汽车发动机的基础知识:L/T的含义与技术特点( 二 )


图1:增压器的涡轮与叶轮的内部结构特点
汽车发动机的基础知识:L/T的含义与技术特点文章插图
图2:增压器的静态结构特点
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图3:增压器的动态运行概念
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图4:增压器位置的空气从稀薄到压缩变浓的过程
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为什么要把空气从稀薄压缩到高浓度呢?原因在于燃烧的本质概念 。 燃油燃烧的本质是碳氢化合物与氧气的还原反应 , 产生的光能与热能只是意外但很有价值的结果 , 因为热能可以推动活塞运转而转化为扭矩——创造扭矩的基础则为燃烧的过程 。
然而不论哪种内燃机都做不到在短暂的做功冲程中 , 让燃油100%的氧化反应 , 也就是不能全部转化为动力 , 做功时总是要浪费一部分的 , 所以尾气中才会有碳氢化合物 。
那么想要让转化出的扭矩足够大 , 方式自然是在限定且相当的时间内 , 让燃油以更快的速度实现「更充分的燃烧」 。 燃油燃烧速度的决定因素是“有多少氧气助燃” , 自然吸气发动机吸入的空气量本就有限 , 只有高转速才能吸入与排量相同的空气量;但是TURBO技术通过多出的一道吸力与压缩空气的能力 , 实现的结果是能够在很大的转速范围内做到标准吸气量 , 同时进入的空气还会被压缩一道成为高氧浓度的空气 , 所以燃烧的速度就会很快喽 。
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参考机型:目前最优秀的2.0T汽油增压机可以达到200kw/400N·m , 柴油发动机则可高达接近200kw并超越500N·m , 目前国产最强的柴油2.0T有160kw/480N·m , 在前一台机器没有量产之强 , 可以说这台机器是全球之最了 。
同样排量的汽油机实现了功率扭矩翻一倍 , 而且最大扭矩可以在1500-4000rpm区间维持最高标准;似乎仅讨论动力是肯定有决定领先优势的 , 因为4.0L·V8-NA发动机也不过是这个水平 , 但最大扭矩还是在4000转左右才能达到峰值 。 众所周知发动机输出的马力越大则加速能力越强且车速越快 , 而在转速相同的前提下 , 扭矩越大马力才会越大 , 但这种机器省油吗?
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问题解析:NA发动机的中低转速不按照标准排量喷油 , 但是增压机却会按照2.0L的标准喷油 , 理论上的耗油量是更大的 。 但是不要忘记代步驾驶的汽车对马力的需求是基本相同的 , 那么按照(马力=转速×扭矩÷9549×1.36)的公式反推计算 , 以2.0L的两种机型为基础 , 假设两车都需要100马力才能正常驾驶 , 转速会差多少呢?

  • 2.0NA-3600转左右
  • 2.0Turbo-1755转
四冲程机的转速除二等于每分钟喷油次数 , 那么即使2.0T以每分钟877.5次的标准喷油量做功 , 是不是也要比以略低于标准喷油量 , 但每分钟要喷油1800次的2.0NA更省油呢?——想要节油的话 , 整备质量(重量概念)相当的汽车 , 一定是TURBO更省油 。
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核心参考:如果是涡轮增压发动机没有节油与性能优势的话 , 为什么柴油发动机都是涡轮增压呢?想来无需解释什么了 , 而且连涡轮增压器的使用寿命的问题也无需赘述 。
因为每天飞驰在公路上的客车与各类型货车 , 这些车每年的行驶里程哪个不是十几万公里?然而增压器似乎也没有成为“损耗件” 。 这就是两种发动机进气技术的本质区别了 , NA机型的唯一优势就是制造成本低 , 但如果相同预算范围内有优秀的涡轮增压选项 , 那么NA就要继续下探产品定位了 , 最终是一定会被淘汰的 。