涡轮增压真的省油吗？我为什么选择自然吸气发动机
涡轮增压真的省油吗？我为什么选择自然吸气发动机
涡轮增压真的省油吗？看砖家肿么说---▍本文来源于车聚网，作者魏东升，在此感谢！宝马在1973年将一台KKK涡轮机装进了2002车型中，让涡轮增压车型名声大噪，于是涌现出众多的跟随者。涡轮增压发动机之所以一直受到热捧，车企的解释是不仅马力大，而且更省油。但这并未得到业内的一致认可，所以涡轮增压和自然吸气谁更省油的争执从未停止过。1.涡轮增压的弊端表面上看涡轮增压发动机有诸多优点，利用废弃驱动，基本没有额外的能量损耗，便能轻易地创造出大马力。不过在大多数情况下，事物都遵循着这样一条规律：鱼和熊掌不可兼得。这点在涡轮增压发动机上体现的很明显。殊不知，为了扩大输出功率，涡轮增压发动机在其他很多地方都做出了牺牲。开过涡轮增压车的人应该有这样的感觉：低速扭矩时响应比较差。这和涡轮介入的延迟性不是同一个概念。为何？众所周知，发动机的压缩比的上限相对固定，这是由爆震决定的，就是说如果压缩比过高，容易导致气缸内混合气体燃烧不充分，且燃烧之后气温很高，造成“敲缸”现象。而涡轮增压发动机正是利用短时间内将混合气体挤压到气缸内，所以为了推迟爆震的产生，只好降低压缩比。在低转速运转时，增压器不介入工作，而发动机的压缩比又较低，这时动力性则比自然吸气发动机更弱。不光如此，发动机的理论热效率其实取决于压缩比，压缩比低则热效率就低（见下图公式）。所以，涡轮增压发动机的热效率相对偏低。低速时动力比较弱，难免让人感觉不爽，于是就想踩下油门。这时问题又来了。踩下油门后发动机转数、增压器转数、吸入空气量、尾气排放量等都相应增加了。那么排气门、排气歧管、涡轮增压器等温度也会升高很多。本来热效率就不高，而这些零部件温度很高又消耗一些能量。根据能量守恒定律，对于是否省油这个问题，你们懂的。我们曾做过一个实验，分析两台分别为1.8L和1.4T发动机的燃油消耗（见下图）。在上面这个图表中，各取几个工况点（2bar/2000rpm, 3bar/3000rpm和5bar/4000rpm)，这些工况点分别为车辆在低速低工况、中等工况和高速工况的运行点。可以看出增压发动机的燃油消耗比自然吸气的发动机要高。为何出现这种情况？和上面说的差不多，主要由于增压发动机压缩比较低（左图发动机压缩比为10.5，右图发动机压缩比为9.2）、较高的泵气损失（约1%-2%）和较高的涡轮迟滞等。除此之外，小排量涡轮增压发动机还需要较大的机油流量（活塞冷却、增压器冷却、凸轮相位调节等），损失约2%。通过对比几组不同的增压发动机和自然吸气发动机，其实都可得出类似的结论。不过上述对比没有考虑到不同工况点的负荷变化，因此上面的图表还不能准确描述增压发动机的油耗潜力。也就是说涡轮增压发动机不省油这个结论并非完全成立。为了得出结论，我们又做了另外一个对比测试，即相同扭矩情况下的油耗对比（见下图）。从上面这个图表看得出，相同扭矩下，轻负荷增压发动机油耗能够节省4.2%。燃油消耗趋势随发动机转速和扭矩的增高而下降。上面图表还能看得出，燃油消耗的优势主要取决于扭矩，转速的影响较小。但只有达到一定扭矩，增压器燃油消耗的固有的缺陷才能得到补偿。也就是说，增压发动机油耗在低速高负荷时才能够发挥优势。2.小排量增压发动机更省油如上面所说，涡轮增压发动机是否省油取决于发动机的扭矩。这就又产生了一个问题，多大的扭矩才省油呢？对应的增压发动机又该是多大的排量呢？为了进一步搞清这个问题，我们选取4种不同自然吸气排量发动机（1.4NA、1.6NA、1.8NA、2.2NA）与1.4涡轮增压发动机进行对比，采用自然吸气排量与增压发动机的排量的比值作为对比常量。从上面图表可以看出，增压发动机与等排量的自然吸气发动机被证实没有油耗贡献。相反，平均油耗还高出8%-10%。这种差异则被认为是纯粹的性能上不同。随着小型化因素的提高，增压发动机燃油消耗率逐渐低于自吸发动机。如果下一代自然吸气发动机属于大排量发动机系列，那么采用增压就可以获得燃油消耗率的优势。因为每一个系列发动机都是按其最大的功率设计的，因此某一发动机系列到更大排量的发动机系列附加损失也在增加。小型化系数从1.3开始，有一个增压发动机达到较低燃油消耗率大区域（图中绿色部分面积加大，表明增压发动机低油耗优势明显）。也就是说同样扭矩输出情况下，增压发动机与其排量比为1.3倍的自然吸气发动机具有可比性，在这一平台论述增压和自然吸气也才更有意义。然而，这还并非最准确的。发动机是搭载在车上行驶，因此衡量油耗多少时还必须和整车匹配。图中是1.4T发动机匹配整车之后，按照新欧洲行驶循环NEDC标准运行，并计算出各区域燃油消耗占整个循环工况的比例，同时用等功率曲线标出了整车需求的行驶功率。综上可以得出结论：在最大扭矩相同时，小排量涡轮增压发动机确实比自然吸气更省油，而较大排量的增压发动机则无明显优势。（转载请注明来源为车聚网及作者全名）备注：本文根据一位技术大拿的报告分析整理，在此表示衷心感谢！（我为什么选择自然吸气发动机现在发动机分为两种，一类是自然吸气发动机，一类是涡轮增压发动机，很多消费者这个时候就得了选择恐惧症，不知道到底该如何选择，今天我们就来谈一下自然吸气发动机的优势：1、自然吸气发动机技术可靠自然吸气发动机经过了上百年的技术积累，技术已经非常可靠，质量稳定，现在一个普通国产自主品牌的发动机都可以做到几十万公里无大修，可见这类发动机的技术已经非常成熟，但涡轮增压发动机还在不断改善，需要解决很多难题，可以说这并不是一个非常成熟的发动机技术，故障率较高。而自然吸气的发动机比较容易做得完善，又因油品要求低、结构简单、维护简单、扭矩分布均匀、提速线性、工作温度低等原因，在平顺性、耐久性、稳定性、安全性上比涡轮增压发动机来得更有优势。2、自然吸气发动机保养费用低如果说自然吸气发动机是吃粗粮的，那么涡轮增压发动机就是吃细粮的，对保养有着较高的要求，必须按时保养，必须使用品质高的机油，自然吸气发动机的后期保养费用较涡轮增压发动机低。一般说来，涡轮轮增压部件有使用寿命周期。这在随车说明书上都有特意标注的。需要更换涡轮增压部件这一个流程，不仅在工序上比较繁琐，而且也会给车主增加不小的后期养车经济负担。由于涡轮工作时会给发动机带来更高的燃烧温度，所以理论上它的寿命不如自然吸气发动机更长久。
涡轮发动机在使用要求上最大的不同，就是要做到“延时熄火”。涡轮增压器在正常工作状态下能获得充分冷却，不会有问题，但是停车熄火断电后，冷却系统就不能对涡轮增压继续进行冷却，而此时涡轮叶片仍然因惯性高速转动，这时候轴承就会受损。这种损坏可能是瞬间的，也可能是微小的，但会日积月累缩短涡轮的工作寿命。3、自然吸气发动机动力输出平稳同样是1.4排量发动机，涡轮增压确实比自然吸气发动机动力输出高，也就是更有劲，但市场价格也更贵，且涡轮增压发动机输出动力突兀，一般要等待2-3秒，才突然输出动力，这个时候增加了驾驶的难度，感觉车辆难以控制，这种驾驶感觉并不舒服，如果说自然吸气发动机是一匹听话的马，那么涡轮增压发动机就是一匹难以驯服的野马。但另一方面，自然吸气发动机的动力收放更容易掌控。主要表现在细微操控油门时力度的输出上，例如你一直保持油门在某一个开度不变，自然吸气的车子加速会比较畅顺、加速度相对比较平均;涡轮发动机的车子则会呈一种渐入高峰的变化性输出，例如在一个较斜的坡道上倒车时，开自然吸气的车，你很容易找到一个让车子稳定、精细地发力的油门位置，而涡轮的车子，这个油门位置就比较难掌握，往往要踩一下、放一下，即是说涡轮车子的极低速度下的线性度是明显不及自然吸气的。
即怠速的安静平顺性、冷车发动时的噪音和运转平稳度等方面，自然吸气发动机普遍会做得更好。4、自然吸气发动机更经济省油从大多数使用者的反映来看，涡轮增压谈不上特别费油，但也谈不上特别节油，一般会比同排量自然吸气发动机油耗高出一些。这也很正常，本来涡轮增压只是在相同的汽缸体积增加更多压力，从而获得更好的功率和扭矩表现。空气压力加大，汽油消耗也不会太低。所以依靠涡轮增压省油不是太现实的。此外，涡轮增压启动有一个发动机转速限制，如果你的油门不够深，或者他们的DSG变速箱调教偏向经济性的话。那么在一般道路上行驶，驾驭这种涡轮增压车型只要换挡以及行驶转速达不到1750rpm时，更多的时候，我们其实是开着一台1.4升自然吸气车型在前进。这样是可以节约油耗的，不过动力性能也不是特别充沛了。
换句话说，自然吸气发动机的油耗是比较稳定的，而涡轮增压发动机的油耗，则跟其工作状态，发动机与车辆自重的匹配，实际使用时的道路情况，驾驶环境以及驾驶方式等息息相关，涡轮增压系统工作得多，油耗就高，反之油耗就低。5、自然吸气发动机更适合城市路况和普通家庭消费经常跑市内和郊区公路的，适合选用自然吸气车型。因为如果经常在城市内行驶，那么就真的有必要考虑一下是否需要涡轮增压了，因为涡轮并不是随时都在启动的，事实上在日常行车中，涡轮增压的启动机会很少，甚至不使用，这就给涡轮增压发动机的日常表现带来影响。而一般市内驾驶我们的换挡实际都只是在转之间，5挡能够上到3500转速度差不多破120km了，也就是说除非故意停留在低挡位，否则不超过120km的时速涡轮增压根本无法启动。没有涡轮增压的启动，甚至比不上同排量自然吸气车，因为没有启动的涡轮对于进气甚至还有一些阻力作用。可见，涡轮增压跑高速比较好，自然吸气城市用比较好。所以我们建议，对于那些代步人群或普通家庭消费者以及中年用户，我们选择自然吸气似乎更实惠一些。（文章来源：汽车4S店管理论坛）本文为汽车4S店管理论坛整理编辑，版权归汽车4S店管理论坛所有，转载请注明出处！
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自然吸气PK涡轮增压
日 09:23　 来源： 长沙晚报
丰田先进的油电混合动力发动机。（资料图片）
专家认为二者各有所长，选择哪种发动机应视自身需求而定
据长沙晚报报道（记者 李 卓）随着大众、通用等厂家竞相推出带T的车型，涡轮增压引擎日益为车迷所了解，并被视为一种先进的技术。而与此同时，随着搭载2.5L新款引擎的全新第七代凯美瑞上市，自然吸气式发动机再次崭露锋芒。
事实上，作为发动机的三种进气方式，自然进气、机械增压、涡轮增压已经并存了近百年，并没有哪种方式先天更为先进，只有新材料、新技术的不断改进。在日前举行的全新第七代凯美瑞科技无限之旅全国巡展南昌站活动上，有专家认为，涡轮增压仅仅是未来向新能源技术过渡的一种形式，它与自然吸气发动机相比各有所长。
德日品牌技术思路不同
大众是最早将涡轮增压推广应用的车企，也是第一个将涡轮增压发动机引进至国内的车企，TSI发动机是大众发动机家族中最先进的技术。为什么德系厂商会推崇涡轮增压？原因有很多，包括技术门槛、法规逼迫和市场需求等多方面。
日，欧盟委员会通过了汽车尾气排放新强制性标准的提案，迫使欧洲汽车制造厂商极力去推动环保发动机，向着小排量、低排放的标准去努力，涡轮增压发动机由此成为一个重要的技术手段。、
与欧洲车厂思路不同，日本车厂却认为自然吸气内燃机技术和自动变速器依然有挖潜的余地。马自达的“创驰蓝天”技术就是代表，上世纪90年代凭借增压引擎也曾盛极一时的丰田同样坚信自然吸气发动机还能深挖潜力。
全新第七代凯美瑞搭载的5AR-FE 2.5L直列四缸发动机就是这样的代表。这台发动机拥有丰田招牌的双VVT-i双智能可变气门正时系统以及ACIS智能谐波增压进气系统。在没有应用缸内直喷、没有太高的压缩比的前提下，最大输出功率高达135千瓦，与上一代凯美瑞2.4L相比提高了10%，而百公里油耗仅为7.8L，比上一代降低了24%，为中高级轿车动力性能和燃油经济性的兼顾带来了颠覆性的革新。
不同技术各有优劣
中国消费者喜欢科技光环高、动力强劲、省油的发动机，这是涡轮增压的强项，因而TSI在推出的时候受到了消费者的热烈追捧。但另一方面，消费者会也会发现自然吸气发动机质量更稳定、可靠性更高、维护更便宜，并且在燃油经济性上并不逊于涡轮增压发动机。
在使用环境上，涡轮增压发动机对油品质量的要求比较高。大部分涡轮增压直喷汽油发动机都需要97号汽油，高标号汽油车型的使用成本也直线上升。从这一点来说，对油品要求较低的自然吸气发动机更适合中国的用车环境。
在容易被忽视的维护保养上，涡轮增压发动机和自然吸气发动机的差别还是很明显的。一般搭载涡轮增压引擎的中高级轿车更换机油机滤的小保养费用大约在750元左右，更换机油三滤及火花塞的大保养费用需要1580元；而同一级别的全新第七代凯美瑞更换机油机滤的小保养费用仅为327元，更换机油三滤及火花塞的大保养费用是1159元。
自然吸气更不怕拥堵
全新第七代凯美瑞的5AR-FE引擎是传统的偏重中低速域扭矩发挥的小口径大冲程缸体结构，在拥堵的中国城市路况中非常实用，并且还加入了ACIS智能谐波增压进气系统。
这是一种利用可变进气歧管来增加发动机进气量的技术，控制长短进气歧管与发动机进气门的开关频率一致，使得发动机获得最大的进气效率。当发动机低速运转时，利用较长进气管进气的压力波波长优势，提升发动机的进气效率以达到更高的扭矩输出；而当发动机处于中高速运转时，短进气管则自动打开进行进气压缩，增大发动机进气量，使发动机高速区的功率大大增强，提供更加强劲的加速。
这类似于当某个人要搬起一件重物的时候，会要深吸一口气，然后在缓慢而均匀的呼气中将物体抬起，这便相当于发动机的低转速时期。而当一个人经过剧烈运动时（如跑步等），需要通过快节奏的大口呼吸来满足自身需求，这便相当于发动机的中高转速时期。虽然增压效果不如涡轮增压大，但成本和保养却相对低廉。
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涡轮增压发动机
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涡轮增压发动机
　　汽车增压方式分别有涡轮增压和机械增压。目前来说，自然吸气式的发动机的技术相对更加成熟，而小排量涡轮增压式发动机已经成为一种流行的趋势，具有油耗更低、动力更强的有点，但相对其它发动机而言，后期则保养费较贵。涡轮增压式发动机一般的寿命，在正常工作情况下可保证车辆行驶20万~30万公里。
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