涡轮增压发动机并非什么新鲜事物,十年前你可能对它知之甚少,由于那时候除去德系车以外,鲜有汽车使用涡轮增压发动机,而伴随排放标准的严苛,近年来美系甚至是日系也已经加入了涡轮增压的行列。
而伴随技术的进步,涡轮增压发动机也朝着小排量和少缸数进化,甚至于1.0T的三缸发动机都已经装备到主流车型上,但另一方面,以日系为主的主机厂纷纷研发超高效的自然吸气发动机,那样相对于传统自然吸气发动机,涡轮增压发动到底省不省油?
1、啥是涡轮增压发动机?
涡轮增压(Turbocharger),是一种借助内燃机运作转产生的废气驱动空充气压力缩机(Air-compressor)的技术。市面上的涡轮增压发动机是依赖涡轮增压器来加强发动机进气量的一种发动机,涡轮增压器(Turbo)事实上就是一个空充气压力缩机。
它是借助发动机排出的废气作为动力来推进涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气,再送入气缸。当发动机转速加快,废气排出速度与涡轮转速也同步加快,空充气压力缩程度就得以加强,发动机的进气量就相应地得到增加,就可以增加发动机的输出功率和扭矩了。
涡轮增压的最大优点是它可在不增加发动机排量的基础上,大幅度提升发动机的功率和扭矩。一台发动机装上涡轮增压器后,其输出的最大功率与未装增压器相比,可增加强约40%甚至更多。
不过涡轮发动机也有弊病,因为叶轮的惯性用途对油门骤时变化反应迟缓,也就是说从你大脚踩油门加强马力,到叶轮转动将更多空充气压力进发动机获得更大动力之间存在一个时间差,而且这个时间还不短。通常经过改良的涡轮增压也要至少1-2秒来增加或者降低发动机动力输出。相对于传统自然吸气发动机来讲少了那种线性,涡轮迟滞也是不可防止的。
2、排放标准下的妥协产物
纵观全球车市,伴随排放标准的日益严苛,诸如欧六排放标准、国六排放标准,除去进步纯电动的道路,现在还有两股力量,以德系为主的小排量涡轮增压+48V轻混与日系中高排量自然吸气+若混系统,虽然都是弱混系统,但二者使用了完全不同的燃油内燃机,以凯美瑞混动版为例,其搭载的2.5L自然吸气发动机使用阿特金森循环,不断提高压缩比,以此达成更出色的燃油经济性。而此时电机的主要用途并非增强整车的综合性能,而是愈加优化能量转换模式,以提高燃油经济性。
相反从大排量到小排量涡轮+48V轻混的德系车,其48V轻混的加入主如果用来弥补传统燃油发动机排量降低带来的功率损失,涡轮式奔驰1.5T+48V轻混,还是奥迪最新的S6所使用的2.9T+48V轻混系统,都是想弥补性能的不足或者是获得更好的性能成效。
但无论是德系的解决方法还是日系的解决方法,其都是排放标准日益严苛后的产物。大家注意到目前国内新推出的国六标准车型,基于原有发动机平台的车型纷纷使用了降功率的方案,而另外一些不想做功率妥协的车型则继续沿用国五排放标准,可以说从刚开始涡轮增压发动机的诞生到现在涡轮增压发动机排量不断减少,其都是排放标准日益严苛的产物。
3、涡轮增压发动机真的省油吗?
涡轮增压发动机的核心目的,就是在尽量小的排量水平上达成更高的发动机性能,而影响发动机的热效率的主要原因确实压缩比和燃烧效率,所以日系发动机主要的方向是持续的增加压缩比,比如马自达的创驰蓝天技术,压缩比高达14:1,而起热效率也高达40%以上。
而对于涡轮增压发动机,因为其核心目的是为了在肯定排量上压榨出更多的性能,于是持续的增加缸压和进气量,但涡轮发动机本身就由于压强大,容易爆震,于是过量喷油,并通过减少压缩比,增加功率和扭矩,而其燃烧效率其实并不会提升,反而会由于过量喷油致使不完全燃烧而减少了热效率。
而现在来看涡轮增压发动机热效率控制很好主如果因为,而今的涡轮增压时尚,主机厂家将重点放在涡轮增压发动机上,研发了一系列技术用以提高燃烧效率,比如缸内直喷、可变压缩比、发动机闭缸与发动机启停等技术,当然还有目前时尚的混动技术。
所以说涡轮增压发动机并不省油,省油的只不过目前新技术加持后的结果,把这部分技术应用到自然吸气发动机上,效率一样可以提高不少,甚至热效率比涡轮增压发动机还会更高。比如丰田的阿特金森循环自然吸气发动机、马自达的创驰蓝天技术自然吸气发动机。




