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漲姿式渦輪增壓為何能省油

时间:2019-11-11 来源网站:福州汽车网

涨姿式:涡轮增压为何能省油

(原标题:我来告知你涡轮增压为何能省油)

近来,涡轮增压不省油这个观点甚嚣尘上一些1瓶子不满半瓶子咣当的所谓专业人士,也来宣传这类涡轮不省油的言论,某些大V也靠吹自吸踩增压圈了很多粉我们作为相关专业或者说行业内的人,有必要给大家掰扯掰扯这个事

一、涡轮增压省油的原理

(增压)有效利用增大的转矩可以提高车辆的行驶燃油经济性,如下述两种方法

1,改变车辆的齿轮转速比,使其以发动机燃油消耗良好的低转速行驶

2,小排量发动机安装增压器,可以获得与大排量发动机(不增压)同等的动力性能,而且由于泵气损失和机械损失比大排量发动机小,可提高燃油经济性

这几句话不是我说的,这是摘自日本自动车技术会编纂的《汽车工程手册》之基础理论篇

1.为何低传动比能省油

我们以宝马为例,上一代E90 330i用的是258马力的3.0自然吸气发动机,这一代F30 328i用的是245马力的2.0涡轮增压发动机,整体来讲两者动力水平相当具有可比性

以下是两者传动比的比较图(手动挡,都是六个挡容易比较)

很明显,在终传比基本相等情况下,各挡位下新328i比旧330i的传动比有平均18%的下落,在考虑到新3系车轮要比老3系大一号,因此在车速相同的情况下,新328i的转速较老330i有22%左右的降低我们知道,转速越低,单位时间内活塞环与气缸壁磨擦的次数越少,因此磨擦损失会减少如果不是转速低到让燃烧变得卑劣,同车速下,基本上可以说转速越低,油耗就越低

老330的最大扭矩为310NM,在转速2600rpm时到达,这对于自吸机已是很不错的水平新328从rpm都能输出350NM的最大扭矩涡轮机的扭矩明显大且扭矩平台宽,这样即便是降低了传动比,在最大功率偏小的情况下,新328的加速还是要比老330快(5.7s VS 6.1s,mph,美国官数据)

小结:涡轮机扭矩大,可以让传动比更小,转速下降了,所以能省油

2. 为何小排量化可以省油

这个其实应当算是常识了,小排量发动机固然比大排量发动机省油那末加上涡轮这个因素之后,情况会有甚么变化呢

按日本人的说法,我们先从泵气损失开始说发动机的进气进程是,进气门打开,活塞下行,空气被吸进气缸这个过程类似用吸管喝可乐,是人的肺做功在嘴里构成了真空度,所以可乐被吸进了嘴里这个进程是消耗能量的,可以当作是进气的泵气功即而对涡轮增压机来说,相当于有一只无形的手在帮你捏可乐瓶,你嘴基本不用吸,可乐自己就从吸管进到嘴里了,你省下了力量,就是泵气损失减小了

说完了泵气损失,再说机械损失机械损失包括活塞与活塞环的摩擦损失,活塞连杆曲轴机构中的摩擦损失,以及驱动配气机构和附属机构的损失等等小排量发动机活塞更小,活塞环更小,行程更小,摩擦面积更小,连杆曲轴配气机构等等都会相应缩小,所以整体的机械损失会更小,这个应当很容易理解

二、涡轮增压是一种省油的方法

“Turbo is nowadays on practically all combustion engines due to the increased efficiency. Id say thats not connected to cylinder volume legislation, thats engineering optimization.”

“涡轮增压技术现在在所有的内燃机上面几近都有运用,这是由于涡轮增压可以提升效力我觉得这和排量法规并无联系,这是工程优化的结果”

这是针对涡轮是不是省油的问题,奔驰和MAN退休高管汉思腾先生给我的回答

我们看到最近这些年的新车,都号称相对上一代车型有15%-25%的效力提升从工程的角度,比如说我们想要实现15%的节油,怎么办搞轻量化车身,节油3%;弄低阻力轮胎,节油2%;优化空气动力学,节油2%;加个自动启停,节油3%这还差5%咋办上个涡轮增压吧其实就是这么个理,对厂商来讲涡轮增压是可选的省油办法之一前面几个数字是我随口说的,不过涡轮增压能省油5%可是丰田说的

A 1.4-liter turbo standing in for a 2.0-liter naturally aspirated engine can deliver a 5 percent increase in fuel economy, Ogiso estimated.

我们估计1.4的涡轮增压机要比2.0的NA机提升5%的燃油经济性

——丰田的首席工程师小木曾聪Satoshi Ogiso

并不是说涡轮增压发动机一定会很省油一定比自然吸气省油,而是说对厂商来讲涡轮增压是一个能省油的技术,是优化效率的方向之一有的厂商选了这条路,搞全面增压化;而有的厂商没选这条路,从其他一些方面下功夫,也达到了很高的效率像马自达这类独辟蹊径用阿特金森循环超高压缩比的,我是很佩服的创驰蓝天技术用夸张的排气,轻量化的曲轴连杆,另外还用响应积极且高效变速箱等等,弥补了阿特金斯循环动力不足的先天缺点,从而比较好的兼顾了动力性和燃油经济性马自达的做法就是从别的地方把这5%找回来了

三、举例

由表可知,类似动力表现的涡轮增压机比自然吸气发动机可省油约9%或少一点只有宝马3系上的2.0涡轮增压发动机相对于其3.0自然吸气发动机在燃油经济性方面有高达30%的提升

——《美国未来轻型汽车技术发展趋势》

可以看到,燃油经济性提升最低的大众2.5NA对2.0T也有5.5%,要知道这个2.0T不管功率还是扭矩都比那台老掉牙的2.5NA大得多考虑到年代差,美国人这么比也不能说不合理总的来说还是印证了前面丰田首席工程师涡轮效力提升5%的说法

这个5%我们可以认为是单单涡轮贡献的(我个人认为是守旧数字),而通常来说新车型都会有15%-25%的燃油经济性提升(前面宝马的例子属于比较夸大的,美标下提升30%,国标下提升58%)我们看看其他厂家怎么说:

本田举例说,新1.5T涡轮增压发动机与经典的1.8NA相比,扭力输出提升45%,燃效提升15%该款发动机将最早用于替换赞美ILX的2.0NA发动机,能够在税费进一步降低的情况下性能大幅提升,ILX的竞争力也会大大增强

4、从实用工况看涡轮增压省油原理

先教大家看这个图这个图叫做油耗特性曲线,是表示发动机在各工况下油耗的横轴是转速,纵轴是扭矩(或者有效压力),上面的等高线是燃油消耗率,单位是克/千瓦时,就是发动机输出1度电的功需要烧掉多少克油这个数自然是越低越省油等高线最上面的边界叫外特性线,就是油门踩到底的意思

我现在想省油,我想知道图里蓝线的这台2.6L自然吸气在甚么工况下效力最高我们看到最低240的这个圈横轴大概对应rpm,扭矩在80%-90%,所以说可以认为在发动机转速两三千的时候,油门几近踩到底,这时候发动机的效率是最高的发现问题了么你根本不能保持在这个状态,你要是真在两千转下油门几近踩到底的话,转速一下子就窜上去了,马上就会离开这个最高效力工况区实际你也不可能让车子一直处于加速状态

之前有些人说自然吸气发动机最高效力能做到40%,所以自吸机效率高这其实是没意义的,因为实际使用中这个最高效率的工况点是极少用到的在平常使用中,大脚踩油门的工况是极少见的相反,在日常驾驶时99%的时间内,油门都没有踩过30%,转速不超过2500rpm在这些小负荷低转速的工况区,小排量增压机的效率具有优势,从这张图也能看出这点

所以啊

,有些人不要听风就是雨,说涡轮增压不省油搞个大奔驰宝马这些全面涡轮化的车企,从领导层到工程师难道都没有几个大V机灵吗各位还是要提高本身的姿式水平啊

文章标签: 涡轮增压 燃油经济性 涡轮增压发动机

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