想必大家都發(fā)現(xiàn)了，2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)成為了這個(gè)時(shí)代各品牌、各級(jí)別燃油車的標(biāo)配。小到緊湊級(jí)家用車，大到上百萬(wàn)的大型豪華車，甚至連裝X神器奔馳G級(jí)，都無(wú)一例外提供了搭載2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)的車型。這究竟是為什么呢？為什么大家紛紛選擇了2.0L+渦輪增壓，而不是其它的排量或形式呢？今天我就從幾個(gè)維度為大家揭曉這個(gè)謎團(tuán)！

 

 

縱觀目前全球2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，從150匹馬力開(kāi)始起步，隨后可以一路狂飆到421匹馬力，甚至還有科尼塞克這樣使用2.0T引擎壓榨到600匹的......那各個(gè)廠商和車型究竟是如何從“2.0T”上搞出不同馬力的呢？

調(diào)整馬力最簡(jiǎn)單的操作方法就是改變渦輪壓力了。我們只需通過(guò)調(diào)整渦輪的進(jìn)氣壓力，便可以改變發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)峰值動(dòng)力的調(diào)節(jié)。所以，要想制造小馬力的2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)，其實(shí)只要減小渦輪壓力就可以輕松達(dá)成。而要制造大馬力的2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)，也可以直接通過(guò)提高渦輪壓力的方式實(shí)現(xiàn)。通常來(lái)說(shuō)，普通家用車的渦輪增壓值都會(huì)控制在1Bar以內(nèi)，從而減小渦輪遲滯的現(xiàn)象。

雖然通過(guò)調(diào)整渦輪壓力就可以達(dá)到改變動(dòng)力的目的。但對(duì)于150匹到421匹這樣接近三倍的動(dòng)力跨度來(lái)說(shuō)，只調(diào)整渦輪壓力顯然是不夠的，這時(shí)就需要在渦輪尺寸方面下手了。首先我們要明白的是，在同等的渦輪壓力情況下，渦輪尺寸越大，能給發(fā)動(dòng)機(jī)提供的“壓縮”空氣也就越多。同理，在增壓空氣量一定的情況下，更大的渦輪只需要更低的壓力就可以達(dá)到小渦輪高增壓值相等的空氣量。

 

 寶馬B48渦輪 

不過(guò)需要注意的，雖然大尺寸的渦輪可以帶來(lái)更多的壓縮空氣，但由于大渦輪擁有更重的旋轉(zhuǎn)慣量，所以大渦輪往往會(huì)出現(xiàn)十分明顯的渦輪遲滯現(xiàn)象。如此一來(lái)，當(dāng)廠家要研發(fā)一臺(tái)功率較小的2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，其實(shí)選擇小渦輪+高增壓值反倒比大渦輪+低增壓值要更合理且實(shí)惠。因?yàn)?span>小渦輪+高增壓值的組合既可以有效降低渦輪遲滯現(xiàn)象，同時(shí)在馬力上也不會(huì)吃虧。

 

但如果要打造超大馬力2.0T車型的話，那就需要對(duì)渦輪壓力以及渦輪尺寸雙管齊下了。畢竟在某種程度上，巨大的渦輪遲滯反而會(huì)帶來(lái)更高的動(dòng)力輸出極限！

 

 

現(xiàn)在我們已經(jīng)知道如何利用渦輪壓力和渦輪大小來(lái)改變一臺(tái)2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率了，可市面上那些只有150匹的超低功率2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)，又是怎么造出來(lái)的呢？畢竟以目前的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)水平來(lái)看，2.0L的發(fā)動(dòng)機(jī)其實(shí)已經(jīng)可以輕松突破150匹大關(guān)了，那為啥加上渦輪后不僅動(dòng)力沒(méi)有提升，反倒還出現(xiàn)了“渦輪減壓”的現(xiàn)象了呢？

 

 馬自達(dá)2.0L引擎曲線 

在這里就不得不提“削峰”處理了。所謂的“削峰”處理實(shí)際上就是通過(guò)ECU來(lái)限制發(fā)動(dòng)機(jī)的峰值扭矩，以此來(lái)達(dá)到限制功率的目的。眾所周知，雖然2.0L的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)可以輕松達(dá)到150匹以上的最大馬力輸出，但自吸發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到最大馬力的轉(zhuǎn)速區(qū)間往往都會(huì)在5000轉(zhuǎn)以上了。

此時(shí)，如果安裝了渦輪增壓器的話，那便可以讓150匹的馬力出現(xiàn)在更低的轉(zhuǎn)速區(qū)間。這樣一來(lái)，即使這臺(tái)2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)和2.0L自吸發(fā)動(dòng)機(jī)的最大馬力都是150匹，但經(jīng)過(guò)“削峰”的2.0T在日常駕駛時(shí)由于動(dòng)力來(lái)的更早，所以日常駕駛也會(huì)更加輕松。不過(guò)，由于動(dòng)力受到了ECU的限制，發(fā)動(dòng)機(jī)只能在最大150匹的范圍內(nèi)進(jìn)行工作，所以這臺(tái)車的實(shí)際動(dòng)力表現(xiàn)便會(huì)如上圖中的紅線所示，不會(huì)帶給駕駛者越踩越有的感受。

 

除了上述一些軟、硬件手段外，2.0T之所以能夠有夸張的動(dòng)力輸出范圍，其實(shí)也離不開(kāi)汽車賽事的功勞。大家都知道，為了保證賽車公平競(jìng)爭(zhēng)，所以在比賽時(shí)都會(huì)根據(jù)排量大小將各個(gè)組別的賽車區(qū)分開(kāi)來(lái)，而其中最常見(jiàn)的就是2000cc排量組別了。

 

為了擁有更大的馬力，參賽廠家也都會(huì)不約而同地給發(fā)動(dòng)機(jī)安裝渦輪增壓器。對(duì)于賽車來(lái)說(shuō)，一臺(tái)2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)早在上世紀(jì)90年代就可以輕松爆發(fā)出將近300匹馬力了。而現(xiàn)如今采用V型4缸2.0T排量的保時(shí)捷919，單獨(dú)一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)就擁有接近500匹左右的馬力。所以那些經(jīng)常參加比賽的主機(jī)廠，例如90年代的三菱、斯巴魯、豐田，以及現(xiàn)如今的現(xiàn)代、大眾和保時(shí)捷，都會(huì)有很多關(guān)于2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)的積累，所以在它們研發(fā)量產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，只需要挑適合的技術(shù)適配并下放就可以了。

 

 

對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)工程師來(lái)說(shuō)，一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)擁有多大排量，多少個(gè)氣缸并非是拍腦門決定的，而是基于一套相對(duì)嚴(yán)格的規(guī)則，才可以讓發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率最大化。其中至關(guān)重要的數(shù)值就是“面容比”。

 

面容比代表活塞的表面積與燃燒室容積的比值。這個(gè)比例越小，發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率就越容易提高。舉個(gè)例子，如果缸徑過(guò)大的話，那火焰橫向燃燒的路徑就會(huì)過(guò)長(zhǎng)。這樣一來(lái)，在發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速時(shí)，汽油被點(diǎn)燃變成火焰并橫向填滿燃燒室進(jìn)而向下燃燒做功的效率，肯定是要弱于窄缸徑燃燒室的，所以熱效率就會(huì)受到影響。

 

基于面容比的物理規(guī)則，發(fā)動(dòng)機(jī)缸徑和沖程的長(zhǎng)度其實(shí)是有所限制的，這樣一來(lái)最優(yōu)的單缸排量就被限定在了0.33L到0.5L左右，進(jìn)而四缸的最佳排量就限定在了1.4-2.0L之間。這時(shí)再考慮到2.0L發(fā)動(dòng)機(jī)擁有更高的基礎(chǔ)排量，可以允許更廣的馬力變化范圍，所以2.0L四缸就成為了車輛適配的最優(yōu)解。

 

 

2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)成本低主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，其一就是模塊化制造。一臺(tái)四缸2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)的單缸排量是0.5L，所以研發(fā)出一個(gè)0.5L單缸以及適配的硬件周邊后，就能通過(guò)復(fù)制打造出1.5L的三缸機(jī)、3.0L的六缸機(jī)、4.0L的八缸機(jī)甚至是6.0L的十二缸機(jī)。

 

其中1.5L三缸機(jī)可以看作是2.0L四缸砍掉一個(gè)氣缸的產(chǎn)物。3.0L六缸機(jī)則可以看作是2.0L四缸基礎(chǔ)上增加兩個(gè)氣缸（直列六缸）或者兩個(gè)1.5L三缸共用一套曲軸的產(chǎn)物（V6）。而兩臺(tái)2.0L四缸共用一套曲軸則可以生產(chǎn)出4.0L的V8引擎，更多缸數(shù)的排列繼續(xù)以此類推就行了。這樣一來(lái)，對(duì)于一家主機(jī)廠來(lái)說(shuō)，只要你研發(fā)出了一臺(tái)出眾的2.0L四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，基本就等于擁有了所有主流排量的發(fā)動(dòng)機(jī)。

 

 

全世界不少國(guó)家，都會(huì)根據(jù)汽車排量的不同制定出不同的稅率，也就是我們常說(shuō)的“排量稅”。而2.0L這個(gè)排量，在不少國(guó)家的稅率劃分上都是一個(gè)分水嶺。

 

在我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)下以寶馬3系為例，代號(hào)E90的325i車型采用一臺(tái)218匹馬力的2.5L直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)，按照國(guó)內(nèi)的消費(fèi)稅率來(lái)計(jì)算，它需要支付9%的消費(fèi)稅。而換代之后搭載2.0T的328i，不僅馬力達(dá)到了更高的245匹，并且消費(fèi)稅率也降低到了5%。這還是僅僅是2.5L到2.0T之間的區(qū)別，如果是3.0L變2.0T，更是可以直接少交7%的消費(fèi)稅！

 

要注意的是，汽車廠家所標(biāo)稱的指導(dǎo)價(jià)中是包含了消費(fèi)稅和增值稅的，也就是說(shuō)如果指導(dǎo)價(jià)沒(méi)變，排量從2.5降低到2.0的話，那么少交4%的消費(fèi)稅將會(huì)成為廠家的利潤(rùn)，當(dāng)然，通常來(lái)看，這個(gè)4%也會(huì)在新車指導(dǎo)價(jià)以及后期優(yōu)惠上反映出來(lái)。

 

 

我們已經(jīng)知道了2.0T可以爆發(fā)出150匹到421匹的超廣功率區(qū)間，同時(shí)這個(gè)動(dòng)力也可以滿足從緊湊型車到大型車，甚至是性能車等多級(jí)別車型。所以當(dāng)如此多的車型來(lái)分?jǐn)傄慌_(tái)2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)、制造成本的話，那對(duì)于以盈利為目的的汽車廠家來(lái)說(shuō)何樂(lè)而不為呢？

 

除了動(dòng)力和利潤(rùn)以外，2.0T四缸發(fā)動(dòng)機(jī)還擁有更輕的發(fā)動(dòng)機(jī)重量。畢竟相比于以往的大排量六缸自吸引擎來(lái)說(shuō)，就算多了渦輪增壓器和中冷器這兩個(gè)必備元器件，其實(shí)四缸渦輪機(jī)的重量和體積依舊是有優(yōu)勢(shì)的。

 

此外，在車輛巡航狀態(tài)下，四缸機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的摩擦力理論上也是要小于六缸機(jī)的，所以在合適的工況下也會(huì)更省油。

 

這么來(lái)看，似乎四缸2.0T已經(jīng)無(wú)懈可擊了，但事實(shí)真的如此嗎？非也，首先就是渦輪遲滯的問(wèn)題。相比起自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)哪怕使用再小慣量的渦輪或者VTE可變截面渦輪這樣的高新技術(shù)，最終也不可能完全避免渦輪遲滯的問(wèn)題。根本不可能達(dá)到自吸發(fā)動(dòng)機(jī)200毫秒的當(dāng)前轉(zhuǎn)速下的最大扭矩響應(yīng)速度。

此外，相比起世界上最平順的直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)形式，四缸發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)上的缺陷也根本無(wú)法與之在平順性上抗衡。所以對(duì)于真正講究豪華駕乘體驗(yàn)的車型來(lái)說(shuō)，即使2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力足夠，但為了更好的動(dòng)力輸出質(zhì)感也是不會(huì)用的。

 

最后就是聲浪方面的問(wèn)題，四缸機(jī)就算再怎么優(yōu)化排氣，聲線也不可能達(dá)到多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的誘人程度。而面對(duì)這個(gè)問(wèn)題，無(wú)論你是不是性能控，都將是一大遺憾！

 

 

其實(shí)，2.0T四缸發(fā)動(dòng)機(jī)就像是一個(gè)自身素質(zhì)不錯(cuò)的中層員工。如果高層領(lǐng)導(dǎo)沒(méi)有因?yàn)榉稍虮粠ё撸赡芤惠呑右膊粫?huì)成為挑大梁的那個(gè)角色。如今，2.0T混的風(fēng)生水起，政策的扶持、公司的栽培也讓它的自身實(shí)力大步躍進(jìn)著，甚至還為它配了48V的貼身秘書(shū)。不過(guò)，最近總有小道消息傳，公司內(nèi)部的1.5T三缸對(duì)那位秘書(shū)也有意思。同時(shí)上面也隨時(shí)可能因?yàn)榄h(huán)保問(wèn)題直接把整個(gè)公司一鍋端了。所以，大家還是好好珍惜這位可能在百年之后被追加“大排量”功勛的2.0T吧。