「1.5T&2.0L」哪個好?讓數據說話吧
對于“老派司機”而言總會認為發動機排量越大汽車動力就會越強,這個觀點是沒有錯的;但綜合自然吸氣和渦輪增壓兩種進氣技術對比,答案就會有很大的差異了。在分析渦輪增壓的技術優勢之前,首先要了解一個“眾所周知的冷知識”。
- 商用車型中的客車與各類貨車都用柴油發動機,因為柴油機更省油且起步加速的初段爆發力強,只是振動與噪音會比較大;如果能理想控制噪音則柴油機就算完美了,那么柴油機是如何實現大扭矩的呢?
答案正是「渦輪增壓器」。
現在的柴油汽車沒有自然吸氣的選項,這就足以說明渦輪增壓強還是自然吸氣差了!

什么是渦輪增壓發動機?
所謂的“渦輪增壓”指的只是一種“壓氣機”的類型,是通過內燃機運行過程中產生的高壓排氣,用排氣氣流驅動壓氣機的廢氣渦輪高速轉動,轉速可以達到每分鐘數萬到十余萬轉;廢氣渦輪還會與進氣系統中的壓氣機渦輪剛性連接,也就是說廢氣渦輪的轉速等于壓氣機渦輪轉速。重要的是渦輪的動力源是內燃機運行時必然會產生的排氣,這是一種“廢氣循環利用”的技術,是不增加車輛的耗油量的哦。

那么什么又是內燃機呢?內燃機就是在機體氣缸內部燃燒做功的熱機,也叫做發動機或引擎,引擎是英文engine的音譯;但是發動機只是包括內燃機而不是只是內燃機,電機、外燃機、渦扇機等等機型都是發動機。
內燃機的最初形態就是“自然吸氣”,活塞在氣缸內部往復運動時會產生負壓吸力,在排氣時讓進氣門和排氣門同時短暫的代開,排氣壓力也能產生負壓力以幫助內燃機吸入空氣;空氣中的氧氣是燃油燃燒的基礎,燃燒本就是一種氧化反應。燃燒產生的熱能可以推動活塞運轉,活塞再推動曲軸運轉則能產生動力了——渦輪增壓器+自然吸氣發動機=渦輪增壓內燃機,也就是說TURBO的基礎是內燃機,只是增加了一套壓氣機而已。

增壓器能為自然吸氣發動機帶來哪些提升?
增壓器的本質是壓氣機,壓氣機的功能是「壓縮空氣」;簡而言之就是把一大團的空氣的體積給壓縮變小,就像是擠壓棉花糖。棉花糖很大但可以壓縮到很小,原因是糖粒中間有很大的間隙,通過外力擠壓糖粒讓間隙縮小,則大團的棉花糖的體積也就會縮小了——壓縮后的棉花糖吃上一團,是不是比壓縮前體積相同的棉花糖的糖粒多,攝入更多糖就會等于有更多的能量?
答案是肯定的。壓縮空氣的概念與壓縮棉花糖一樣,目的都是提高“能量”;空氣中的各種分子之間會有間隙,通過高速轉動的壓氣機渦輪就能把大團的空氣壓縮變小,空氣中的“氧分子”就像是糖粒,隨著外力的擠壓讓間隙變小、讓固定體積內的氧分子數量增加。

這就是壓氣機的功能,可以將其理解為“提升空氣密度”或“提升空氣中氧分子的含量”;燃油汽車即便在熱車狀態中也不能充分燃燒,程度只是比冷車啟動后的標準高一些罷了。原因主要是燃燒速度太慢且做功時間很短,那么想要提高燃燒充分性就得提高固定時間內燃油燃燒的速度,提高速度的方式就是增加空氣的氧濃度;因為固定量的燃油與更多的氧氣反應,燃燒的速度就會變快,燃燒的充分性就會升高。
而燃油燃燒越充分則產生的熱能就會越多,內燃機的動力是靠熱能轉化,那么是不是熱能多扭矩就會更強呢?——渦輪增壓系統的初衷就是為了讓固定量的燃油,通過氧濃度更高的空氣產生更多熱能,熱能可以用“扭矩”這個概念來量化;扭矩×轉速÷9594=功率,功率×1.36=馬力,在轉速不變的前提下扭矩越大馬力就會越強。
(下圖為等量汽油與不同氧濃度標準的空氣反應的火焰溫度,溫度越高則說明熱能越強)

渦輪增壓技術能讓扭矩得到多大程度的提升呢?
咱們挑出幾臺發動機來進行對比吧:
- JL473ZQ5-1.5T 132kw/300N·m(1250~3500rpm)
- 驍云1.5T米勒循環 136kw/288N·m(1500~3700rpm)
- LTG-2.0T高階版 205kw/400N·m(2750~4000rpm)
- 鉅浪三代2.0T 185kw/390N·m(1750~4000rpm)
- GW4N20-2.0T米勒循環 155kw/325N·m(1500~4000rpm)
其中除了第三臺是合資品牌的發動機以外,其余四臺都是國產的優秀發動機,也幾乎都是同排量的標桿(LTG高階版燒機油)。

以上為渦輪增壓發動機的常用排量標準的動力標準,那么自然吸氣的水平普遍如何呢?
- (平均)1.5L 80kw/145N·m(4000rpm)
- 2.0L 100kw/200N·m(4000rpm)
- 2.5L 135kw/250N·m(4000rpm)
- 3.0L-V6 155kw/275N·m(4000rpm)
- 4.0L-V6 200kw/360N·m(4000rpm)
這就是小排量到大排量自然吸氣發動機的功率和扭矩的標準,其實也已經是偏高的標準了。
由此可見這種技術已經有多落后,決定汽車油耗的核心因素首先是排量,排量越大單次做功耗油量越大;其次則是扭矩的大小,相同功率和馬力、扭矩越大需要的轉速越低,轉速低則耗油量低,反之扭矩小則需要高轉速才能拉升到相對高的功率,耗油量自然會很高。所以自然吸氣發動機的特點就是動力差油耗高,動力差的核心因素是最大扭矩太低(燃油燃燒充分性太差);重點是最大扭矩往往都要到4000轉才能達到峰值,在此之前與之后的扭矩還要低很多。

結語:分析一輛車的動力強弱要看扭矩,想要在中低速道路有良好的駕駛感受更要看扭矩;功率的高低決定高車速區間的加速能力,這也是個比較重要的參數,柴油機高速加速能力差正是因為轉速限制太低而造成功率偏低導致。
在燃油汽車中想要選到真正省油和有趣的車,渦輪增壓是唯一的選項;而不在意耗油量、非選自然吸氣不可的話,轎車至少要有3.5L-V6的排量標準才適合駕駛樂趣,SUV低于4.0L-V6只是能正常駕駛而已。

編輯:天和Auto-汽車科學島
天和MCN發布,保留版權保護權利
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