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为什么涡轮比自吸加速感受强

汽车圈观察2020-01-13 11:31:41

本文“汽车圈观察”原创,转载注明出处

作者:十四


涡轮增压和自然吸气相对立,至少大多数人这么认为。

十四说


他们两者哪个好?不能一言以蔽之。撇开技术可靠、经济省油、排放控制、寿命耐久等方面问题,今天只讨论一个身边很多人认同的观点:涡轮比自吸加速感受强,为什么?



我们都知道,涡轮增压发动机动力普遍能达到相当于其排量1.3~1.5倍左右的自然吸气发动机的水平。所以比较同等排量下涡轮机与自吸机的动力表现,没有任何意义。



但是在输出功率接近的情况下(比如,1.4L的涡轮机与1.8L的自吸机),二者之间还是会存在加速感受上的差别——涡轮好于自吸。那么,这是什么原因造成的呢?


老规矩,先回答:

输出的最大扭矩和相应转速。


自然吸气发动机的最大输出扭矩通常只有一个对应的转速值,一般在5000-6000rpm。涡轮增压发动机的最大输出扭矩对应的是一个转速区间,多数在2000-4000rpm。


1、输出扭矩与转速


发动机本质上是一个“扭矩生产机”。对于自然吸气发动机来说,在不同的转速范围内生产的扭矩是不相同的,最大输出扭矩通常只有一个对应的转速值。


而对于涡轮增压发动机来说,当达到一定的转速时,输出的扭矩就达到最大值,在一个转速区间内持续保持着最大输出扭矩。



(1)输出扭矩与转速的关系


对应转速是和输出扭矩同等重要的参数。


在相同时间内,发动机活塞做功的次数越多,生产的扭矩也越大。换句话说,在一定范围内,转速越大,输出的扭矩也越大。


(2)充气效率不同时输出扭矩与转速的关系


在相同转速条件下发动机因为充气效率增加导致输出扭矩增大,汽车开始加速。


对于自然吸气发动机来说,即使把油门踩到底(全负荷状态),气缸的充气效率也达不到100%。如果需要更大的动力,只能选择排量更大的发动机和承受更高的燃油消耗水平。


各种增加进气管空气供应的技术,就在这些需求下诞生。通过增加气缸充气效率,不但可以提高输出扭矩,还可以在较低的转速条件下输出最大扭矩。


(3)涡轮增压有效转速与输出扭矩的关系


最大扭矩起始转速参数比实际输出的扭矩值更加重要。


如果把两台排量相等、输出扭矩相同的涡轮增压发动机进行比较,关键就看哪台最大输出扭矩起始转速更低?越低技术水平越高。反之,最大输出扭矩结束转速越高说明技术越先进。


2、最大扭矩的起始和结束转速的意义


发动机的最大转速起始点、结束点和区间范围是非常重要的参数。


对于最大输出扭矩基本相同的发动机来说,比较这些参数就会发现相应转速差别对汽车行驶时的加速、换档平顺度和最大行驶速度等情况会造成明显影响。



(1)最大扭矩起始转速


起始转速越靠前,输出扭矩的线性就越好、越接近自然吸气发动机的输出特性,驾驶时受到的影响也就越少。


0-100km加速时间基本和最大扭矩起始转速匹配,转速越靠前,需要的时间越短。对于追求强烈推背感的车友来说,是能够敏锐地发现这微小的时间差距。


(2)最大扭矩结束转速


汽车高速行驶,和最大输出功率关系密切,也和最大输出扭矩的结束转速,以及扭矩的下降方式相关。


在发动机转速达到一定速度后,吸气时间大幅缩短,导致气缸的充气效率下降得比较快,如何保证发动机在高速运转时的空气供应很是关键。


小结


对汽车加速性能有要求的车友,可以优先考虑涡轮增压车型,它确实更快更强。而对最高行驶速度有要求的,还要关注最高输出扭矩的结束转速,同时参考一下最大输出功率和对应转速。当然还有变速箱、车轮参数、风阻系数等诸多影响汽车高速行驶的综合因素。


回归主题,我们认为,输出的最大扭矩和相应转速是涡轮比自吸加速感受强的最主要原因。


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