首先声明,本人非专业人士,没有正规学习过汽车相关知识,看到网络上对涡轮增压和自然吸气发动机争论非常激烈,就想把自己的对涡轮增压的一些见解写出来,特别是这次皇冠8ar和5gr之争,哪里不对,请多指正。
涡轮增压,顾名思义,通过涡轮增大压力,但是增大的是什么压力?这个压力为什么能把动力提升呢?我想有部分人员一定不太清楚,特别是我身边就很多人不明白。
首先增加的是空气的压力,把更多的空气送入发动机气缸,可是更多的空气打到气缸内有什么作用呢?
咱们大家都简单的了解汽车发动机的工作原理吧,通过汽油的燃烧爆炸,产生动能,推动活塞进行往复运动,发动机最终能产生多大的力量,就取决于缸内的汽油爆炸能产生多大的能量,越多的汽油就能产生越大的动能,这个没人反对吧,汽油燃烧爆炸一个必不可缺的要素就是空气里的氧气,没有氧气的帮助,它是不会燃烧的,现在车企对发动机的研究,我相信多少单位的汽油需要多少单位的氧气,这个应该是个固定值,咱们假设1个单位的汽油需要1个单位的氧气产生1个单位的动能,那么你往气缸里注入2个单位的汽油,就需要气缸内2个单位的氧气供汽油燃烧,才能产生2个单位的动能,问题来了,就是我们常说的排量,也就是发动机气缸内的体积,比如这个发动机的气缸体积是固定的,只能进入1个单位的氧气,那你注入2个单位的汽油是没有用的,同样只能产生1个单位的动能,就费油,可以用木桶效应来解释,这样大家就明白了吧,在相同排量的发动机内涡轮增压其实就是能够把更多的氧气注入发动机气缸内,再配合更多的汽油,才能产生更多的动能。也就是说以汽油和空气混合的固定值来看,在固定不变的气缸体积(也就是排量)下,通过涡轮增压,把发动机的排量增大了。
再就是提一下大家常说的“涡轮还没有介入”,我感觉这就是的错误的命题,涡轮增压是通过发动机废气推动的,也就是说你发动机只要一运转,涡轮也就跟着进入动作状态,有些朋友看到这里就急了,别急,那为什么有些发动机1650转或者3000转才达到最高扭矩呢?涡轮的加压,了解涡轮的朋友都知道,转速越早达到最高扭矩,就证明你涡轮的叶片越轻(当然这里面肯定还有其他因素,目前我了解这是个主要因素),废气就推动的越轻松,转的越快,推进气缸的空气就越多,也就是说重的叶片可能要到3000转才能达到轻的叶片2000转的效果,这里大家可能就要问了,那为什么扭矩达到一个数值顶峰会出现一个高扭矩平台,不能像自吸发动机那样扭矩呈线性提升呢,这就是涡轮材料的寿命问题,要控制在一定的转速内,要不涡轮可能很快损毁,那怎么控制呢?这时候就出现了泄压阀这个东西,通过泄压给涡轮降速,通过泄压阀的控制,就让发动机能保持一个高扭矩的平台来输出。这个也是大家觉得涡轮发动机不够平顺的最大的原因,大概思路就是这样。
关于省油,大家如果仔细看到这里,我先感谢一下!通过涡轮对发动机进气的调节,实际就是根据不同转速调节发动机的排量,8ar发动机为例,基础排量为2.0,你刚发动车子时,800转,当然这时候涡轮也在工作,但是为了省油,电脑会控制油量的注入,把它维持在2.0的标准,当转速提高到1650转的时候你的排量其实已经不是2.0了,可能达到2.8,3.0了(具体能媲美多少,还不够专业,没研究那么深)结论来了!!!所以涡轮增压就是根据你动力的需求来调节发动机的排量!!!理论上应该比自吸省油,因为自吸始终就是那个排量。所以涡轮增压发动机,千万不能被它的2.0或者1.5所蒙蔽,其实做功的时候绝对超过这个排量,根据能量守恒定律来看,想要得到的更多,就必须付出的更多,世界上没有天上掉馅饼的事情。
那为什么有些自吸发动机会更省油呢?比如本田的vtec技术,闭缸技术,还有可变气门的技术,这些就可以做到让发动机更省油呢,原因正好和涡轮增压发动机相反,通过可变气门和活塞扬程来调节进气多少,然后配上更少的燃油,所以自吸发动机运用这些技术时候会省油,以3gr发动机为例,你慢慢的开的时候,不需要那么多动力的时候它通过可变气门,把发动机调整到相当于2.0的排量,当你急加速需要动力的时候,打开运动模式他就气门全开,达到了3.0的排量。这样大家就明白了,涡轮增压是使发动机由小排量像大排量变化的利器,自吸发动机则是运用一些技术把大排量变化成小排量。这样来说,达到的目的都是一样的,就是为了让发动机聪明的感觉到驾驶员需要多少动力就给多少动力,多余的就不浪费。既然自然吸气已经做的如此之好了,那为什么还有那么多厂商选择涡轮增压呢,这个就是国家的政策问题了,小排量税少,车价就能更低,同等的车价为什么带T的动力会更好,就是这个原因。
关于故障率的问题,我认为同品牌同动力水平的涡轮增压发动机肯定要比自吸故障率高,大家想想就明白了,一方面是自吸发动机达到调节功能的零件本来就是原有必须的零件,没有增加什么零件,也可能有,但绝不多,涡轮增压呢,最起码多了涡轮,多了进气管,可出故障的零件多了,所以较之自吸要高,另一方面,上文提到自吸的节油是由一个大排量变成小排量的过程,涡轮发动机是一个小排量变成大排量的过程,这期间可想而知,涡轮发动机被折腾的更凶残一点,结果可想而知。以上都是我个人愚见,既然涡轮发动机已经推出这么多年了,各大厂商也应该基本吃透了,再加上材料科学的进步,我的两个顾虑可能对于厂商来说已经不存在了。题外话:连雷克萨斯都放心在用增压发动机了~
就剩保养了,那就啰嗦完吧,很多准车主对保养的费用很担心,我这里就简单的那丰田8ar和3gr比较一下,两个发动机保养用的是同一款机油,丰田纯牌金桶黑盖纯牌0w-20,8ar用4.3L,3gr用6.3L,保养里程都是10000km,其余就不好比较了
综上所述,看似涡轮发动机好像被我说的一无是处,但是我最终选择了8ar的皇冠,而且开过很多涡轮增压的车,原因很简单,税!在保障质量的情况下,既然能花很少的钱享受到很好的动力,何乐而不为呢?
纯属个人愚见,抛砖引玉,欢迎讨论,这样我也可以学习学习进步进步~~~验证一下自己以为的是不是对的~~错了请指出,就像第一次发的关于丰田闭缸技术的一样,到底有没有,我也没验证就发出来,是有点不负责任,这个帖子目的就是想用简单的语言解释一下涡轮增压到底怎么回事,很笼统,只是个大概,也是由于本人工作学业均与汽车无关,知识储备有限,没有相当准确的数据,文中必然存在一些笑话,请专家大佬们尽管提出来,这样不但我可以学习,看过这个帖子的童鞋也能学习。。。先谢谢了