涡轮增压技术和自然吸气技术的区别在哪?

首先我们需要知道一下"涡轮增压"和"自然吸气"是出自哪里的概念,不然多数东西都是白聊了。

"增压"一词,其实源于内燃机的气缸内混合气体的进气方式,某些工况下,气缸内的混合气是由一个俗称"小蜗牛"的增压器给压缩进去的。你叫它"强制进气"也行,这样子你应该也懂得为什么没有小蜗牛的机子叫"自然吸气"了对吧?

自然吸气的内燃机,空气直接撞进空滤,然后由气缸真空负压给吸进去气缸(至于燃油是电喷还是直喷,关系不大),接着就开始燃烧了。

涡轮增压内燃机呢,在发动机的排气端加了一组/多组"小蜗牛",用废气推动这个小蜗牛高速旋转。

大家可以看看下图红色的气流,这就是发动机的高温废气,它们推动着小蜗牛的轴高速转动,而轴的另一端连着发动机的进气端,叶片跟着旋转,把更多的新鲜空气压缩进去气缸,进行"强制进气"。

这下子总得明白原理了吧?

下面说说涡轮增压和自然吸气的不同咯:

1、造价不同

千万不要以为大排量V8的造价就很贵!大排量贵是因为税收贵,而不是因为制造成本高。日产VQ系列V6发动机,黑科技一件又一件,成本也不见得高,因为只要造得多、卖得多,研发成本和模具成本都可以平摊的,老天籁2.5L V6随便都可以做到凯美瑞四缸机的售价。

涡轮增压系统的成本其实是很高的,因为涡轮增压器这个"小蜗牛"的转速高达120000-160000转/分钟,你可以想象一下轴承和叶片的工作压力有多大,这还没算300摄氏度左右的工作高温呢,因此增压器的工作环境是非常糟糕的,硬件的工艺要求也极高,成本就上去了。

在算上整一套中冷器,涡轮增压四缸机的造价跟V6自吸机子几乎打平,真的便宜不到哪里去。

2、养护成本不同

刚刚我们说过了,涡轮增压机子的工作环境比较差,所以养护难度和养护成本也是会相应增加的。不过请放心,不会增加太多……

某些发动机,出现烧机油现象大多都是因为油封密封的损坏,因为涡轮增压器的主转轴是采用浮动式设计,整个主转轴依靠润滑油来散热与润滑,如果使用劣质机油,会因其粘稠度高和流动性差会导致浮动的涡轮主转动轴不能正常润滑和散热。

很多人就不明白了,为什么发动机润滑油的品质也需要涡轮增压器来操心?因为机油不光要为发动机本体润滑,还要为涡轮提供润滑,高转高温的涡轮对于机油的要求也更高。不过呢,只要你在正规渠道买标号正确的全合成机油,一切都能解决,一年增加的成本也不过一两百块,基本可以忽略不计。

除了机油,你还得及时更换机油滤清器和空气滤清器。至于停车后不能立刻关发动机的习惯,不必要理会。新的涡轮增压机子都设置了水泵延时关闭功能,即使运行后马上熄火,电脑会根据涡轮的状态在继续为涡轮进行散热。

3、压缩比不同

压缩比越高,发动机的燃效就越高,但太高的压缩比很容易造成爆震,损坏发动机,所以所有车子的压缩比都是被严格控制的,马自达的超高压缩比自然吸气发动机在中国也有一点水土不服。

涡轮增压机子的压缩比比自然吸气的要小,但那只是一个几何压缩比,因为在"小蜗牛"工作时,压缩比是会随着进气量增加而提升了,这时候就达到理想的压缩比(燃效区间)了。

4、燃油经济性不同

很多人认为涡轮增压机子就特别省油,其实那是在非常理想的工况下测试才比同等功率、同等技术水平的自然吸气机子省油的,而实际使用情况下,还是自然吸气机子更省油。

比如量产汽油机当中能量转换效率最高的丰田Dynamic Force Engine系列2.5L发动机,41%的热效率傲视群雄,这是一台自然吸气发动机!此外,马自达也在继续研发超高压缩比的自然吸气发动机,据称秒杀丰田是没有任何问题的。

5、声浪不同

涡轮增压机子可以在比较低的转速中获得更大的驱动力,因此不需要高转速、高摩擦、高损耗。从物理定律上看,涡轮增压机子的理论效率可以做到更高,理论磨损可以做到更低。

不过低转速也决定了涡轮增压机子的声浪远远不如同等动力水平的大排量自然吸气发动机来得销魂。

6、排放不同

自然吸气发动机的高转速区间,进气效率赶不上喷油效率,燃烧不充分的情况非常严重,污染排放也比涡轮增压机子严重得多。

你看新一代思域Type-R,早已换掉了当年不可一世的高转速自然吸气红头机,直接转战涡轮增压战场,以此符合目前日益苛刻的排放标准。

7、税费待遇不同

哎,其实中国人也不是特别喜欢涡轮增压,只不过中国的排量税税率高得可怕,所以逼着涡轮增压技术在中国这个"全球最大汽车产销市场"里头硬生生地推广出去。要说是在美国啊,完全没有排量税的概念,一台涡轮增压四缸机和一台自吸V6的成本差不多,价格也差不多。自吸V8会贵一点,但也不会很多,所以美国车依然保持着V8的传统,最高效的是这些V8机子(新的型号)根本就不是油老虎,在市区工况中不过12L左右,在高速工况甚至可以做到7-8L,因为自然吸气的燃效可以做到更高啊。

发表评论
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:

相关文章

推荐文章

'); })();