渦輪增壓到底省不省油?為什麼很多人都認為渦輪增壓更適合跑高速

西門町拓海 2022/08/30 檢舉 我要評論

隨著渦輪增壓技術的普及,現如今市場中絕大多數車型皆是渦輪增壓車型。比如德系三豪BBA、大眾,日系本田、日產,韓系車以及咱們自主車大都以渦輪增壓車型為主。所以渦輪增壓可以看作是末代內燃機最終的進化趨勢。那麼渦輪增壓機到底省不省油,它又是依靠什麼原理實現省油的?

時至今日,因為汽車早已經普及,所以對于朋友們而言無論是面對渦輪增壓還是自然吸氣都不叫理性,也不再盲目地認為渦輪增壓發動機一定省油了。回想十幾年前那會,渦輪增壓發動機還是稀罕物,那時候的主流觀點就是渦輪增壓一定省油,甚至有很多朋友認為2.0T增壓發動機會比2.0L自吸省油。

實際上這種認知是完全錯誤的?之所以說渦輪增壓發動機更省油,那是建立在渦輪增壓發動機排量更低的情況下。也就是說用排量更低的渦輪增壓機對比排量更大的自然吸氣發動機,比如1.5T VS 2.0L,2.0T VS 2.5L或3.0L自吸。只有在排量更低的條件下,渦輪增壓才可能實現比自吸更省油的結果。

渦輪增壓對于油耗的最大貢獻

各位都清楚很多技術都會影響到內燃機的油耗,但相比較而言對油耗影響最大的就是排量。在自然吸氣時代,小車配小排量的自吸發動機,而大車要配大排量發動機,但早期即便是小排量機器也往往在2.0L左右。比如上世紀90年代初的思域、藍鳥等等,排量最低都是2.0L以上。至于那時期的C、D級車基本都是V8發動機。

那時的車子為啥不配小排量機器?原因無外乎是其一輕量化技術不完善,車子的重量普遍很高;其二那時自吸發動機是以高轉速為進化方向,導致扭矩很差,想讓車子更有勁就只能堆排量;其三小排量自吸的機器也的確帶不動那時候的大車,所以那時期的車子排量普遍很大,至于油耗更是高得離譜,同排量機器對比今日至少高50%的油耗。

機械小型化是個大趨勢,這是自從產生工業時起就在不斷的演化,那麼如何能讓內燃機小型化呢?也就是不斷拉高升功率?比如上世紀40年代V8、V8也就200多匹馬力,而現在1.5T就能提供200多匹馬力,這就是不斷提高升功率的過程,也是不斷提高效率的過程。對于中型車而言,配個小排量自吸顯然是不夠的,扭矩不足、功率不夠。配個大排量機器,扭矩、功率充足,但油耗又大幅度被提高。

隨著環保、排放、油價的制約,對內燃機的期許逐漸變化為排量小、動力足。在有動力需求時可以提供充足的動力;而在沒有動力需求時,又接近一台小排量的自吸,完成這兩個目標,自然吸氣做得到麼?大排量自吸沒辦法在無過高動力需求時接近小排量,而小排量自吸在有動力需求時,又沒辦法提供充足的扭矩。所以產生了堅固大、小排量自吸優勢的渦輪增壓發動機。

渦輪增壓有哪些優勢?

1.排量更低。

2.泵損更少。

3.高效區間轉速更接近于日常用車轉速。

4.動力更充足(相對而言,拿1.5T對比3.0L或4.0L自吸純是抬杠)。

拿1.5T增壓發動機為例,這幾年的升功率不斷在拉高,普遍在170匹馬力以上,更有甚者馬力能達到190匹甚至200匹以上。這個功率參數以已經達到了2.5L自吸的水平,所以當我們要對比自吸、增壓機時,要看渦輪增壓機具體的動力參數,對比要建立在功率與扭矩想接近的條件下。

1.5T對比2.5L自吸,誰更省油?答案是顯而易見的,肯定是1.5T更省油。在起步、提速工況時,渦輪增壓機可以在更低的轉速下達到扭矩平原,從而確保低轉速下有足夠的馬力輸出。而在對動力需求很低時,比如勻速行駛過程中,增壓系統不起壓,此時1.5T接近于1.5L自然吸氣,1.5L自然吸氣發動機的油耗是不是比2.5L自吸更低?這就是1.5T增壓發動機的優勢。

需要動力:1.5T實際排量等效2.5L自吸,油耗與2.5L差異不大。

不需要動力:1.5T=1.5L,油耗低于2.5L自吸發動機。

很多朋友對于渦輪增壓技術的誤解在于,認為增壓機無時無刻都在增壓?只不過這麼做的意義是什麼?上文已經提到,增壓的意義在于提高沒循環空氣填充量,在不增加氣缸物理容積的條件下燒更多的油、產生更大的動力,所以小排量增壓就是要解決動力方面的需求。而在無高動力需求時,增壓的意義是什麼?多燃燒些氣油麼?

所以增壓機在無過高動力需求時,會呈現出自然吸氣發動機的狀態,也就是增壓系統不起正壓的狀態,空氣填充量不提高、自然就燒不了更多的油,此時小排量增壓的油耗就低于大排量自吸。而回到問題中來,為啥渦輪增壓更適合跑高速?因為高速公路勻速工況更多,渦輪增壓發動機更容易保持長時間的自吸狀態。

比如1.5T與2.0L、2.5L跑高速,很容易保持勻速工況,此時1.5T=1.5L自吸,1.5L自吸的油耗是不是比2.0L、2.5L自吸更低?結論是肯定的。而如果將場景調換,1.5T在擁擠的市區中行駛,偏偏駕駛者駕駛風格激進,每一次起步都是地板油、全油門提速。這種工況下1.5T保持高增壓甚至全增壓狀態,油耗很容易接近2.5L自吸。所以說增壓機適合跑高速是建立在排量更低的基礎上,如果2.0T與2.0L自吸做比較,結論則是相反的。


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