首页 > 汽车 >

小排量涡轮发动机就一定省油?小心被宣传骗了

2020-01-24 03:15:20 暂无 阅读:1805 评论:0

上世纪90年代,汽车工业发展到达了顶峰,当年各家车厂都纷纷专研各种汽车技术,为求通过马力制胜。从4缸、6缸、V8、V10再到V12,排量与气缸数不断刷新人们对发动机的认知。那个年代,没有个8缸机器,都不好意思说自己是豪华车或者运动车。而时至今日,动力不再是各家唯一追求的目标,更准确的是,在全球节能减排的大环境底下,各个都对汽车生产工业给出了极其严厉的规定。现在的车不仅要跑得快,还要“吃”得少、“吐”得少。面对欧洲日益严峻的排放法规,以往靠排量取胜的欧洲一众汽车厂家都使出了吃奶的劲儿,来研发小排量发动机(..厂家早就有K-CAR,小排量发动机?So easy! )各种三缸或者小排量发动机就在那么一瞬间出现了。各种0.9T、1.0T、1.2T、1.3T广泛应用。引用网友们的一句话:“省钱省油的日系发动机一不小心就成了大排量。”

小排量涡轮发动机就一定省油?小心被宣传骗了

为何会出现小排量涡轮机器?

不难看出,这些新生代小排量发动机,不论是3缸还是4缸都用上了涡轮增压的技术。涡轮增压其实并不是什么新型技术,早年率先运用在飞机,其后在汽车发动机上是扮演增强动力的角色,时至今日,涡轮为何好像成为了节能的代名词?这一切的解释只能归咎于政策规定,大部分政策都是简单粗暴地要求降低排放、排气量、油耗等,但想要维持竞争力,动力水平一定不能下降。在自然吸气发动机技术目前尚未有非常巨大的突破的情况下,降低排量维持动力的最优(廉价)解决方案自然就是增加涡轮增压系统了。使用小排量加涡轮是一个无奈之举,在目前的技术水平来说更容易造出更好的账面数据以及账面排放。而另外一方面是降低税费,消费者自然更加欢迎。

小排量涡轮发动机就一定省油?小心被宣传骗了

排量小了,排放少了,动力强了,看来涡轮增压是个好东西呀!那么油耗呢?涡轮增压发动机真的能更加省油?

不少厂家都用节能高效来宣传涡轮增压发动机,而贴在新车前档玻璃上的工信部油耗水平,又确实很低很吸引。那么涡轮增压发动机真的那么完美吗?背后有没有隐藏着什么猫腻?

小排量涡轮发动机就一定省油?小心被宣传骗了

什么是涡轮增压:

涡轮增压器最早是用于跑车或方程式赛车的,在那些发动机排量受到限制的赛车比赛里面,能使发动机够获得更大的功率。众所周知,发动机是靠燃料在气缸内燃烧做功来输出功率的,由于输入的燃料量受到吸入气缸内空气量的限制,因此发动机所输出的功率也会受到限制。而涡轮增压器就是通过发动机所排出的废气推动涡轮叶片,从而带动涡轮压缩机将更多的新鲜空气输入到发动机内部。通过压缩更多的空气进入气缸来增加燃料量,从而提高燃烧做功能力。

小排量涡轮发动机就一定省油?小心被宣传骗了

不过在经过了增压之后,发动机在工作时的压力和温度都大大升高,因此发动机寿命会比同样排量没有经过增压的发动机要短,而且机械性能、润滑性能都会受到影响,这样也在一定程度上限制了涡轮增压技术在发动机上的应用。

小排量涡轮发动机就一定省油?小心被宣传骗了

所谓涡轮增压,就是利用发动机的排气压力转化为涡轮叶片的动力,然后带动空气压缩机对进入发动机的空气进行压缩,增加气缸的填充量。

关于排量

所谓发动机的排量,就是活塞从上止点移动到下止点所通过的工作容积称,也就是决定自然吸气发动机进气量的重要因素。

而对于涡轮增压发动机来说,由于进气量不是单单由气缸容积而决定,所以排量对涡轮增压发动机来说仅仅是一个参考值。换句话来说,涡轮增压发动机的真正进气量大于气缸容积。

小排量涡轮发动机就一定省油?小心被宣传骗了

所以,即使排量相同,涡轮发动机的进气量与燃烧效率都跟自然吸气发动机截然不同,导致的结果就是动力和油耗上的差异。

关于进气量

在没有涡轮的情况下,发动机进气量是取决于发动机的气缸容积,当进气门打开,活塞下行,气缸内气压降低,气流通过进气门进入气缸,直到活塞到达下止点,进气门关闭,这就是自然吸气发动机一次行程的进气量。

小排量涡轮发动机就一定省油?小心被宣传骗了

而涡轮发动机在涡轮正常工作的情况下,进气门打开前,被压缩的空气已经在进气管道里等待,进气门打开后进入空气量的大小完全取决于涡轮压力的大小。

小排量涡轮发动机就一定省油?小心被宣传骗了

也就是说,自然吸气的进气量是取决于发动机排量与配气机构的设定;而涡轮发动机的进气量更多是取决于涡轮压力。自吸是被动进气,进气管呈负压,涡轮是主动进气,进气管呈正压。

动力与油耗

决定一台发动机动力大小的是燃烧时的爆炸力,也就是说通过燃烧所转化的能量大小。而燃料越多,爆炸力自然越强,但前提是能有足够的空气助燃。涡轮增压发动机能吸入更多的空气,这意味着可以令更多的燃料燃烧,爆发出更加强劲的动能,这就是同排量涡轮发动机比自然吸气发动机动力更强的原因。

那么油耗呢?油耗就是燃料的消耗量,根据能量守恒定律,爆发出更强劲的动力就必须更多的燃料,所以油耗也就相对更高。如果涡轮压力足够大,即使1.0L的发动机也能达到3.0L的进气量水平,动力输出和油耗自然也是3.0L的水平。

小排量涡轮发动机就一定省油?小心被宣传骗了

说白了涡轮增压就是增加了进气效率,制造出高排量发动机的进气量。那么为什么不直接使用高排量发动机呢?

俗话说:排量就是王道。其实这话不无道理,没有了基础排量,涡轮再厉害也造不出马力,相反排量越大,涡轮的作用空间也就越大。简单地说,大排量再加涡轮比小排量涡轮的提升空间还要更大。

所以说,涡轮与自吸没有谁更优胜的说法,可以说各有各的长处,各有各的优势。但为何目前众多厂家都不约而同地向涡轮增压靠拢?原因有很多,但比较显而易见的应该就是法规。

小排量涡轮发动机就一定省油?小心被宣传骗了

涡轮发动机可控的部分非常多,也可以说涡轮发动机可以调教的部分会比自吸发动机更多而且相对更容易。所以涡轮发动机可以更简单地做出各种调教适应不同车型和不同排放法规。

在涡轮没有介入之前,也就是说涡轮转速所产生的压力不足以造成进气正压时,发动机的进气如同自然吸气,那么无论是油耗还是动力都是在同排量的自然吸气发动机水平,甚至更低。所以涡轮增压发动机的油耗水平更多是取决于涡轮是否工作。同样排放也一样,在涡轮没有介入工作前,小排量发动机的排放自然就比较低。当需要动力时,随着转速攀升涡轮开始介入工作,又能够获得比同排量自吸更佳的动力输出。

小排量涡轮发动机就一定省油?小心被宣传骗了

厂家公布的发动机数据中,动力是根据发动机的极限所产生的马力数据,油耗则是工信部根据稳定工况所测得的油耗值,所谓稳定工况则是保持着较低转速匀速行驶,也就是涡轮没有介入的状况。结果就得出超低油耗水平和超高动力水准。

小排量涡轮发动机就一定省油?小心被宣传骗了

奔驰M133发动机,被誉为最强4缸发动机。

以奔驰A45为例,所搭载的2.0T发动机技术相对先进,动力已经超越3.5L V6自吸发动机的水平。

数据来源于网络..,不代表所有用户

从表中数据可以得知,2.0T的A45动力比汉兰达3.5L还要强劲,而工信部油耗却比汉兰达要低。但用户反映的真实油耗则是A45更大,与工信部油耗差距接近一倍;而自吸的汉兰达则差距不大。

小排量涡轮发动机就一定省油?小心被宣传骗了

小排量涡轮发动机就一定省油?小心被宣传骗了

下面再以两款国内市场紧凑家轿主力车型为例:

小排量涡轮发动机就一定省油?小心被宣传骗了

数据来源于网络..,不代表所有用户

小排量涡轮发动机就一定省油?小心被宣传骗了

数据来源于网络..,不代表所有用户

这两款车型都是涡轮发动机与自然吸气发动机同时发售的。

小排量涡轮发动机就一定省油?小心被宣传骗了

小排量涡轮发动机就一定省油?小心被宣传骗了

显然,配备涡轮发动机的型号工信部数据都比较低,与真实用户数据相差比较大。也就是说,涡轮发动机在数据方便是比较有优势的。

值得留意的是,这两款车型的涡轮增压版本都不是为了压榨更大马力,无论是动力还是实际油耗都与自吸车型差距不大,但是发动机排量减少了,数据也更加地漂亮,我想这就是厂家的真正目的。

小排量涡轮发动机就一定省油?小心被宣传骗了

回顾汽车动力发展历史,涡轮增压在90年代时期的作用主要并不是为了节能减排,更多的是充当提升动力的角色,所以可以看到一半在高性能车型上才配备涡轮增压。但因为养护麻烦,故障率较高等等原因,给人留下了不少负面印象。涡轮增压到底好不好这里就不再讨论了,但可以肯定的是,目前各家生产厂家的涡轮技术都在不断提升,已经到达一个非常可靠的水平。

小排量涡轮发动机就一定省油?小心被宣传骗了

编辑小结:在动力方面,同排量涡轮发动机一定比自然吸气要强;而在油耗方面,同等动力水平的涡轮发动机账面油耗会比自然吸气要低;实际嘛,还是看你怎么开。在不谈可靠性和耐用性的前提下,涡轮其实是好东西,起码能让你需要动力的时候给你动力,温柔驾驶时又能降低油耗。

小排量涡轮发动机就一定省油?小心被宣传骗了

说到这里,油耗的大小好像与涡轮和排量没有绝对的关系,那么到底还有什么因素油耗?

发动机负荷

小排量涡轮发动机就一定省油?小心被宣传骗了

其实发动机负荷,是一个很好理解的技术名词,我甚至不用去解释,顾名思义就行。这么说吧,影响油耗的核心因素,就是发动机负荷。要说到发动机负荷,必须提到一个叫功率储备的名词。功率储备,意思是发动机在维持车辆处于某个速度行驶时,发动机本体还能提供的剩余动力。请注意这个词:发动机本体。功率储备的计算,是不包含任何增压器的。

小排量涡轮发动机就一定省油?小心被宣传骗了

对于排量较大的车来说,因为他们本身气缸容积大,很自然地功率储备也就更大,车子在恒定速度下行驶时,排量越大功率储备就越大。那么对于功率储备不多的小排量机器来说,要达到和大排机器相同的再加速能力,就必须借助外部力量(增压器)。这也就是为什么小排量涡轮机器,在超车时往往要慢半拍,而不像大排机那样手起刀落一气呵成的原因。

小排量涡轮发动机就一定省油?小心被宣传骗了

在一定速度下,小排量机器功率储备较大排量更少,换句话说,小排量机器的发动机负荷会更大。随着速度上升,排量越小的发动机,负荷会越大。为了满足大负荷状态下的功率输出需要,发动机只能用更多燃油,配合增压器强行增大动力。也就是说,在大负荷状态下,小排量机器的喷油量,实际上是比同等速度下的大排机器高得多的。

小排量涡轮发动机就一定省油?小心被宣传骗了

而大排机器因为本身功率储备充足,发动机负荷小,完全可以维持在更低的喷油量标准下维持速度。因此此消彼长,大排量虽然缸体大本身喷油量基数大,但相比处于高负荷状态下,大喷油量的小排机器,其实油耗相对而言还是有优势的。

排量越低,高速油耗越高?

小排量涡轮发动机就一定省油?小心被宣传骗了

现在好多车子的排量都越来越低,甚至1.0T开始慢慢成为主流。这种极端小排量机器,其实在一定速度下,油耗是非常高的。比如我们试驾过上一代福克斯的1.0T版本,怠速和低速油耗确实低,但在120公里巡航下,它的油耗甚至达到了11L,而作为对比,VQ35发动机,排量3.5L的第一代天籁V6版,同样速度下油耗只是8L不到。这更不用说,那台1.0T福克斯在加速超车时的声嘶力竭,和天籁V6的从容不迫了。

小排量涡轮发动机就一定省油?小心被宣传骗了

但在排量税的大棒下,大排机器这一切优点在超高税费面前都不值一提。也许很多人会告诉你,大排量发动机的淘汰是技术落后,是高油耗,其实不然。

小排量涡轮发动机就一定省油?小心被宣传骗了

总结:实现低油耗可以有很多种方法,目前最有效的应该是混合动力。但是在新能源技术还没成熟之际,涡轮发动机的确能作出更加优异的数据。但涡轮发动机始终摆脱不了能量守恒定律,所以在同等动力水平的情况下,涡轮发动机的实际油耗并不会比自然吸气低到哪里去。当然,各个厂商也在不断地研发新技术,不断提高发动机的热效率。

大排量也好、小排量涡轮也罢,我们需要的是稳定可靠的动力系统,至于如何达成目标是应该由厂家去想的事情。工业发展就是这样,技术不断更新迭代,浪潮一波接着一波,相信日后不止是排量缩小,甚至可能淘汰发动机。其实人们更多的不是不愿意接受新技术,而是不舍得那份当年的情怀:“再省油的发动机也比不上那高亢熊亮的V8曲调”。

相关文章