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15Tamp20L对比的差距

  • 来源:本站原创
  • 时间:2024/2/23 13:46:49

#老司机聊汽车知识#

对于“老派司机”而言总会认为发动机排量越大汽车动力就会越强,这个观点是没有错的;但综合自然吸气和涡轮增压两种进气技术对比,答案就会有很大的差异了。在分析涡轮增压的技术优势之前,首先要了解一个“众所周知的冷知识”。

商用车型中的客车与各类货车都用柴油发动机,因为柴油机更省油且起步加速的初段爆发力强,只是振动与噪音会比较大;如果能理想控制噪音则柴油机就算完美了,那么柴油机是如何实现大扭矩的呢?答案正是「涡轮增压器」。

现在的柴油汽车没有自然吸气的选项,这就足以说明涡轮增压强还是自然吸气差了!

什么是涡轮增压发动机?

所谓的“涡轮增压”指的只是一种“压气机”的类型,是通过内燃机运行过程中产生的高压排气,用排气气流驱动压气机的废气涡轮高速转动,转速可以达到每分钟数万到十余万转;废气涡轮还会与进气系统中的压气机涡轮刚性连接,也就是说废气涡轮的转速等于压气机涡轮转速。重要的是涡轮的动力源是内燃机运行时必然会产生的排气,这是一种“废气循环利用”的技术,是不增加车辆的耗油量的哦。

那么什么又是内燃机呢?内燃机就是在机体气缸内部燃烧做功的热机,也叫做发动机或引擎,引擎是英文engine的音译;但是发动机只是包括内燃机而不是只是内燃机,电机、外燃机、涡扇机等等机型都是发动机。

内燃机的最初形态就是“自然吸气”,活塞在气缸内部往复运动时会产生负压吸力,在排气时让进气门和排气门同时短暂的代开,排气压力也能产生负压力以帮助内燃机吸入空气;空气中的氧气是燃油燃烧的基础,燃烧本就是一种氧化反应。燃烧产生的热能可以推动活塞运转,活塞再推动曲轴运转则能产生动力了——涡轮增压器+自然吸气发动机=涡轮增压内燃机,也就是说TURBO的基础是内燃机,只是增加了一套压气机而已。

增压器能为自然吸气发动机带来哪些提升?

增压器的本质是压气机,压气机的功能是「压缩空气」;简而言之就是把一大团的空气的体积给压缩变小,就像是挤压棉花糖。棉花糖很大但可以压缩到很小,原因是糖粒中间有很大的间隙,通过外力挤压糖粒让间隙缩小,则大团的棉花糖的体积也就会缩小了——压缩后的棉花糖吃上一团,是不是比压缩前体积相同的棉花糖的糖粒多,摄入更多糖就会等于有更多的能量?

答案是肯定的。压缩空气的概念与压缩棉花糖一样,目的都是提高“能量”;空气中的各种分子之间会有间隙,通过高速转动的压气机涡轮就能把大团的空气压缩变小,空气中的“氧分子”就像是糖粒,随着外力的挤压让间隙变小、让固定体积内的氧分子数量增加。

这就是压气机的功能,可以将其理解为“提升空气密度”或“提升空气中氧分子的含量”;燃油汽车即便在热车状态中也不能充分燃烧,程度只是比冷车启动后的标准高一些罢了。原因主要是燃烧速度太慢且做功时间很短,那么想要提高燃烧充分性就得提高固定时间内燃油燃烧的速度,提高速度的方式就是增加空气的氧浓度;因为固定量的燃油与更多的氧气反应,燃烧的速度就会变快,燃烧的充分性就会升高。

而燃油燃烧越充分则产生的热能就会越多,内燃机的动力是靠热能转化,那么是不是热能多扭矩就会更强呢?——涡轮增压系统的初衷就是为了让固定量的燃油,通过氧浓度更高的空气产生更多热能,热能可以用“扭矩”这个概念来量化;扭矩×转速÷=功率,功率×1.36=马力,在转速不变的前提下扭矩越大马力就会越强。

(下图为等量汽油与不同氧浓度标准的空气反应的火焰温度,温度越高则说明热能越强)

涡轮增压技术能让扭矩得到多大程度的提升呢?

咱们挑出几台发动机来进行对比吧:

JLZQ5-1.5Tkw/N·m(~rpm)骁云1.5T米勒循环kw/N·m(~rpm)LTG-2.0T高阶版kw/N·m(~0rpm)钜浪三代2.0Tkw/N·m(~0rpm)GW4N20-2.0T米勒循环kw/N·m(~0rpm)其中除了第三台是合资品牌的发动机以外,其余四台都是国产的优秀发动机,也几乎都是同排量的标杆(LTG高阶版烧机油)。

以上为涡轮增压发动机的常用排量标准的动力标准,那么自然吸气的水平普遍如何呢?

(平均)1.5L80kw/N·m(0rpm)2.0Lkw/N·m(0rpm)2.5Lkw/N·m(0rpm)3.0L-V6kw/N·m(0rpm)4.0L-V6kw/N·m(0rpm)这就是小排量到大排量自然吸气发动机的功率和扭矩的标准,其实也已经是偏高的标准了。

由此可见这种技术已经有多落后,决定汽车油耗的核心因素首先是排量,排量越大单次做功耗油量越大;其次则是扭矩的大小,相同功率和马力、扭矩越大需要的转速越低,转速低则耗油量低,反之扭矩小则需要高转速才能拉升到相对高的功率,耗油量自然会很高。所以自然吸气发动机的特点就是动力差油耗高,动力差的核心因素是最大扭矩太低(燃油燃烧充分性太差);重点是最大扭矩往往都要到0转才能达到峰值,在此之前与之后的扭矩还要低很多。

结语:分析一辆车的动力强弱要看扭矩,想要在中低速道路有良好的驾驶感受更要看扭矩;功率的高低决定高车速区间的加速能力,这也是个比较重要的参数,柴油机高速加速能力差正是因为转速限制太低而造成功率偏低导致。

在燃油汽车中想要选到真正省油和有趣的车,涡轮增压是唯一的选项;而不在意耗油量、非选自然吸气不可的话,轿车至少要有3.5L-V6的排量标准才适合驾驶乐趣,SUV低于4.0L-V6只是能正常驾驶而已。

编辑:天和Auto-汽车科学岛

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