率引擎。所以你说的不对。自吸和增压各有千秋,不是几句话说清楚的。

  • 2024-01-13 18:18

    有钱你去,不差钱尽管来

非专业但实际车评

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