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    渦輪增壓發動機到底省油嗎?原來只是排放標準下的妥協產物!

    2019年08月10日 11:02    作者:淘車

    渦輪增壓發動機并不是什么新鮮事物,十年前你可能對它知之甚少,因為那時候除了德系車以外,鮮有車輛采用渦輪增壓發動機,而隨著排放標準的嚴苛,近年來美系甚至是日系也已經加入了渦輪增壓的行列。

    而隨著技術的進步,渦輪增壓發動機也朝著小排量和少缸數進化,甚至于1.0T的三缸發動機都已經裝備到主流車型上,但另一方面,以日系為主的主機廠紛紛研發超高效的自然吸氣發動機,那么相對于傳統自然吸氣發動機,渦輪增壓發動到底省不省油?

    1、什么是渦輪增壓發動機?

    渦輪增壓(Turbocharger),是一種利用內燃機運作轉產生的廢氣驅動空氣壓縮機(Air-compressor)的技術。市面上的渦輪增壓發動機是依靠渦輪增壓器來加大發動機進氣量的一種發動機,渦輪增壓器(Turbo)實際上就是一個空氣壓縮機。

    它是利用發動機排出的廢氣作為動力來推動渦輪室內的渦輪,渦輪又帶動同軸的葉輪,葉輪就壓縮由空氣濾清器管道送來的新鮮空氣,再送入氣缸。當發動機轉速加快,廢氣排出速度與渦輪轉速也同步加快,空氣壓縮程度就得以加大,發動機的進氣量就相應地得到增加,就可以增加發動機的輸出功率和扭矩了。

    渦輪增壓的最大優點是它可在不增加發動機排量的基礎上,大幅度提高發動機的功率和扭矩。一臺發動機裝上渦輪增壓器后,其輸出的最大功率與未裝增壓器相比,可增加大約40%甚至更多。

    不過渦輪發動機也有弊端,由于葉輪的慣性作用對油門驟時變化反應遲緩,也就是說從你大腳踩油門加大馬力,到葉輪轉動將更多空氣壓進發動機獲得更大動力之間存在一個時間差,而且這個時間還不短。一般經過改良的渦輪增壓也要至少1-2秒來增加或者減少發動機動力輸出。相對于傳統自然吸氣發動機來說少了那種線性,渦輪遲滯也是不可避免的。

    2、排放標準下的妥協產物

    縱觀全球汽車市場,隨著排放標準的日益嚴苛,諸如歐六排放標準、國六排放標準,除了發展純電動之路,目前還有兩股力量,以德系為主的小排量渦輪增壓+48V輕混以及日系中高排量自然吸氣+若混系統,雖然都是弱混系統,但二者采用了截然不同的燃油內燃機,以凱美瑞混動版為例,其搭載的2.5L自然吸氣發動機采用阿特金森循環,不斷提升壓縮比,以此實現更優秀的燃油經濟性。而此時電機的主要作用并不是增強整車的綜合性能,而是更加優化能量轉換模式,以提升燃油經濟性。

    相反從大排量到小排量渦輪+48V輕混的德系車,其48V輕混的加入主要是用來彌補傳統燃油發動機排量下降帶來的功率損失,渦輪式奔馳1.5T+48V輕混,還是奧迪最新的S6所采用的2.9T+48V輕混系統,都是想彌補性能的不足或者是獲得更好的性能效果。

    但無論是德系的解決方案還是日系的解決方案,其都是排放標準日益嚴苛后的產物。我們注意到現在國內新推出的國六標準車型,基于原有發動機平臺的車型紛紛采用了降功率的策略,而另外一些不愿意做功率妥協的車型則繼續沿用國五排放標準,可以說從最初渦輪增壓發動機的誕生到如今渦輪增壓發動機排量不斷降低,其都是排放標準日益嚴苛的產物。

    3、渦輪增壓發動機真的省油嗎?

    渦輪增壓發動機的核心目的,就是在盡可能小的排量水平上實現更高的發動機性能,而影響發動機的熱效率的主要因素確實壓縮比和燃燒效率,所以日系發動機主要的方向是不斷的增加壓縮比,例如馬自達的創馳藍天技術,壓縮比高達14:1,而起熱效率也高達40%以上。

    而對于渦輪增壓發動機,由于其核心目的是為了在一定排量上壓榨出更多的性能,于是不斷的增加缸壓和進氣量,但渦輪發動機本身就因為壓強大,容易爆震,于是過量噴油,并通過降低壓縮比,增加功率和扭矩,而其燃燒效率其實并不會提高,反而會因為過量噴油導致不完全燃燒而降低了熱效率。

    而目前來看渦輪增壓發動機熱效率控制不錯主要是由于,現如今的渦輪增壓潮流,主機廠商將重點放在渦輪增壓發動機上,研發了一系列技術用以提升燃燒效率,例如缸內直噴、可變壓縮比、發動機閉缸以及發動機啟停等技術,當然還有現在流行的混動技術。

    所以說渦輪增壓發動機并不省油,省油的只是現在新技術加持后的結果,把這些技術應用到自然吸氣發動機上,效率一樣可以提升很多,甚至熱效率比渦輪增壓發動機還會更高。例如豐田的阿特金森循環自然吸氣發動機、馬自達的創馳藍天技術自然吸氣發動機。

    責任編輯:淘車

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