1.5T增壓發(fā)動機與1.5L自吸發(fā)動機誰更省油?渦輪增壓真的省油么?
來源 中車友 瀏覽 2454 發(fā)表時間:2022-08-11 09:26:29
1.5T增壓發(fā)動機與1.5L自吸發(fā)動機的油耗自然是不同的。只要是同時代、相差不多的技術加持下,1.5T發(fā)動機的油耗一定不會比1.5L更低。為什么說1.5T發(fā)動機的油耗不會比1.5L自吸更低,而不是說比1.5L更高?因為在理想的工況模型下,1.5T可以獲得與1.5L自吸相同的油耗。
也就是說1.5T發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性達到極致的狀態(tài)下,可以獲得與1.5L自吸發(fā)動機比較接近的油耗,但絕對不會比1.5L自吸更低。所以在非小馬拉大車的情況下,1.5T增壓發(fā)動機的油耗不會比1.5L自吸更低。小馬拉大車時則另當別論,不過小馬拉大車造成的高油耗也沒有討論的必要,發(fā)動機保持更高的負荷運轉(zhuǎn)油耗自然與排量不相匹配。
渦輪增壓的意義是什么?
想提高發(fā)動機的動力需要哪些方式?首先我們要搞清楚發(fā)動機是如何獲得動力的,發(fā)動機依靠燃燒油料獲取動力,這就是單純的化學能轉(zhuǎn)換為動能的過程。那么答案就是只要單位時間內(nèi)可以燒掉更多的燃油,那么就能做出更多的功,獲得更高的功率,從而獲得更理想的加速度(扭矩*轉(zhuǎn)速=功率,所以扭矩與轉(zhuǎn)速都是為功率服務的參數(shù),單位時間與區(qū)間轉(zhuǎn)速下的高扭矩=高功率輸出,所以2022年了甭談扭矩決定加速度這種謬論)。
如何讓發(fā)動機在單位時間內(nèi)燒更多的油?那就是增加單位時間內(nèi)的進氣量。第一種方式增加單位時間內(nèi)的循環(huán)次數(shù),比如甲機器在一秒鐘轉(zhuǎn)4圈、乙機器轉(zhuǎn)6圈。同排量、同行時間內(nèi),甲機器進氣2次、做2次功,而乙機器單位時間內(nèi)進氣3次、做3次功。這就是大缸徑、短行程的高轉(zhuǎn)速發(fā)動機獲得更大動力的理念。問題是轉(zhuǎn)速過高,單位時間的循環(huán)次數(shù)太多導致單個循環(huán)下進氣門開啟時間太短使得空氣填充率過低,所以高轉(zhuǎn)速發(fā)動機動力好,但燃油經(jīng)濟性不行。
另外一種傳統(tǒng)的方式就是增加排量,比如說1.5L的排量,單個氣缸容積(4缸機)大約為0.375L,每循環(huán)最多進氣量為0.375L。那么如果將排量上升至3.0L升呢?那么每循環(huán)單缸進氣量最高能達到0.75L,如此一來單個循環(huán)進氣量更大,結合空燃比就能燒掉更多的燃油獲得更強的動力??紤]汽車動力不要去較真功率、扭矩,認清一個道理單位時間內(nèi)燒掉更多的油就有更大的勁頭,擁有更強的加速度。
但排量的增大必然導致整車的重量、價格以及油耗大幅度提高,且并不是任何時候都需要高功率的,日常駕駛中很多時候駕駛者并不需要車輛有太大的動力,但3.0L排量的基礎油耗在那擺著,再低能有多低?所以有沒有一種方式能讓發(fā)動機具備兩種態(tài)勢,那就是需要動力時它是2.5L,而不需要動力時它是1.5L呢?在這種理念下,渦輪增壓發(fā)動機就普及了。
1.5T的油耗為什么不會比1.5L自吸更低?
渦輪增壓就使得上述的理念實現(xiàn),有動力需求時1.5T可以是2.0L、2.5L、3.0L,甚至可以更高。增壓嘛,只要不斷提高壓力值,理論上的動力是沒上限的。比如上世紀80年代遠古時期的F1賽場,本田給邁凱輪提供1.5T增壓發(fā)動機馬力突破了千匹(哈哈,可能很多朋友認為F1用渦輪增壓是最近十幾年的故事,實際上更早)。而在不需要動力時,一臺1.5T就是臺1.5L自吸發(fā)動機。
增壓是把雙刃劍,增壓在獲得更強動力時也必然帶來更高的油耗,那么在沒有動力需求時,增壓所帶來的更高油耗就是浪費。所以渦輪增壓發(fā)動機有兩種狀態(tài),增壓與非增壓狀態(tài)。不增壓時1.5T=1.5L自吸,1.5L自吸是不是比2.0L自吸更省油?當然只要不過分較真,這么理解沒有問題。這就是1.5T、1.4T逐漸取代2.0L、2.5L,2.0T逐漸取消3.0L的原因。
原因很簡單,還用上文的例子。1.5L自吸單缸物理容積為0.375L,自吸機每循環(huán)最多能吸入0.375L空氣。在不增氣缸物理容積時該如何提高每循環(huán)進氣量?答案就是增壓,每循環(huán)吸入0.375L空氣,如果增壓系統(tǒng)再提供0.375L的空氣,那么每循環(huán)進氣量就達到了0.75L=3.0L每循環(huán)單缸進氣量(4缸),每循環(huán)進氣量增多,相應的每循環(huán)燒油量也增加了。
當然增壓系統(tǒng)每循環(huán)所提供的壓縮空氣量不一定就非得是0.375L,可以更多、當然也可以更少,具體要看廠家的定位、標定以及渦輪的參數(shù)。只不過只要增壓系統(tǒng)起正壓,所提供的壓縮空氣補償無論是多是少,單次循環(huán)單缸空氣填充量一定大于0.375L,而1.5L自吸單缸單次循環(huán)最多吸入0.375L空氣,所以1.5T只要起正壓,所產(chǎn)生的油耗就一定比1.5L自吸發(fā)動機更多。
更在理想條件下(理論),1.5T增壓發(fā)動機全程不起正壓,那么其特性以及運行原理與1.5L自吸發(fā)動機完全一致,這時的油耗與1.5L自吸基本一致,那么此時的油耗與1.5L自吸非常接近(相同路況下不會更低),當然這種理想條件與實際用車環(huán)境差異巨大,也就是說在日常城市路況用車時,頻繁的走走停停是很難獲得理想條件的,所以1.5T的油耗再低也很難與1.5L一樣。除非是保持80、90千米定速巡航,增壓系統(tǒng)處于一個隨動的狀態(tài),泄壓閥、壓力閥全開(渦輪在轉(zhuǎn)、但歧管壓力上不去),這時的油耗與1.5L自吸是接近的??偠灾?.5T發(fā)動機的油耗最理想時是與1.5L自吸接近,但沒辦法比1.5L自吸更低。同排量,自吸永遠比增壓省油。