搞半天終于明白!Turbo費(fèi)油的真正原因
渦輪增壓和自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)哪個(gè)省油?這個(gè)問題要問汽車廠商,那肯定是王婆賣瓜自賣自夸,誰(shuí)都會(huì)說自家的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力強(qiáng)油耗低,動(dòng)力強(qiáng)也許可以從發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)上略知一二,但是油耗低到底有什么標(biāo)準(zhǔn)呢?
這時(shí)候就會(huì)有廠商擺出NEDC循環(huán)(工信部油耗)數(shù)據(jù),如果大家看過教授上期寫過的文章(插入超鏈接:工信部說5L/100km的車,為啥你踩斷腿都開不出來?),就知道油耗測(cè)試是什么回事了。簡(jiǎn)而言之,油耗測(cè)試得出的數(shù)據(jù)很難客觀形容發(fā)動(dòng)機(jī)到底省不省油,因?yàn)檫@里面牽扯到一輛車很多部件。
話說回來,油耗數(shù)據(jù)靠不住廠商又沒有公布相應(yīng)的信息,那普通消費(fèi)者怎么知道油耗誰(shuí)高誰(shuí)低呢?沒有權(quán)威機(jī)構(gòu)給出的測(cè)試數(shù)據(jù),要論自吸和增壓誰(shuí)省油,就算爭(zhēng)到面紅耳赤也不會(huì)分出勝負(fù)!
所以這個(gè)話題就結(jié)束了嗎?當(dāng)然不是,既然國(guó)內(nèi)找不到數(shù)據(jù),那我們可以另辟蹊徑去國(guó)外找,恰巧的是美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(EPA)在今年公布了一個(gè)非常有意思的報(bào)告,這份報(bào)告是討論自吸和渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)提高效率的技術(shù)方案,但是EPA又分別對(duì)自吸和渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)做了油耗測(cè)試,這份難得的報(bào)告統(tǒng)計(jì)了一項(xiàng)非常重要的數(shù)據(jù),那就是熱效率!
熱效率簡(jiǎn)單說就是發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力需要消耗多少燃油,同樣動(dòng)力消耗的燃油越少,那么發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率就越高,熱效率高一定程度上可以反映發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。
自吸和增壓究竟誰(shuí)省油
EPA給出歷代車型自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率數(shù)據(jù),需要注意的是,測(cè)試數(shù)據(jù)實(shí)際上是用來展示自吸發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率發(fā)展趨勢(shì),圖片中綠色部分代表發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)工況范圍,意思就是這個(gè)轉(zhuǎn)速和扭矩輸出下,發(fā)動(dòng)機(jī)最省油。
2016年豐田 2.5L自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)(原型機(jī))熱效率已經(jīng)達(dá)到了39%,正式量產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率為40%,而對(duì)動(dòng)力要求稍微低一些的混動(dòng)版車型發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率高達(dá)41%。
渦輪增壓引擎熱效率相對(duì)同年的自吸要低一些,只有本田的1.5T和馬自達(dá)2.5T可以做到37%。這里肯定會(huì)有人質(zhì)疑,參與測(cè)試的是不是性能最好渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)?首先對(duì)比的發(fā)動(dòng)機(jī)都是同年代的,其次它們都是各自領(lǐng)域最具代表性的產(chǎn)品。
本田L(fēng)15B量產(chǎn)后熱效率達(dá)到38%,這種水平已經(jīng)是目前同排量之最,但是目前熱效率最高的量產(chǎn)渦輪增壓應(yīng)該是日產(chǎn)的VC-Turbo,據(jù)研發(fā)工程師透露熱效率在38-39%之間。這里第一結(jié)論是,同年代的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的確效率高一些。但是需要更正一個(gè)地方,最佳熱效率其實(shí)在發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)很狹小的工況內(nèi),所以單純比最高熱效率沒太多意義。
這里又可以衍生到另一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)工況范圍,圖中的綠色區(qū)域越大,說明這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)省油的工況越多,從數(shù)據(jù)看,目前自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)還是占優(yōu)勢(shì),也就是說最優(yōu)秀的自吸發(fā)動(dòng)機(jī),不論是熱效率還是經(jīng)濟(jì)工況范圍都優(yōu)于最優(yōu)秀的增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。
要想讓發(fā)動(dòng)機(jī)維持在經(jīng)濟(jì)工況運(yùn)轉(zhuǎn)還需要變速箱來優(yōu)化,這也是為什么凱美瑞棄用了6AT反而要采用成本更高的8AT變速箱的原因。
渦輪增壓為何費(fèi)油
前面的結(jié)論肯定會(huì)讓不少人感到費(fèi)解,為什么渦輪增壓要費(fèi)油?這個(gè)問題詳細(xì)解釋,估計(jì)大家也看不下去而且也不容易理解。那么就簡(jiǎn)單說一下渦輪費(fèi)油的一些地方,比如渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣溫度會(huì)特別高,因此渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)都有中冷器,但是中冷器總不會(huì)把進(jìn)氣降低到外界空氣一樣的溫度,實(shí)際上進(jìn)入氣缸的空氣溫度還是比較高,溫度一高就需要噴更多汽油降溫,這就是渦輪費(fèi)油的原因之一。
雖然說渦輪增壓要比自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)能耗高一點(diǎn),但增壓對(duì)動(dòng)力上的提升立竿見影,不能因?yàn)樾噬系囊稽c(diǎn)劣勢(shì)而忽略了增壓技術(shù)在動(dòng)力上的優(yōu)勢(shì)。渦輪增壓想要滿足排放并且降低油耗,那么就不得不減少氣缸數(shù)量降低排量,而自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)則不同,只要提高熱效率那么就不必降低排量,排量稅從一定程度上推動(dòng)了渦輪增壓引擎的發(fā)展。
總結(jié)
渦輪增壓和自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)從綜合性能看,很難區(qū)分誰(shuí)好誰(shuí)壞。至于省油,如今新推出的小排量渦輪增壓引擎油耗絕對(duì)比以前的大排量自吸低,但是兩者動(dòng)力卻差不多,隨著新技術(shù)運(yùn)用渦輪增壓效率也會(huì)不斷提升,所以不能用固有觀念看待自吸和渦輪增壓技術(shù)。

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