文 | HooKnows
市面上非渦輪車已經(jīng)寥寥可數(shù)的今天,大多數(shù)媒體公眾對渦輪增壓的認(rèn)識仍舊被誤導(dǎo)著。
只要你看的車評文章稍多,肯定看到過類似這樣的“話術(shù)”:因?yàn)槟承吞枺ó?dāng)然了,渦輪增壓)發(fā)動機(jī)的最大扭矩轉(zhuǎn)速很低,所以它的渦輪遲滯很小相應(yīng)很快;或者某新款發(fā)動機(jī)的最大扭矩轉(zhuǎn)速從1800轉(zhuǎn)/分降到了1300轉(zhuǎn)/分,于是新款的渦輪遲滯顯著降低了。
純屬糊弄
十有八九,哪怕看了多年汽車評測的你,也完全沒看出這類敘述中藏著怎樣的BUG。這難免,因?yàn)樵诟鞣N汽車類文章中,把“最大扭矩的起始轉(zhuǎn)速點(diǎn)低”作為“遲滯小響應(yīng)快”的例證,早就成了全行業(yè)的范文模板——就跟“軸距長”可以約等于“空間大”差不多,你早習(xí)以為常了。
但事實(shí)是,渦輪增壓引擎最大扭矩的起始轉(zhuǎn)速是高還是低,是2000轉(zhuǎn)/分還是1500轉(zhuǎn)/分(rpm),與渦輪遲滯大還是小幾乎沒一毛錢關(guān)系。所以到了現(xiàn)實(shí)中你也會發(fā)現(xiàn),哪怕今天新一代渦輪增壓引擎的峰值扭矩轉(zhuǎn)速已低至1000rpm出頭(的確很低了),渦輪遲滯依然普遍存在著。
“最大扭矩轉(zhuǎn)速更低,所以遲滯就更小”,這個錯誤邏輯大概是這么來的——
下面是一張典型的渦輪引擎動力曲線圖,哪怕你不是個發(fā)動機(jī)愛好者,也肯定在看車買車時(shí)見過。橫坐標(biāo)是轉(zhuǎn)速,縱坐標(biāo)是扭矩和功率,標(biāo)著400Nm那一根是扭矩曲線,中間橫著的部分即所謂“扭矩平臺”——這是渦輪增壓的典型特征。
先忽略功率曲線,今天主題用不上它
這圖是某品牌在對比新舊兩款發(fā)動機(jī),新機(jī)型借助某種技術(shù)(與本文無關(guān),暫時(shí)不管它),讓達(dá)到最大扭矩所需的最低轉(zhuǎn)速更低了(左側(cè)箭頭,灰線到藍(lán)線)。而灰色圓圈到藍(lán)色圓圈的位置變化,表示最大扭矩的轉(zhuǎn)速起點(diǎn)向左移/降低了約100rpm。
扭矩平臺的起點(diǎn)降低了,以前1300轉(zhuǎn)才能到峰值,現(xiàn)在1200轉(zhuǎn)就到了,于是遲滯小了、響應(yīng)快了,好像沒啥問題?
圖不是這么看滴
當(dāng)然有問題,否則咱寫這么老多干啥。要回答為什么,得先指出上面這種很眼熟的發(fā)動機(jī)輸出曲線圖,正式名字應(yīng)該是“外特性曲線”。
所謂“外特性”,說白了就像一個框、一個邊界。那條最大扭矩曲線,其實(shí)只是發(fā)動機(jī)在最大出力下的輸出——位于曲線上的點(diǎn),那都是全油門才能達(dá)到的!在日常駕駛中,發(fā)動機(jī)工況不可能一直沿著這條藍(lán)線左右移動——除非真把油門焊死。
實(shí)際上仿佛布朗運(yùn)動
發(fā)動機(jī)工況點(diǎn)的“活動范圍”,并不是只能沿著圖上曲線,而是在曲線及其下方的“面”四處游走。
所謂“最大扭矩區(qū)間1200-5000rpm”,并不是說只要轉(zhuǎn)速在1200-5000rpm,扭矩就必定是400Nm,而是在這個轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi),都“可以”達(dá)到最大扭矩400Nm。比如,想象你在5000rpm時(shí)突然完全松開油門,這一瞬間轉(zhuǎn)速是5000rpm而扭矩為0,即上圖中綠色星星的位置。
關(guān)于發(fā)動機(jī)外特性曲線這個問題,不得不感嘆如果世界大同人人開上保時(shí)捷,也許對汽車基礎(chǔ)知識科普會有神奇的加成作用:
有了這個背景知識,再來回憶一下啥是渦輪遲滯:是“起步全油門需要多久到達(dá)最大扭矩”嗎?不。在日常開車巡航狀態(tài)突然需要動力,于是一腳油門全部踩下,車需要多久才能真正發(fā)揮全力快起來——這才是渦輪遲滯。
還是用圖說話吧。我們所說的渦輪遲滯,并不是下圖從A到B的過程,更不是從B到D的過程,而是從C到D這個過程。所以B點(diǎn)的位置是靠左一點(diǎn)、還是靠右一點(diǎn),即最大扭矩轉(zhuǎn)速是低一點(diǎn)、還是高一點(diǎn),對C到D要花多久即渦輪遲滯的大小,幾乎沒有任何直接的影響。
現(xiàn)實(shí)中由于加速一定會讓轉(zhuǎn)速升高,C-D應(yīng)是斜向右上而非垂直向上,這里簡化不詳述
可能打個比方會更好理解。
比如你這個人上班特別矯情,每天到崗后需要一段時(shí)間醒盹(低轉(zhuǎn)速),再怎么使勁最多也只能搬1塊磚;等醒盹了正式開始工作(最大扭矩轉(zhuǎn)速區(qū)間),玩兒命干一次能搬5塊磚;快下班時(shí)心飛了(高轉(zhuǎn)速扭矩滑落),再怎么催都最多只能一次3塊磚。
注意這里的沒醒盹1塊磚、醒盹了5塊、快下班3塊,都是各對應(yīng)時(shí)段客觀上的“最高效率上限”。其實(shí)你正式工作時(shí)間也總愛摸魚,經(jīng)常一次只搬一兩塊磚;而沒醒盹的時(shí)候,就算你主觀奮發(fā)想玩兒命干,上限也還是一次1塊磚。
更矯情的是,不管哪個時(shí)間段,你從摸魚到奮發(fā)全力搬磚都需要一些時(shí)間進(jìn)入狀態(tài)——這個“進(jìn)入狀態(tài)”的時(shí)間就是渦輪遲滯。而最大扭矩轉(zhuǎn)速的高低,就是你每天上班后要多久才能醒盹。顯然按照前面的設(shè)定,“幾點(diǎn)醒盹”和“從摸魚進(jìn)入奮發(fā)狀態(tài)要多久”之間,并沒有什么直接必然的聯(lián)系。醒盹時(shí)間早一小時(shí),并不會讓你下午1點(diǎn)從摸魚進(jìn)入全力搬5塊磚狀態(tài)的過程更快。
所以渦輪遲滯與最大扭矩區(qū)間的轉(zhuǎn)速起點(diǎn)無關(guān),常見的發(fā)動機(jī)外特性曲線圖也根本看不出遲滯幾何,而絕大多數(shù)車企都不會給你看另一張圖。
橫坐標(biāo)沒給單位但肯定不是秒,我們用“時(shí)間單位”表示
這是某車企在對比自家渦輪增壓引擎在1500轉(zhuǎn)/分時(shí)的響應(yīng)速度。橫坐標(biāo)是時(shí)間,縱坐標(biāo)是輸出扭矩占(1500rpm時(shí))最大扭矩的百分比。曲線表示,在1500rpm時(shí)全力踩下油門,約0.5個時(shí)間單位后,迅速達(dá)到了40%扭矩;但很快,扭矩上升的勢頭就減緩了(遲滯出現(xiàn)),一直到約2個時(shí)間單位后,輸出扭矩才達(dá)到了1500rpm時(shí)能輸出的100%。
這個在零扭矩時(shí)油門全踩,到輸出(當(dāng)前轉(zhuǎn)速下)100%扭矩的時(shí)間間隔,才是我們常說的渦輪遲滯,Turbo Lag。
橫坐標(biāo)有了單位,縱坐標(biāo)成了增壓值,大致上同理
即便現(xiàn)在很多優(yōu)秀的小排量渦輪發(fā)動機(jī),已經(jīng)可以在僅1000rpm出頭的低轉(zhuǎn)速就開始輸出最大扭矩。但實(shí)際上常用低轉(zhuǎn)速下的渦輪遲滯,也常常多達(dá)1~2秒*這個級別——這與它們能在2000rpm還是1000rpm開始輸出最大扭矩幾乎毫無關(guān)系。
(*:需要說明渦輪遲滯并非一個定值,同一款發(fā)動機(jī)的高低轉(zhuǎn)速區(qū)間,“從C到D”所需時(shí)間也會不同:低轉(zhuǎn)速時(shí)更長,高轉(zhuǎn)速時(shí)則更快。玩車的朋友都知道渦輪車在極限駕駛時(shí),需要盡可能保持高轉(zhuǎn)速來減少渦輪遲滯的影響,就是這個道理。)
然而類似上面的動力響應(yīng)曲線圖,基本不會有哪家車企擺出來給消費(fèi)者看,于是發(fā)動機(jī)客觀上的真實(shí)遲滯時(shí)長,通常是無從知曉的。這才有了用“最大扭矩轉(zhuǎn)速低”來糊弄的空間:因?yàn)樗璧霓D(zhuǎn)速低,所以遲滯小響應(yīng)快,簡單、好記、易理解——我常說什么來著,謬誤總是比真相更容易傳播,得多。
全行業(yè)對基礎(chǔ)常識的輕視,無論企業(yè)、媒體還是消費(fèi)者,對此一無所知者占了大多數(shù)。當(dāng)大家不關(guān)心也不在乎,“糊弄”也就理所當(dāng)然上了臺面、成了主流。作為消費(fèi)者能做的,就是明確認(rèn)識,不要被“最大扭矩所需的轉(zhuǎn)速低≠遲滯小響應(yīng)快”所迷惑帶偏。
一輛車的渦輪遲滯是大是小,動力響應(yīng)是快是慢,最終只有靠親自去試才能知道。
(附送一個不是辦法的辦法:在確保安全的前提下,切換到手動換擋模式并掛入最高擋,以60~80km/h勻速直線行駛,突然全力踩下油門,然后感受車輛在多久之后進(jìn)入最大加速度。這種方法當(dāng)然完全不精確,但可以幫你排除掉變速器的干擾,單純比較發(fā)動機(jī)的遲滯大小。)
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