超級實用:汽車發動機自然吸氣和渦輪增壓的區別與作用

不用說,從技術可靠性、耐久性角度看,自然吸氣的平均分要高於渦輪增壓,但這只是一個方面。我說過多次,如果我們只著眼於技術可靠,那麼我們的產品都不需要更新換代了,用歷經滄桑考驗的老技術是最可靠的。

不過汽車業是應該有追求的,業者希望讓發動機有更大馬力,更省油,更有駕駛樂趣……所以才有了不斷改進的自然吸氣發動機,以及渦輪增壓技術的出現和應用。消費者,同樣有上述的追求。

超級實用:汽車發動機自然吸氣和渦輪增壓的區別與作用

1)自然吸氣的發動機比較容易做得完善。怠速的安靜平順性、冷車發動時的噪音和運轉平穩度,自然吸氣發動機普遍會做得更好。渦輪發動機,畢竟帶了額外的“外設”,所以在平順、靜音這些方面不容易做得很好(同級別車型)。

2)渦輪發動機加速表現更好。這是因為渦輪發動機有著更大的肺活量,肺活量大的人運動起來當然更有勁。渦輪增壓發動機動力普遍能達到相當於其排量1.3~1.5倍左右的自然吸氣發動機的水平。但這只是籠統程度,實際表現上,渦輪發動機在3000轉後的“後勁”會比自然吸氣發動機強,部分出色的渦輪增壓發動機更能提供令人興奮的“高潮”。相對來說,自然吸氣發動機的後勁即使有,來得也沒那麼刺激。

3)自然吸氣發動機的動力收放更容易掌控。主要表現在細微操控油門時力度的輸出上,例如你一直保持油門在某一個開度不變,自然吸氣的車子加速會比較暢順、加速度相對比較平均;渦輪發動機的車子則會呈一種漸入高峰的變化性輸出。不過這種差異有縮小的傾向,有些自然吸氣發動機也會有較大的力量波幅,而有些渦輪發動機的輸出已經調校得非常平均。但某些時候還是能見到它們的先天特性,例如在一個較斜的坡道上倒車時,開自然吸氣的車,你很容易找到一個讓車子穩定、精細地發力的油門位置,而渦輪的車子,這個油門位置就比較難掌握,往往要踩一下、放一下,即是說渦輪車子的極低速度下的線性度是明顯不及自然吸氣的。這個現象不但發生在十多二十萬的渦輪增壓車(如我們的新君威2.0T、昊銳1.8T)上,就連一些高級大排量渦輪增壓車也難以避免。

超級實用:汽車發動機自然吸氣和渦輪增壓的區別與作用

4)渦輪發動機究竟是更費油,還是更省油?這個問題相信不少人覺得困惑,因為不少廠商宣傳它們的渦輪發動機時都提到了經濟省油。事實上,渦輪這技術本身是為榨取大馬力而誕生的,在有限的排量限制下,獲得超過其排量的動力輸出,是這項技術誕生的出發點。所以同排量對比,一臺1.8T帶渦輪的發動機,其油耗肯定高過1.8L自然吸氣發動機。不過現在人們轉變了思維的角度,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,所以在渦輪不全力工作的狀態下,它可能比同等動力水平的自然吸氣發動機更加省油。比方說,一臺1.8T發動機動力水平相等於另一臺2.4L自然吸氣發動機,彼此都全力工作時,大家的油耗可能差不多;但當這兩臺發動機在90km/h等速巡航這種低負荷工作時,1.8T發動機的渦輪由於未充分介入工作,這時氣缸內部實際工作排量只有1.8L,而另一臺自然吸氣發動機工作排量始終為2.4L,這時候1.8T帶渦輪的比2.4L自然吸氣的更省油就不足為奇了。換句話說,自然吸氣發動機的油耗是比較穩定的,而渦輪增壓發動機的油耗,則非常視乎工作狀態(也就是駕駛方式),渦輪增壓系統工作得多,油耗就高,反之油耗就低。

超級實用:汽車發動機自然吸氣和渦輪增壓的區別與作用

超級實用:汽車發動機自然吸氣和渦輪增壓的區別與作用

5)使用維護方面,現在大部分渦輪發動機的日常保養都和自然吸氣沒有區別,用的機油、喝的汽油都是相同的。保養間隔里程、保養時要做的功夫其實也差不多。所以只要渦輪不出故障,這兩種發動機在養護方面是沒有差別的。而渦輪到底何時會出故障?這個問題隨著技術的發展,將會越來越被淡化,歐日地區的經驗是渦輪增壓起碼有10萬公里以上的壽命,保養得好的話,終身不用換渦輪也不是什麼“奇蹟”。當然,換渦輪也不是奇蹟,但這跟有些自然吸氣發動機十多萬公里要大修,有些幾十萬甚至上百萬公里都不用大修一樣,最關鍵還是使用和保養是否得當。

6)所謂“換渦輪”,很多時候並不是整個渦輪壞掉,而僅僅是渦輪葉片的軸承壞掉,因為這個部分的轉速超高(可達十幾萬轉/分),冷卻不到位就會因潤滑乾涸而損壞,而通常這個部分損壞了,廠商都會要求更換整個渦輪增壓總成。這就是影響渦輪增壓發動機可靠性的核心問題。

7)渦輪發動機在使用要求上最大的不同,就是要做到“延時熄火”。渦輪增壓器在正常工作狀態下能獲得充分冷卻,不會有問題,但是停車熄火斷電後,冷卻系統就不能對渦輪增壓繼續進行冷卻,而此時渦輪葉片仍然因慣性高速轉動,這時候軸承就會受損。這種損壞可能是瞬間的,也可能是微小的,但會日積月累縮短渦輪的工作壽命。針對這個問題,日常駕駛渦輪增壓的車,最好每次停車後做到延遲幾分熄火,讓仍然處於高溫狀態的渦輪葉片軸承獲得冷卻和潤滑,延長軸承壽命。這是渦輪跟自然吸氣發動機最大、也差不多是唯一的使用方式上的區別。過去不少擁有渦輪車的車主會自己加裝一個延時熄火裝置(稱為Turbo Timer),而大眾TSI渦輪發動機現在原廠已配有自動延遲冷卻系統,用戶已完全不用管延遲熄火的問題,相信這一技術在渦輪發動機中也會日漸普及。

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8)渦輪增壓相比自然吸氣還有一項優勢,就是在排放控制方面,更容易做到降低排放,尤其是單位二氧化碳的排放量。這正是為什麼歐洲車廠都紛紛加大力度研發渦輪增壓發動機的原因。

超級實用:汽車發動機自然吸氣和渦輪增壓的區別與作用

自然吸氣和渦輪增壓是發動機兩種不同的進氣方式。

1、自然吸氣是汽車進氣的一種,是在不通過任何增壓器的情況下,大氣壓將空氣壓入燃燒室的一種形式。自然吸氣發動機在動力輸出上的平順性與響應的直接性上,要優於增壓發動機。

2、渦輪增壓,是一種利用內燃機運作轉產生的廢氣驅動空氣壓縮機的技術。渦輪增壓的主要作用就是提高發動機進氣量,從而提高發動機的功率和扭矩,讓車子更有勁。一臺發動機裝上渦輪增壓器後,其最大功率與未裝增壓器的時候相比可以增加40%甚至更高。這樣也就意味著同樣一臺的發動機在經過增壓之後能夠輸出更大的功率。

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總而言之

自然吸氣發動機比較可靠完善,渦輪增壓則在各項性能指標上有優勢。現階段,這兩種發動機處於勢均力敵的狀態,但作為新技術,渦輪增壓的技術前景比自然吸氣要好。

在廠商宣傳引導下,我看到渦輪增壓和自然吸氣形成了兩大流派,甚至是兩大對立陣營,我覺得大家沒必要把這兩種技術“搞對立”,自然吸氣的優點是渦輪增壓所沒有的,渦輪增壓的優點也是開自然吸氣車子的人無法感受到的。所以,大家應該以開放的態度去看這兩種技術,這也是為什麼新車評網的長測車隊既有自然吸氣,也有渦輪增壓的原因。

希望這些分析可以幫助更多的汽車小白和選擇困難症者


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