涡轮增压发动机真的省油吗?
如果按照油耗测试标准进行对比的话涡轮增压发动机与同排量的自然吸气发动机相比油耗肯定更高。而与相同动力水平的更大排量自然吸气发动机相比油耗会低一些。
相同排量比如2.0L的自然吸气发动机和2.0T的涡轮增压发动机,总体来说肯定是涡轮增压发动机油耗更高。最简单的解释就是因为2.0T的涡轮增压发动机动力水平远高于2.0L的自然吸气发动机,多出来的动力不可能凭空而来,终归要靠油烧出来。
从原理上分析发动机的动力来自于汽缸混合气燃烧产生的膨胀力。2.0L的自然吸气发动机汽缸里能进多少空气取决于发动机自身硬件,你能吸多少就是多少。然后ECU根据进气量计算喷油量形成混合气并燃烧输出动力。而2.0T的涡轮增压发动机就不同了,因为增压器可以在进气口提供正压力,进气门打开后空气压力作用下主动往汽缸里跑,因此在相同的汽缸容量下涡轮增压发动机能进入更多的空气,喷更多的油,这样在混合气燃烧时膨胀能量更大,动力就更强,油耗自然就更高了。
相同动力水平相同动力水平的情况下涡轮增压发动机油耗更低。主要是这几个原因:
1、排量小可以降低一部分摩擦损失和散热损失。
2、低转速可以输出大扭矩,匀速行驶中可以尽量以更低的转速运行。
3、涡轮增压发动机启动后增压器并不是一直工作,而是按需要工作。比如你一档轻踩油门匀速行驶,这时候就算不增压动力也一样够用。因此增压器就不工作了,这时候就相当于一个小排量自吸发动机。
以上对比只是针对标准的油耗测试来说的,而真正现实中跑的话油耗高低并不确定。主要还是由于驾驶习惯的问题。
涡轮增压发动机真的省油吗?
涡轮增压发动机跑高速省油(高速行驶涡轮介入后发动机噪音比自然吸气噪音小,转速低),市区低速行驶比自然吸气还费油,因为涡轮没介入会存在小马拉大车所以费油,买车就要考虑自己经常行驶的路况吧,涡轮增压发动机保养贵,对机油要求高,对燃油要求也高因为缸内直喷发动机。
涡轮增压发动机真的省油吗?
「涡轮增压技术」的普及初衷是为节油·同时可以提升性能表现
解析基础:
- 增压系统结构
- 富氧燃烧概念
- 扭矩马力关系
想要理解涡轮增压发动机如何实现节油,掌握这三项知识是根本。首先来看增压系统的圆形原理:增压器本身是没有动力系统的,其涡轮叶轮的运转既不依靠电驱,同时也不是燃烧燃油利用热能驱动。
基础知识动力源为内燃式热机运行中的排气,燃油汽车装备的是「四冲程·活塞往复循环式热机」,其第四冲程就是排气冲程。由于缸内(燃烧室)的压力非常大,尾气的流速与压力也是极高的,运动中的排气管想要堵住都很难,在涉水驾驶时即使水位超过尾管也会被排气压力推出。
由此可见尾气的压力有多大,那么利用这种高流速的高压尾气驱动增压器涡轮,其转速则势必非常快。增压器的涡轮正是由从排气歧管引出的高压排气驱动运转,同时带动进气管路中的叶轮以相同转速转动。
图1:增压器结构
图2:完整结构动态演示
「叶轮」在进气系统中运转,转速可高达每分钟数万到十余万转。空气通过排气冲程的吸力与进气冲程的负压力吸入,在流经叶轮时则会被被高速旋转产生的压力压缩。空气由各种分子组成,其中主要三类如下。
- 氮气78%
- 氧气20.94%
- 二氧化碳0.03%
剩余部分为稀有气体。各类分子之间是存在间隙的,因为分子(与其中电子)有互斥的特点;如果没有任何压力约束的话,空气理论上就不存在。
这里所谓的20.94%的氧气占比标准,是零海拔的标准氧浓度;距离水平线越近则空气受到重力约束程度越高,说白了就是空气被压力(拉力)缩小了分子间隙,而随着海拔的升高空气受重力作用会越来越小,失去了束缚作用则分子互斥的程度就会严重,或者理解为空气变得“散了一些”。
比如在海拔5000米的高度,分子互斥理论就会导致氧气减少到11.5%的标准;然而燃油汽车装备的内燃式热机,其运行基础是单位体积内的氧分子数量越多越好,那么通过外力把氧气压缩的更加“密实”——缩小分子间隙,增加氧分子数量,这是不是最理想的进气方式呢?
富氧燃烧涡轮增压发动机增加了氧浓度,需不需要增加喷油量呢?很多非车辆用户认为TURBO发动机费油,原因正是错误理解了两个概念。
- TURBO-增氧不增量(体积概念)
- 排量+等于增量
涡轮增压技术并不会改变发动机进气量,比如2.0L-T的增压机,其每个气缸的排量都会是「0.5L」(升);没有增压系统不会变化,加入增压器后还是不会变化。增加仅仅是【固定标准量中氧分子数量】,这句话是不是有些难以理解呢?再看一张图片也许就释然了。
可以这样理解:标准海拔的氧浓度为20.94%,就将其理解为“1L=2094个氧分子”(示例)。
- 2.0L-NA自吸为2094个
- 2.0L-Turbo高度压缩可增加到≥3000个
这就是所谓的「富氧状态」,燃烧的本质是燃油碳氢化合物(或其他可燃物)的氧化反应;在反应过程中会产生【光能&热能】,其实能转化为动力的热能只是一种巧合的发现,之后在通过机械结构善加使用而已。
而反应的本质还是分子运动碰撞产生的推动力,决定动力强弱的核心因素是氧气的浓度,只要浓度比常压标准更高;那么分子运动时产生的推动力也就更强,所以涡轮增压发动机仍然是按照14.7:1的空气燃料比喷油,只是在进气系统中做了一个小升级;提升扭矩的技术方向,从原始的增加排量(增大消耗燃油基数)的笨方法,转型为「标准喷油-增氧·增扭」的先进方式。
马力概念公制马力是行业通用单位标准,驱动力为1PS=75kg·1m/1s(每秒每米)的运动效率。在物体质量不变的前提下,马力越大则移动速度越快,下面可以说明节油的基础方式了:功率=扭矩×转速÷9549,马力=功率×1.36。汽车想要顺畅的加速需要足够大的马力,提升马力的方式无疑是这样三种。
- 大扭矩×高转速=强劲
- 大扭矩×低转速=合格
- 小扭矩×高转速=合格
转速的概念:曲轴每分钟运转的圈数,四冲程发动机曲轴转两圈,喷油做工一次。那么内燃机当然是转速越高,喷油频率越高,也就是耗油量越大喽,所以第三种组合虽然也有合格的动力,但是油耗总是会偏高。
真实数据对比:
- 2.0L-NA平均最大扭矩200N·m左右(4000pm左右达到峰值)
- 2.0T-增压机峰值数据可达400N·m(1500~4000rpm区间维持峰值)
相同排量与喷油量的发动机,2.0T增压机会有一倍之高的最大扭矩,那么相同的马力需求需要的转速标准就会差太多。比如要求100PS马力运行时:2.0NA的转速4000转左右,但是这种水平的2.0T连1800转都不到,油耗孰高孰低还有任何争议吗?
总结:涡轮增压技术是一定更节油的,只是因动力强劲很多,用户在实际驾驶时会快速改变驾驶风格;养成频率拉高转速体验驾驶乐趣的习惯后,油耗也总会显得略高一些。然而如果用排量与推重比相当的增压机汽车,以自然吸气车辆用户的风格去驾驶,那么油耗一定是低很多的。
(柴油发动机节油·原理也是高热能大扭矩-低转速运行)
编辑:天和Auto
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涡轮增压发动机真的省油吗?
涡轮增压的最大优点是它可在不增加发动机排量的基础上,大幅度提高发动机的功率和扭矩。涡轮增压发动机不仅更加省油,并且会使排放物中的CO(一氧化碳),CH(碳氢)和PM(微粒)下降,所以被德系车广泛应用。
小排量涡轮增压目前渐渐成为当下汽车发动机设计趋势,就连坚持自然吸气发动机的日系车也开始推出了像卡罗拉1.2T、思域1.5T等车型。
通过涡轮增压器增大的转矩能够达到车辆的行驶燃油经济性,小排量发动机装置增压器,能够获得与大排量自然吸气发动机一样的动力,当然,涡轮增压省油是相对的,好比2.0T的涡轮增压发动机能够到达 3.0 V6 乃至 4.0 V8 的动力输出,但是油耗却没有那么高。
涡轮增压发动机真的省油吗?
在同排量的发动机中,涡轮增压发动机并不省油。涡轮增压发动机要做的是相对省油。
本田飞度1.5升自然吸气发动机,最大马力131匹,最大扭矩155牛米,功率96千瓦。百公里油耗六升。本田思域1.5t涡轮增压发动机,最大马力177匹,最大扭矩226牛米,功率130千瓦。百公里油耗7.3升。同样1.5升的发动机,使用涡轮增压后,最大马力提升46匹,最大扭矩提升71牛米,最大公率提升34千瓦。百公里油耗增加1.3升。 涡轮增压发动机的主要诉求是在,汽车排量不变的情况下,通过增加发动机的进气,提升汽车的马力和扭矩。要达到同样马力和扭矩的自然吸气发动机油耗更高。
涡轮增压发动机是相对省油。
涡轮增压发动机真的省油吗?
这是不对的,首先涡轮增压发动机是要达到一定的转速和速度才会介入到发动机动力系统中,涡轮增压在70Km/h时最省油,欢迎评论区留言
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