聲浪與動力,永遠是所有Petrol Head繞不開的死結(jié)。
雖然新能源車型憑借著逆天的零起性能已經(jīng)可以在加速上肆意碾壓內(nèi)燃機,可在許多人眼中,沒有聲浪的汽車是沒有靈魂的。好在趁著“大趨勢”還未完全普及,現(xiàn)在你依舊有機會擁有一臺能帶給你無限激情的內(nèi)燃機汽車。
不過內(nèi)燃機發(fā)展到今天,除了經(jīng)典的自然吸氣之外也衍生出了許多不同的增壓版本,它們無論是在工作原理還是進氣方式上都有著極大的不同。甚至在同排量發(fā)動機上,由于選擇了不同的技術(shù),最終的動力表現(xiàn)也會完全不同。
而目前常見的內(nèi)燃機種類主要分為自然吸氣、渦輪增壓以及機械增壓三種類型。那么今天咱們就來說說,它們其中各自的優(yōu)劣。
自然吸氣 Naturally Aspirated
作為內(nèi)燃機中最經(jīng)典的進氣方式,自然吸氣就是指汽車在沒有任何增壓器的的情況下,利用大氣壓把空氣壓進燃燒室內(nèi)。
自然吸氣發(fā)動機最大的優(yōu)勢就是在同等功率的前提下,動力輸出極其線性平順,同時動力響應(yīng)也十分靈敏,也就是不少老司機口中的“隨踩隨走”。
另外相比于增壓發(fā)動機來說,自然吸氣發(fā)動機的技術(shù)也更加成熟穩(wěn)定,在極端情況下發(fā)生故障的概率也會相對較低,這也是為何多年來硬派越野一直偏愛大排量自然吸氣的原因,
不過它的短板也同樣明顯,想要獲取更大的動力往往就要在氣缸數(shù)以及排量上作出相應(yīng)增加,而這很明顯與當今的各種環(huán)保政策是相悖的。另外在同等排量下,自然吸氣發(fā)動機的動力表現(xiàn)已經(jīng)完全落后于增壓發(fā)動機,這也是市面上自然吸氣車型越來越少的原因之一。
渦輪增壓 Turbo charger
渦輪增壓發(fā)動機是目前汽車市場上當之無愧的主流,甚至就連奧迪Q7、寶馬7系和沃爾沃XC90這樣的旗艦車型也都紛紛放下了曾經(jīng)的大排量自然吸氣,轉(zhuǎn)投2.0T渦輪增壓發(fā)動機的陣營。雖然從情面上來說可能多少有些過不去,但從實際的動力表現(xiàn)上卻十分讓人滿意。
其實渦輪增壓的本質(zhì)十分簡單,就是利用發(fā)動機的廢氣帶動渦輪來壓縮進氣,讓發(fā)動機在相同的單位時間內(nèi)能將更多空氣和燃油的混合氣強制擠入汽缸進行壓縮燃爆動作,從而獲取在相同的轉(zhuǎn)速下較自然吸氣提供更好的動力表現(xiàn)。換句話來說,其實就是給發(fā)動機進氣端安上了一個強制進氣的“電吹風”。
所以正是因為渦輪增壓在進氣方式上有著Bug一樣的優(yōu)勢,使得它可以輕易將一臺小排量發(fā)動機壓榨出驚人的動力。例如經(jīng)典的三菱4G63T渦輪增壓發(fā)動機排量僅為2.0L,但通過一系列強化與加大增壓數(shù)值后可爆發(fā)千匹馬力,并且千萬不要忘記這只是一臺四缸發(fā)動機。而諸如2JZ、RB26DETT等也同樣都是渦輪增壓陣營的杰出代表。
并且相比自然吸氣發(fā)動機要依靠轉(zhuǎn)速的攀升獲取最大扭矩表現(xiàn)而言,渦輪增壓發(fā)動機會從起壓轉(zhuǎn)速開始,呈現(xiàn)出一個扭矩平臺,只要在平臺區(qū)間都能獲得最大扭矩。部分發(fā)動機還能從兩千轉(zhuǎn)一直興奮到五千轉(zhuǎn),全方位無死角虐待NA。
但渦輪增壓的劣勢也同樣明顯,由于高溫會加快機油和金屬的氧化,所以渦輪增壓引擎必須選用耐高溫、抗氧化好的優(yōu)質(zhì)機油,而且機油更換周期會相應(yīng)縮短,才不容易產(chǎn)生氧化物,這也使得渦輪增壓發(fā)動機的使用成本相對會偏高一些。
另外在舒適性和動力的可控性方面,渦輪增壓發(fā)動機也有著一定的劣勢。在渦輪起正壓的時候,加速度有一個比較明顯的變化,也就是通常所說的“不線性”。有人喜歡這種撕扯感,但是也有人不喜歡。同時渦輪增壓的扭矩要么是低谷,興奮起來就直直到頂,駕駛者很難精確控制這兩者之間的一定扭矩輸出,這一點在城市擁堵路況下體現(xiàn)的會更加明顯。
機械增壓 Supercharger
接下來要說的機械增壓,可能是每個美式肌肉車愛好者最中意的發(fā)動機類型。
雖然機械增壓與渦輪增壓同屬強制進氣的方案,但在工作原理上二者則截然不同。機械增壓主要是通過發(fā)動機曲軸的動力帶動一個機械式的空氣壓縮機旋轉(zhuǎn)來壓縮空氣,所以其工作過程中會對發(fā)動機自身輸出的動力造成一定程度的損耗。
由于機械增壓器是直接由曲軸帶動的,發(fā)動機運轉(zhuǎn)時,增壓器也就開始工作了。這也就讓機械增壓在低轉(zhuǎn)速時,有著十分出色的扭矩輸出,而且空氣壓縮量是按照發(fā)動機轉(zhuǎn)速線性上升的,沒有渦輪增壓發(fā)動機介入那一刻的唐突,也沒有渦輪增壓發(fā)動機的低速遲滯。在大多數(shù)情況下,你可以把它當做一臺自然吸氣發(fā)動機一樣看待。
但是在一旦發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時,機械增壓器對發(fā)動機動力的損耗也隨之增大。換言之,只有損失更大的馬力,機械增壓器才可以提供更大的動力。此外,相比起動輒帶來100%馬力提升的渦輪增壓來說,機械增壓最多也只能帶來約46%的馬力提升。所以機械增壓對發(fā)動機自身的素質(zhì)要求極高,這也就導致了目前市面上幾乎看不到小排量機械增壓發(fā)動機的身影。
不僅如此,機械增壓特有的噪音也是眾多主機廠無法接受的。在全力運轉(zhuǎn)時,機械增壓器會發(fā)出極為高頻的噪音,聽起來與小孩哭或者貓叫聲很像。并且只要駕駛者不松開油門,這個噪音就不會停止。當然,如果你能夠沉浸在這份特有的聲浪中,那么一切都不是問題。
最后做個總結(jié),隨著當今排放標準越來越嚴格,自然吸氣發(fā)動機已經(jīng)陷入了兩難的境地,排量小動力差,排量大油耗高,所以注定自然吸氣發(fā)動機會被逐漸邊緣化。而機械增壓也多少有著和自然吸氣同樣的命運,小排量用不上,大排量政策卻又不友好。所以在當下來看,小排量渦輪增壓在各級別車型中會越來越普及。
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