隨著歐美汽車企業對渦輪增壓概念的不斷推廣,渦輪增壓發動機已經成為動力強勁、燃油經濟的代名詞。與此同時,搭載渦輪增壓發動機的車型也在不斷增多,小排量渦輪增壓發動機正有全面普及的趨勢。
然而,消費者是否真的了解渦輪增壓發動機?
環保催生渦輪增壓技術
進入21世紀以來,環保問題愈發突出,各國不斷出臺法規限制汽車二氧化碳和顆粒物排放。在此情況下,法規倒逼汽車企業不斷研發更節能更純凈的技術應對日益嚴格的環保要求。
歐洲汽車市場小排量車型多以柴油發動機為主,這導致歐洲汽車企業在小排量自然吸氣發動機的燃油經濟性方面不敵日系汽車企業。為應對日系品牌的競爭,歐洲車企開始將柴油機上積累的渦輪增壓技術應用于小排量汽油發動機上。此舉大大節省了研發成本,使得歐洲汽車企業可以迅速和日系車企競爭。
在大排量自然吸氣發動機方面,以寶馬為首的歐洲運動汽車品牌在耕耘多年之后正面臨著“投入大產出小”的局面,此時具有更大潛力的渦輪增壓發動機成為歐洲運動汽車品牌的首選。寶馬可以對一款發動機調校出兩套不同動力,大大節省研發成本。
自然吸氣發動機工作時依靠負壓吸入空氣,而渦輪增壓發動機則利用渦輪增壓器強制把空氣壓入氣缸,通過燃燒更多的化學能獲得更大的輸出功率。
很多消費者認為渦輪增壓發動機可以通過增加進氣量使燃油燃燒更充分,進而達到增加動力和節省油耗的目的。其實這種認識是錯誤的,空氣與燃料混合比例需達到一定值時才可能被點燃。一般汽油發動機的空燃比為14.7,這也是燃料被點燃的臨界值。渦輪增壓發動機增加進氣量的同時勢必要增加燃油,否則無法正常工作。
渦輪增壓不省油
這是一個頗具爭議的話題。由于多年的廠家宣傳,小排量渦輪增壓發動機被冠以“小排量,大功率,低油耗”的特點,事實上在如今發動機能量轉化率相差不大的情況下,大功率意味著油耗必然增加。
1.6L渦輪增壓發動機之所以可以爆發出2.4L自然吸氣發動機的動力,是因為1.6L容積的氣缸內被渦輪增壓器壓入了2.4L的空氣,并按照2.4L氣缸噴油,所以爆發出2.4L發動機的動力。實際上排量與油耗之間并不存在線性關系。
我們往往認為發動機排量越大越費油,實際上并非如此。一款1.6T發動機與一款6.0L發動機假如常駐功率區間一致,兩者油耗并沒有太大差距,因為做功一樣的情況下,需要的燃油也是相同的。至于為何會出現大排量發動機油耗比小排量發動機油耗高的情況,我認為主要是消費者駕駛習慣問題,常常使發動機維持高功率運轉。
美國《消費者報告》曾對小排量渦輪增壓車型油耗進行過測試,測試采用更接近真實駕駛環境的EPA模式,即市區、高速分開測試,按照一定比例計算油耗,最終也驗證了小排量渦輪增壓發動機并不省油。
美國《消費者報告》選取了市面上比較具有代表性的渦輪增壓車型與自然吸氣車型進行對比。數據中有一組福特Fusion(即國內福特蒙迪歐)的對比值得我們注意,因為福特蒙迪歐采用了同一款6速變速器(6F35),使得這樣的對比更接近理想化。(測試數據如下圖)
從表中可以看出,福特1.6T發動機實際油耗表現與2.5L發動機差距并不是很大,實際上美國《消費者報告》同時指出福特1.6T車型在加速方面也沒有任何優勢。倘若把競爭對手換成凱美瑞、索納塔、雅閣等2.4L車型,福特1.6T幾乎沒有任何優勢。同樣的情況也適用于雪佛蘭科魯茲1.4T和1.8L車型。(其他車型測試結果如下圖)
渦輪增壓性價比欠佳
渦輪增壓的確能有效地提升動力,但這種動力的提升是以犧牲可靠性為前提的。由于渦輪增壓發動機工作時溫度和壓力比自然吸氣要嚴格很多,所以渦輪增壓發動機對零部件的要求更苛刻。不僅要求零部件具有高強度還要具有超強的耐熱性能,工作時產生的大量熱量也需要更好的散熱系統及時散出。
另外,渦輪增壓發動機對機油的品質要求極高。由于發動機內部常常處于高溫高壓的工況下,劣質機油會導致零部件受損,嚴重者可能會導致渦輪增壓器報廢,這也就需要消費者經常更換機油。渦輪增壓發動機的這種高功率、高性能、低可靠性的特點注定它不太適用于家用。
相比較渦輪增壓發動機,自然吸氣發動機雖然在氣缸容積效率方面不如渦輪增壓發動機,但它工況穩定,對零部件要求不高,同時輸出線性,使得它有較高的可靠性,能勝任家用車的角色。
事實上,相同功率的渦輪增壓車型價格與大排量自吸車型已經十分接近。以大眾高爾夫為例,高爾夫1.4T自動舒適型售價已經與馬自達昂科塞拉2.0L自動運動型相當,而后者2.0L發動機158馬力也比高爾夫1.4T發動機的131馬力高出不少。
至于車型選擇,依舊是蘿卜白菜各有所愛。假如你需要一款可靠性高、輸出線性的車,優先選擇自然吸氣發動機比較合適。當然,渦輪增壓發動機也已經通過調低渦輪提供正壓時的轉速,以提供線性輸出的駕駛感受。其實,我最想說的是渦輪增壓和自然吸氣具有相同的地位,并不存在誰更先進。