涡轮机凭啥干掉“自吸”?

在涡轮增压发动机上一向“保守”的日系汽车厂商,一反常态地加快了“涡轮化”脚步,本田新一代思域动力主打1.5T,丰田在继2.0T发动机之后又将引入更小排量的1.2T发动机,这是否意味着,自然吸气(下称自吸)发动机真的大势已去呢?

一、 日系厂商放弃固守“自吸”

在欧美汽车生产商把动力系统迅速“涡轮化”之时,日系厂商尚在举棋不定。日本三大汽车公司(丰田、本田、日产)都认为自吸发动机在燃烧效率上大有潜力可挖,不见得非要在发动机上加挂一颗或几颗涡轮。

在日系“三大”中,丰田明确表示过,自吸发动机配合电机驱动,不但可以提供跟涡轮机一样的强劲动力,油耗还能做到很低。本田和日产靠自吸发动机加CVT变速箱这样的动力组合,在油耗控制上也表现不错,在涡轮化方面也不积极。

丰田靠混动技术能达到不错的燃效,对涡轮增压发动机积极性不高

另一个日系汽车厂商,特立独行的马自达,更是死咬住自吸一条路,坚持认为自然吸气发动机的效率可以比涡轮机更高。马自达坚守自吸阵营,几年如一日地挑战发动机“高压缩比”的极限。

不过,日系自吸阵营已经出现了明显的动摇,丰田、日产、本田都开始启用涡轮增压发动机,并装备在畅销车型上,未来,会有更多的涡轮机加入,向更多的车型普及。

涡轮增压发动机来势汹汹,大有扫平自吸发动机之势,这背后到底是什么原因呢?

二、 欧洲洲豪华车引领的“涡轮化”潮流

真正掌握现代汽车工业指挥棒的,不是汽车消费者,不是汽车厂商,而是各国的环保政策。

欧 洲对汽车排放的限制一向严格,从1992年就推出“欧1”排放标准,此后隔几年就升级一次,欧2、欧3……一直到现在的“欧6”。真正让自然吸气发动机感 到绝望的,是2009年欧盟出台的一项限制汽车CO2排放的法规,要求汽车制造商到2015年要达到平均新车CO2排放130g/km的标准,整车平均重 量也要降至1372kg,超过该限额的制造商将受到处罚。

欧盟对汽车碳排放的严苛控制,首先把欧洲汽车制造商逼上发动机小型化之路

欧盟指挥棒一挥,欧洲的汽车厂商马上整齐划一地奏响了“涡轮”乐章。大家不约而同地认为,走发动机小型化之路,是满足环保新规的最好办法。发动机小了,动力却不能跟着小下去,好吧,那就让它“开挂”,用涡轮把动力催起来。

在 过去的40多年中,宝马造出了那么多销魂的自吸发动机,从4缸到6缸到8缸到10缸,一直到象征着发动机巅峰的12缸,每一款发动机都有强劲而线性的动 力,也有让人意醉神迷的声音。但宝马却毅然、果断、全面放弃了自然吸气发动机,让宝马迷们唏嘘不已。现在,所有的宝马车的发动机上都有一颗两颗或三颗涡轮 增压器,无一例外——除了电动车。

宝马曾经造出了无数迷人的自吸发动机,现在全面“涡轮化”

奔驰发动机也全面涡轮化,只在小不点儿车smart上保留了自吸发动机;在涡轮发动机上先人一步的奥迪当然也不会落后,除了个别小众车型,比如R8,主流车型也全面由涡轮发动机当家。

而早在豪华品牌“涡轮化”之前,大众这样的欧洲“普通品牌”早早就把“涡轮增压”当作招牌新技术,向中国市场推广。

美 系汽车品牌通用和福特很快就跟上了涡轮化的脚步,小有1.0T的三缸小排量涡轮发动机,大有马力超过600匹的V6双涡轮发动机。美系汽车厂商的迅速跟 进,原因也很简单,因为对于汽车排放和节能的要求,不止是欧洲有,美国也有,尤其是对美系厂商相当重要的中国市场,政策明显也是“照顾”小排量汽车。

去年,丰田刚刚开始起用2.0T的涡轮增压发动机,装在了雷克萨斯NX、丰田汉兰达上。今年,丰田明显是坐不住了,雷克萨斯IS、GS和RC很快也把2.0T列入动力配置名单中,1.2T的发动机也很快要列装。

今年的北京车展上,丰田宣布在年内推出1.2T涡轮增压发动机

丰田这么着急,是因为汽车消费者的想法变了,在欧洲豪华车的影响下,人们普遍觉得涡轮增压发动机是一种高级货,雷克萨斯的美国市场负责人说,有的人甚至都不知道涡轮增压是干什么的,但一听到“turbo”这个词就很兴奋,觉得自己的车也需要那个玩意儿。

三、 涡轮增压发动机有多“高级”?

这一波“涡轮浪潮”的初衷跟1980年代不同,不是为了压榨发动机的马力,而是为了节能和环保。

支 持“涡轮化”的发动机专家们指出了涡轮增压发动机的很多优点。首先,它缩小了发动机的体积,减轻了发动机的重量,符合“轻量化”的要求;缩小体积、减少气 缸数量(比如V6发动机就可以被4缸涡轮增压发动机替代),就意味着发动机内部的机械摩擦减少,可以节省能量;涡轮增压发动机可以在很低的转速下就爆发出 峰值扭矩(很多涡轮增压发动机在1500转左右就进入扭矩爆发期),低转速也意味着机械摩擦少,油耗低。

涡轮增压本身的基本好处就是这些。而涡轮增压一旦跟“缸内直喷”和“可变气门正时”之类的技术结合在一起,那更是“金风玉露一相逢,便胜却人间无数”。

通用2014年初推出一系列小排量涡轮增压发动机,从这批发动机身上,可以看到涡轮增压的一些最新技术。

2014年初,通用汽车推出了一系列包含涡轮增压型号在内的新型小排量发动机

比如雪佛兰迈锐宝XL用的1.5T涡轮增压发动机,在技术资料中,我们可以看到“顶置直喷”、“可变气门正时(DVVT)”、“缸盖和排气歧管一体化设计”、“可变排量机油泵”之类的描述。

直喷,是涡轮增压发动机的最佳拍档,如果没有直喷,涡轮机的功力会下降好几成。

所谓直喷,就是汽油直接喷到发动机的气缸里,而不是先喷在进气歧管内,再通过进气门进入气缸。

左图为进气歧管喷射,右图为缸内直喷

直接喷在气缸里,最大的好处是可以帮气缸降温,因为汽油雾化时会带走热量,这跟往地上洒水可以降温的道理差不多。给气缸降温太重要了,气缸温度高,就容易发生爆震,为避免爆震,就要降低发动机的压缩比,而压缩比一低,发动机的效率就会下降。

上一页010203040506下一页单页阅读

上一页010203040506下一页单页阅读