涡轮增压是如何淘汰掉自然吸气发动机的?优胜劣汰真的只是必然

非专业但实际车评 2024-04-03 01:55:05

如今的汽车市场中搭载自然吸气发动机的车型已经少之又少,欧系、美系车早已普及了涡轮增压。而在日系车中本田、日产也开始大面积使用涡轮增压,似乎拥有大排量自吸机型的品牌只剩下丰田了?

实际上即便是丰田也早该淘汰掉自然吸气发动机了,而问题则出在了它的混动车型并没有达到预期,并没有真正成为汽车市场中的主流产品。欧系车、美系车用增压发动机取代自然吸气是那么顺其自然,而日系车用混动取代自然吸气却不那么顺畅。这与当时这类油电混车型不太识时务的价格有关。

如今油电混车型的价格倒是便宜了,但市场又被新能源车型所占据。所以无论是纯油车还是油电混其实都失去了最佳的环境,只不过日系的油电混根本没享受到红利期。那么涡轮增压发动机是如何取代自然吸气的?实际上这仅仅是因为优胜劣汰,为啥无论客机还是战斗机都用增压发动机呢?原因很简单性能更强。

增压取代自吸是全方位的

实际上并无只有欧美车系用增压、日系车不接受增压的说法,这源于广大车友因信息不对称所导致的误差。日系车企专心搞涡轮增压技术可以回溯到上世纪80年代末,比如说GTR、RX7、三菱EVO、斯巴鲁STI,等等那些时候日系车企出品的车型大部分主打性能方面,皆搭载涡轮增压发动机。当然这些性能取向的车型搭载涡轮增压发动机并不能说明什么问题。

那只销售于日本本土汽车市场的K-car呢?这是日本民用车型中的绝对主力,搭载的发动机清一色0.66T(V2、L3、L4)。这是否可以算作日本车企及消费者对涡轮增压的广泛认可与接受?当然算。那么日本卖向全球市场的车型为什么早期大都是自吸?这可以理解成日系车企对各个国家汽车市场的一种预估吧,事实证明在2000年后日系车企的预估没对过,尤其是咱们国内市场。所以日系车企在民用车上使用增压技术甚至远比欧、美车企早得多。

性能爆炸似的增长在短时间内确定了招牌,吸引了大批量拥趸。

涡轮增压技术不仅仅是增大了发动机的峰值功率、扭矩,关键在于它改变了内燃机动力的输出特性。对于高转速自然吸气而言拉高功率很简单,比如本田的K20A只有2.0L却可输出220匹马力。但代价是转速要拉到8000以上,而2.0T的增压发动机呢?只要1500转左右就能输出上百匹马力。而同样的转速那些2.0L只能输出几十匹,这就是增压技术提高性能的原因。

功率=扭矩*转速/9550

全球内燃机的进化过程实际上就是围绕这个公式展开的。

目标:提升功率

方式:1.提高扭矩(增大排量或增压或增大排量+增压)。

2.提高转速或提高转速+增大排量。只提高转速机型的代表K20A,劣势就是扭矩太过于孱弱。提高转速+增大排量的代表:VQ37,既有较高的转速来输出足够搞的功率,也保证了扭矩来维持低转速下的提速性能。

问题是小排量+低转速才是最优解,为什么这么说?因为小排量车便宜、最适合普通人群的购买力。口嗨大排量自吸的车友比比皆是,玩过大排量的不足0.0001%,原因就是贵呗。如果如今的车型也如上世纪50年代那般清一色V8、V10、V6,至少90%以上的人群还是买不起车,所以排量变小是不是好事呢?是的。那为啥低转速好呢?原因很简单因为转速太高燃烧恶化,每分钟转速越高留给每个循环进、排气门的打开、关闭持续周期就越短,进气不足、排气不畅自然导致燃烧恶化、油耗上升。

2000年后汽车市场中最先开始凋零的就是两类机型,其一高转速自吸,使用领域太过于局限(赛道专属)。其二就是大排量自然吸气发动机,买得贵、用得也贵。当然如今的增压发动机领域依然有众多大排量机型,所以说增压机的普及并未导致内燃机排量的变小,比如奥迪的3.0T、宝马的4.4T、6.0T等等,包里银子多何愁买不到大排量?6.0T大排量增压是不是比大排量自吸更猛?兼具自吸的线性与增压的动力。

增压技术让内燃机更容易保持在高效区间运行

很多车友都会说增压不省油,理由是输出更多的动力、自然消耗更多的燃油,这叫能量守恒?能量守恒不假,但能量守恒并不代表油耗守恒,因为效率不一定守恒。一台2.5L自吸与一台5.0L自吸同样输出200匹马力,油耗会一样么?当然不一样了,如上图2.5L自吸在输出接近峰值功率的200匹马力时转速要上到6000转左右,热效率会降低到30%以下,峰值40%热效率是需要特定条件才能达到的。而5.0L V8在输出200匹时呢?效率必然在35%以上,那么谁的油耗高?没错这种情况恰恰是2.5L自吸的油耗高。

所以并不是排量大的机器油耗一定高,关键在于发动机的输出状态,输出200匹、300匹甚至更高功率时一定是排量越大、越可以省油。只不过这样的功率输出对于日常用车有实际价值么?当然没有了,谁没事在市区开车拉功率到200匹以上?日常用车不过几十匹而已,那么谁在这个输出功率区间的效率越高、谁就更省油。所以内燃机排量越来越小,如只输出60匹马力,5.0L效率是最低的、油耗最高,2.5L次之,效率最高的则是1.5L自吸。但1.5L自吸动力太弱了嘛,那就上个增压器吧,所以1.5T成了如今的主流。

所以增压为何流行?原因很简单,为了降低油耗、提高普及度,内燃机的排量必须要越来越小。小到一定程度动力就弱了,那么上颗增压器来改善低转速下的扭矩输出。涡轮增压并没有导致内燃机排量变小,而是随着内燃机排量越来越小才加速了涡轮增压技术的成熟与普及,这个逻辑不要弄反了,就像增压技术的普及影响各位买大排量似的。只要有钱连飞机、游轮都能买,那玩意排量够不够大?

2 阅读:790
评论列表
  • 2024-04-04 08:42

    谁跟你说涡轮增压淘汰自然吸气的了?在城市道路上还是自然吸气的好一点,涡轮增压派不上用场,在高速上涡轮增压可能强一些,但又有谁′会天天跑高速?

  • 2024-04-09 16:08

    现在电动车满大街了都!

  • SU 2
    2024-06-16 19:24

    这货是卖车的,专说这个好,要淘汰什么的。

  • 2024-09-05 16:52

    大排量的V8自吸还是很舒服的

  • 2024-06-10 08:04

    真无齿,

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