「渦輪增壓發動機」與「自然吸氣發動機」哪個好?

笨牛商貿


關於哪個更好的問題。我覺得各有千秋。比如渦輪很難做到自吸那樣的平順性。相對保養費用也要高一些。但在1.0-1.5L小排量上,顯然自吸正逐漸退出市場,現在越來越多的企業將重點放在了渦輪增壓發動機(特別是小排量渦輪增壓)上已是不爭的事實。甚至在國六全面實施起,這個領域可能就沒有自吸什麼事情了。


除了這些,在其他重要政策導向上,也對自然吸氣的發展產生了極大的阻礙。相比發動機最大功率和最大扭矩,升功率在消費者中普及率不算高(簡單來說,升功率是單位發動機排量輸出的有效功率,即最大功率除以排量(kW/L)

但其實在廠家中就不一樣了,因為《國家發展改革委、工業和信息化部關於完善汽車投資項目管理的意見》(【頒佈時間】2017-6-4)指出:“申請新建發動機企業投資項目,除符合現有規定外,擬生產的汽油發動機升功率應不低於70千瓦,柴油發動機升功率應不低於50千瓦。”


頒佈時間定格在2017年6月4日,也就是小排量購置稅減免政策快走向結束的前夕。都說光明總在黑暗之後,走自吸路線的企業本以為終於熬出了頭,才發現自己只不過是從too young跌落到了too naïve。

因為升功率70 kW/L對自然吸氣發動機來說並不簡單啊,至今還有一大批處在50~60 kW/L的企業。比如本田雅閣2.0L和2.4L,升功率分別為57.1kW/L和58.1kW/L,也難怪2018款就只有1.5T了。


要知道其1.5T兩種動力版本升功率分別高達86.8 kW/L和95.5kW/L,漲了近30 kW/L。 雖然也有人會說像本田紅頭髮動機K20A升功率也高達110 kW/h,寶馬直列六缸S54B30發動機107kW/L表現也很不錯,但看到奔馳M133 2.0T渦輪增壓發動機升功率140 kW/h,你說差別大不大。

除了數據跟不上外,自然吸氣想要壓榨更大的升功率必然會損耗發動機其他方面,比如壽命降低和維護成本提高,所以他們會被歸屬為暴力機器,而是不會居家良品。這也大大制約了他們大批量應用的可能。總之,按發改委和工信部的思路,通過規定技術參數再推一把渦輪增壓。


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單從技術可靠性、耐用性來看,自然吸氣的發動機平均分要高於渦輪增壓發動機,但是汽車業是絕對有追求的,業者希望能做出更大馬力、更有駕駛樂趣、更省油的發動機。

我們來了解自然吸氣和渦輪增壓的全面區別 (自然吸氣以下簡稱“自吸”,渦輪增壓以下簡稱“渦輪”)

1. 自吸的發動機技術比較成熟,怠速時安靜平順,發動時的噪音和運轉平穩度很棒。渦輪發動機增加了外部設備,在平穩度和靜音方面不容易做得很好(當然一些20萬以上的車用的渦輪發動機可以做得非常好,這跟成本應用有很大關係)。


2. 渦輪發動機加速表現更好。渦輪發動機肺活量大運動起來更有勁。其動力一般能達到相當於其排量 1.3~1.5倍左右的自吸發動機的水平。在實際表現上渦輪發動機在3000轉後比自然吸氣發動機更強勁,有些出色的渦輪發動機的動力能達來讓你興奮的高潮。自吸發動機的後勁是有,但來得沒那麼刺激。

3. 自吸發動機的動力掌控,表現在操控油門時力度的輸出上,保持油門在某一個開度不變,自吸發動機加速會比較暢順均勻;渦輪發動機會呈一種漸入高峰的變化性輸出。


4. 渦輪發動機和自吸發動機那個更省油?不少廠商宣傳他們的渦輪發動機都提到了經濟省油。而渦輪發動機技術本身是為榨取大馬力而誕生的,一臺1.5T帶渦輪的發動機,它的油耗肯定高過1.5L自吸發動機。如果我們以同等動力輸出而不是同等排量來比較,渦輪發動機因為排量更小,在渦輪不全力工作的狀態下可能比同等動力水平的自吸發動機更加省油。拿一臺1.5T發動機動力水平相當於另一臺2.0L自吸發動機,這兩臺發動機全力工作時比較,油耗可能差不多;如果兩臺發動機在90km/h等速巡航低負荷工作時,1.5T發動機的渦輪由於未充分介入工作,氣缸內部實際工作排量只有 1.5L,自吸發動機工作排量始終為2.0L,這個時候渦輪1.5T帶的比自吸2.0L的更省油就不足為奇了。自吸發動機的油耗是比較穩定,而渦輪發動機增壓系統工作得多油耗就高。

5. 只要渦輪不出故障平穩,在保養維護方面大部分渦輪發動機的日常保養和自吸發動機沒有區別。關鍵還是看保養和使用是否得當。


6. 渦輪發動機在使用上要做到“延時熄火”。渦輪增壓器在工作狀態下能獲得充分冷卻,但是在停車熄火斷電後,渦輪增壓冷卻系統就不能對渦輪增壓繼續進行冷卻,這時渦輪葉片仍然因慣性高速轉動,軸承就會受損。像這種損傷可能是瞬間的也可能是微小的,但日積月累會縮短渦輪的工作壽命。這個是渦輪跟自吸發動機在使用方式上最大的區別。


7. 渦輪增壓還有一項優勢,在排放方面能更容易做到降低排放,這正是歐洲車廠都加大力度研發渦輪增壓發動機的原因。

我們來總結一下,自吸發動機比較可靠完善技術也比較成熟,渦輪發動機在各項性能指標上有優勢。自吸發動機的優點是渦輪增壓所沒有的,渦輪發動機的優點也是自吸發動機無法感受到的。


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但從耐用度來說,必然是自然吸氣發動機更好,但就中國國情來說,渦輪增壓發動機更適合。

自然吸氣更皮實

相對於渦輪增壓發動機,自然吸氣發動機的結構更加簡單,且單位進氣量少,對缸體和活塞的磨損都會小於渦輪增壓發動機。此外,因為少了一個渦輪增壓器,也就少了一個故障點。另外,對於大排量自吸發動機來說,動力儲備會更好,發動機轉速更高,所以很多超跑依舊選擇自吸發動機

渦輪增壓動力強

由於工作原理問題,渦輪增壓發動機的動力會更強。因為扭矩輸出更早,最大扭矩會在2000轉左右就能釋放出來,因此瞬間提速和起步提速都比自然吸氣更好一些。但同時保養費用也會偏高,發動機磨損速度加快,機油消耗大。而且發動機後段動力不足,這也是很多超跑0-100加速很快,但0-400加速就不行的原因。

中國國情更適合渦輪增壓

一般來說,自吸發動機,可以支撐行駛15年100萬公里而不出現大修。而渦輪增壓發動機理論上沒有自吸發動機穩定。但就中國國情而言,除非是出租車司機。一般家庭很少有開15年100萬公里不換車的。尤其是排放強制措施這塊,車子開不到10年,恐怕就不讓上路了。因此自吸發動機的優勢也就發揮不出來了。


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關於渦輪增壓發動機,其實日本是最早使用的。但日本並沒有延續把渦輪增壓技術發揚光大。而推動渦輪技術發展的是歐洲。

由於歐盟嚴格的排放標準,使得很多歐洲汽車廠商極力向著小排量,低排放的標準去努力。

而渦輪增壓發動機就成為了一個重要的技術手段。這樣也就順理成章的推動了渦輪增壓發動機在歐洲的普及和發展。

目前主要的歐洲品牌,比如奔馳,寶馬,奧迪,大眾等,都普遍使用者渦輪增壓技術。大多數美國品牌和國產品牌也都在使用渦輪增壓發動機。

那麼渦輪增壓發動機是怎樣一個工作原理呢?

簡單的說,渦輪增壓是通過在相同單位時間內,把更多的空氣及燃油的混合氣強制擠入氣缸進行壓縮燃燒,從而導致缸內的“增壓”。發動機也就能燃燒更多的燃料,從而輸出更大的動力。

渦輪增壓的優勢都有哪些呢?

1,以較小的排量實現更大的功率和扭矩

渦輪增壓發動機最大的優勢,就是在排練較小的情況下能夠提供更大的功率和扭矩。使得渦輪增壓發動機,比同排量的自然吸氣發動機更有勁!

我們拿兩臺比較主流的中級車,同樣2.0排量的發動機,對發動機馬力,功率和扭矩做一下對比

這樣大家就可以很明顯的看到,即使是自然吸氣發動機做的那麼牛的豐田,在同樣排量的情況下,發動機的馬力,功率,扭矩這些數據,和渦輪增壓發動機也是無法比擬的。

2,油耗更低

渦輪增壓更加省油並不是說和同排量的自然吸氣發動機相比。一般都是和動力參數差不多的自然吸氣發動機比較的。

比如1.4T渦輪增壓與2.0L自然吸氣發動機參數差不多,相對來說,那肯定1.4T會更省油。

這裡拿1.4T的邁騰和2.0L的雅閣做一下對比,大家就能比較清楚的看到差別了!

大家很清楚的可以看到,邁騰1.4T和雅閣2.0L的發動機的最大馬力和最大功率幾乎持平,最大扭矩還要高出60!

在發動機參數差不多的情況下,1.4T的邁騰工信部綜合油耗是5.5L/100KM,而2.0L的雅閣,則是7L/100KM。

3,排放更低

渦輪增壓比自然吸氣更容易控制排放,尤其是單位二氧化碳的排放量。這也是歐洲汽車廠商紛紛加大力度研發渦輪增壓發動機的原因。

4,高適應性

在海拔較高的地方,空氣密度和壓力都比較低,發動機進氣質量下降,其性能自然也會降低。

而渦輪增壓發動機就不會存在這樣的問題。由於增壓機的作用,即使外界大氣壓力和密度比較低,也會有足夠的進氣量。這對許多進藏旅行的車友來說,非常重要。

自然吸氣的優勢有哪些呢?(同時也是渦輪增壓的不足)

1,動力輸出更線性

簡單點說,渦輪增壓因為有一個渦輪介入的時間點。在渦輪介入的那個點,加速會比較突兀。急加速會令乘坐者剛到不舒服。

而自然吸氣的汽車,加速則會比較順暢,比較平均,動力輸出更加的線性。

2,技術可靠成熟,發動機壽命更長

自然吸氣發動機歷史更久遠,技術更完善。又有著結構簡單,後期維護簡單的優勢,所以壽命也更長一些。這應該也是一些日系品牌至今還在堅持自然吸氣發動機的原因吧。

不過從另一方面講,任何技術都是不斷髮展,不斷完善的。如果我們只著眼於老技術可靠,而不考慮技術發展,更新迭代,不考慮接納新事物,技術也就不會進步了。

3,對油品要求較低

發動機用什麼樣的汽油,是由發動機的壓縮比決定的。一般發動機壓縮比在小於等於10,就需要更高標號的汽油,比如說95號;而發動機的壓縮比大於10,那麼用92號汽油就可以了。

還以凱美瑞和邁騰為例。即使是2.5L的凱美瑞,發動機壓縮比也還是大於10的(10.4),所以也就只需要92號的汽油就可以了。而邁騰,即使是1.4T的,也需要95號汽油,因為壓縮比剛好是10。

4,保養費用更低

單單就機油來說,渦輪增壓發動機需要更好的機油,一般建議選擇全合成的機油。

而自然吸氣發動機一般對機油的要求就沒有那麼高,所以保養費用方面,自然吸氣發動機會更低。

總結:

自然吸氣發動機相對更可靠完善,而渦輪增壓發動機則是在很多性能指標上更有優勢。現階段,兩種發動機在很多不同的車型上,還都有使用。但很明顯,使用自然吸氣發動機的車型越來越少,而實用渦輪發動機的車型越來越多。

相對自然吸氣來說,渦輪增壓算是新技術,任何新技術都有一個發展完善的過程。而現在,渦輪增壓技術也可以算是已經比較完善了。在選擇方面,完全不必有技術方面的擔憂。

至於最終該怎麼選,還是要看自己的需求。你是追求運動激情?還是居家舒適?還是講究經濟適用?

相比渦輪增壓,自然吸氣有更好的經濟實用性和更低的購買成本。

而相比自然吸氣,渦輪增壓顯然已經成為當下的主流!


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各有優缺點。不過,發展趨勢是小排量渦輪增壓,汽車廠家開發的投入肯定也會想渦輪增壓發動機方面傾斜。所以,未來渦輪增壓發動機可能會在“完成度”方面逐步超越自然吸氣發動機。

渦輪增壓發動機核心的優勢是對燃油的利用效率更高。由此,其動力性、經濟型,包括排放水平都比自然吸氣發動機來得更好。渦輪增壓發動機最大優勢是在排量較小的情況下能提供更大的功率和扭矩;另外,由於燃燒壓力增加了, 排放水平也容積降得更低。當然,渦輪車型的維修保養成本目前還是要比自然吸氣車型略高一些,對油品、機油等要求也略高。

自然吸氣發動機起來說,最主要的特點就是穩定,技術成熟。畢竟汽車歷史上很長一段時間的發展方向都是自然吸氣發動機。其動力輸出線性,運行平穩,維修保養方便等都是其優勢。儘管相比渦輪發動機,自然吸氣發動機可能在油耗、排放等方面不佔優勢,但目前仍有汽車廠家不斷在自然吸氣發動機方面取得技術突破,其對於市場的價值仍然存在。只是從長遠看,存在被完全取代的可能性。

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肯定渦輪增壓好了,當年的自吸之王,從保時捷到寶馬,從寶馬到本田,一個個的都投入了渦輪增壓的懷抱。就連最“倔強”的馬自達,也拿出了自己的2.5T渦輪增壓發動機,並一舉入選了沃德十佳。

為什麼說渦輪增壓好呢?從馬自達的不再堅持就可以看得出。它這款2.5T四缸發動機,是為了替代上一代CX-9上面的3.7L V6。這種改變不但在性能上更加出色,其他方面也幾乎是全方位的進步。

首先是性能方面,新的渦輪增壓發動機,雖然在最大功率方面比老款有所不如,但是扭矩更大,實際的動力感受更強。這是渦輪增壓的一大優勢,扭矩大、低扭出色,更適合日常駕駛。

其次在油耗,新發動機有20%的優勢,在排放上也更低。發動機使用渦輪增壓之後,由於進氣更多,所以發動機工作的溫度更高,更容易爆震。為了解決爆震,往往發動機的壓縮比就比較低,這也導致了效率的降低,所以同排量的渦輪增壓是更費油的。


但是跟自然吸氣相比,渦輪增壓帶來了動力的大幅提升,所以同樣動力水平的渦輪增壓跟自然吸氣相比,渦輪增壓比自然吸氣要更省油,因為前者可以用更小的排量,就可以達到後者的動力水平。發動機的小型化,會帶來燃油和排放方面的改善。

最後,新的2.5T發動機是四缸的,相比六缸的3.7L自然吸氣,缸體體積更小,凸輪軸、噴油嘴、活塞、連桿等數量也減少了,成本更低。因為渦輪增壓帶來更強的動力,所以在發動機設計上,就可以更加節省(比如寶馬從直6自吸,到四缸的增壓,然後到現在的3缸,成本一降再降)。

通過上面幾點我們發現,以馬自達的2.5T發動機為例,渦輪增壓發動機,對比同樣動力水平的自然吸氣,幾乎是全方位的領先。至於質量可靠性,現在的渦輪增壓已經很成熟了,質量問題已經很少了,大家放心的買——好吧,還是要注意點,前幾年的EA888燒機油,現在本田1.5T機油增多,雖然不全是渦輪增壓的鍋,但是增壓之後導致發動機工況變複雜,更容易出現質量問題,這是渦輪增壓不如自然吸氣的地方。


老胡評車


現在還在搞這樣的話題,也真是醉了。

這個話題跟早前談論到底是馬車快還是火車快一個樣,或者跟大波妹好看還是平胸妹子吸引人,或者是瓜子臉好看還是鵝蛋臉更好看一樣。

已現在的製造工藝,自然吸氣與渦輪增壓估計壽命能達到差不多,至於頓挫或者渦輪遲滯,相信跟廠家的調教有很大的關係,在未來可能會達到一個完美的地步。

所以這兩者應該是沒有誰好誰壞,只是以目前的狀態看,自然吸氣很可能在未來幾年遭到淘汰。然後就是渦輪淘汰,然後出現電力驅動的盛況。

看看火車的發展史,看看飛機的發展史。我們就能得出自然吸氣發動機一定會退出歷史舞臺,或者說退出民用舞臺,未來即便有自然吸氣發動機的汽車,那也一定是富豪們的大馬力玩具。


他的國你的王


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柳雙龍


如果你追求的是加速性、動力性好,那麼增壓器是你不二的選擇,如果你想節約成本及後期的維修費用,以及追求平穩駕駛你也可以選擇自然吸氣發動機。


聚彩坊


你對渦輪增壓發動機的評論已經太落後了,最少差距五年以上。一因現渦輪增壓發動機有冷卻延遲功能,不存在轉一會冷卻渦輪的說法。二是渦發上有壓力閥,當渦輪轉速高壓力大時洩壓,低轉速時關閉使壓力提前增高,1000多轉時渦輪就已介入工作,使燃氣壓力在低轉速時提升。另外還有雙渦輪增壓發動機,低速小渦輪工作高速時雙渦工作。另外集成排氣管,雙渦管,中置冷卻進氣和直噴等技術,已經廣泛應用了。


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