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涡轮增压发动机先进、省油?真的适合你吗?
时间:2018-01-02

  以目前的大环境来看,奥迪R8即将停产,欧系厂家纷纷推出涡轮增压取代曾经的大V8,似乎大排量自吸的末日已经到来。而另外一边,小排量涡轮增压如雨后春笋般迅猛发展,就连宝马7系、奥迪Q7这类的百万级豪车都开始用上了2.0T,甚至还有一大批1.0T三缸发动机问世。


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  大部分人印象中都会觉得涡轮增压是先进的代名词,看到亲朋好友买车第一件句就问这车带不带T,似乎只有带T的车才算是好车。对于这些现象,教授想说,小排量涡轮增压并没有理想中那么美好,或者说对于我们消费者来说好处并不大。


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  那么作为消费者就很有必要了解一下涡轮增压和自然吸气之间的差异,才不会被一些宣传术语所蒙蔽。这次,小八就带着几个比较有代表性的问题,跟大家解释解释小排量涡轮增压。


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  在大部分人的认知当中,似乎排量越大,油耗越高,呈现一个正比的关系。理论上,发动机结构没有改变的前提下,增加排量确实是会导致油耗增加。但实际上却并非如此,不同发动机结构上差异很大,运动不同的技术所得到的油耗结果是大相径庭的,比如说改变配气机构,采用VVT-i和没有VVT-i的发动机在油耗上差距就会很大。


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  有点跑题了,回归到涡轮增压的话题,大家应该都清楚涡轮增压是通过废气推动涡轮,带动进气涡轮压缩空气,从而使更多的空气进入气缸内部。这里教授想引入“实际排量”和“绝对排量”的的概念,在大部分教科书定义中,排量可以都是以气缸工作容积X气缸数而得到的,也就是如今我们看到的2.0T、2.5L这类数字,而这些我们把它定义为“绝对排量”。


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  那么“实际排量”又是什么东西呢?首先,我们先来了解一下发动机的工作原理,实际上踩油门并不是直接控制喷油嘴所喷多少油,而是控制节气门的开度,然后ECU再根据进气量的多少决定喷油量。所以说,进气量越多喷油就越多,单位时间内进气量越多则”实际排量”越大。而涡轮增压只不过是在一个相对小的容积里压缩进更多的空气,从而达到功率和扭矩上的大幅提升。  


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  这样是导致了一个问题,涡轮增压的“实际排量”是远比“绝对排量”要大得多,所以消耗的燃油也要更多。学过物理的都知道,能量是守恒的,要想马儿不吃草又要马儿跑得快这种事情在目前单一的内燃机是不可能实现的。这么说吧,如果一台2.0T发动机功率达到了3.0L自然吸气的水平,那么它的实际排量是和3.0L相当甚至还要更大。  


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  最实际的例子,前不久雅阁2.0L与迈腾1.4T的对比测试中,同样的路况一起跑30公里,最终雅阁的油耗要明显低于迈腾。要知道,本田这台2.0L发动机最大马力155匹,比迈腾1.4T的150匹还要大上一些。这里面牵扯到发动机的功率曲线以及出力特性这些咱们先撇开,事实上迈腾这台1.4T发动机的“实际排量”要比雅阁2.0L高不少。


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  其一,目前大部分的测试循环都是在匀速工况下进行,而且平均速度也比较高。这样一来,小排量涡轮增压的优势就凸显出来了,这时候涡轮未起正压,其油耗与同排量的自然吸气相当,远远比同功率的大排量自吸要省油。


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  其二,基本上在测试工况都属于低负荷状态,并没有涉及到急加速以及低速堵车这类高负荷的状态,而低负荷的稳态工况又对小排量涡轮增压特别有利。还有一点,国内工信部的油耗循环测试是在台架上完成的,和实际工况没法比。


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  在实际的路况中,大部分都是城市堵车走走停停,这时候涡轮未介入,小马拉大车负荷增大油耗随之上升。而当涡轮介入之后,发动机刚刚爆发出力,就又要刹车了。综合来看无论在效率还是体验上,小排量涡轮增压都不如同等功率的自然吸气。


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  既然说到综合效率,那有必要就提一提“热效率”这一概念。简单来说,“热效率”就是发动机所燃烧的汽油有多少是转化为有用的机械能,热效率越高的发动机当然油耗越低。而涡轮增压发动机普遍压缩比都要比自然吸气低,高压缩比意味着高膨胀比,比如马自达创驰蓝天发动机就采用了阿特金森循环,其膨胀比是高于压缩比的,从而提高热效率。所以说以目前的技术状况来看,涡轮增压发动机在“热效率”方面是普遍比不上自然吸气。


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  当然,小排量涡轮增压也并非那么不堪,如果你平时开车路况通畅或者经常跑高速跑长途,那么小排量涡轮增压还是有它的优势。而如今清一色的都是小排量涡轮增压,这和政策脱不了干系。


  对于厂家来说,首先在面对越来越严苛的排放法规时,至少在目前那一套排放循环测试方法中,小排量涡轮增压占很大的优势。其次是国内很不合理的排量税政策,越大排量的征收的税就越重,原因就是因为他们认为大排量的车费油,这样相对来说小排量涡轮增压进入国内成本就进一步降低,售价也可以进一步下探。


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  对于消费者来说,他们愿意相信小排量增压跑得快又少吃草,而且在购置税方面有政策支持,又少花钱,何乐而不为呢?


  不管怎样,大排量自吸时代逐渐远去,小排量涡轮增压当道,这是毋庸置疑的事实。我们能够做的只是哀叹一个时代的终结,不过近些年来高热效率的自吸发动机又有了复苏的迹象,譬如马自达创驰蓝天、本田地球梦以及丰田TNGA架构下热效达到41%的2.5L发动机。也相信在未来,会有越来越多厂家站在我们消费者的角度去考虑,而不仅仅是为了迎合政府那些政策法规。-本文节选自:玩车教授。


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