&主题：【炮轰自吸党】我来告诉你涡轮增压为什么能省油
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近来，涡轮增压不省油这个观点甚嚣尘上。一些一瓶子不满半瓶子咣当的所谓专业人士，也来鼓吹这种涡轮不省油的言论。我们作为相关专业或者说行业内的人，觉得有必要澄清这个事实。
当然我也知道，在这个年代，逆反的，悖于主流的观点才有人看有人捧，好像自己是有独立思考没被洗脑似的。大家并不关心事实是什么，讲干货的东西甚至不会像无聊口水贴有人看。不过这次我要较一回真，我认为以无忌泡菜们的层次水平，有些还是能讲些道理的。之前在别人“涡轮不省油”的帖子里做过不少反驳，这样感觉比较被动，这一次算是主动出击，从头到尾系统地给各位讲讲“涡轮增压为什么能省油”。
一、涡轮增压省油的原理
（增压）有效利用增大的转矩可以提高车辆的行驶燃油经济性，如下述两种方法。
1，改变车辆的齿轮转速比，使其以发动机燃油消耗良好的低转速行驶。
2，小排量发动机安装增压器，可以取得与大排量发动机（不增压）同等的动力性能，而且由于泵气损失和机械损失比大排量发动机小，可提高燃油经济性。这句话不是我说的，这句话是摘自日本自动车技术会编纂的《汽车工程手册》之基础理论篇。
1.为什么低传动比能省油
我们以宝马为例，上一代E90 330i用的是258马力的3.0自然吸气发动机，这一代F30 328i用的是245马力的2.0涡轮增压发动机，总体来说两者动力水平相当具有可比性。
以下是两者传动比的对比图（手动挡，都是六个档容易对比）
很明显，在终传比基本相等情况下，各档位下新328比旧330的传动比有平均18%的降低，在考虑到新3系车轮要比老3系大一号，因此在车速相同的情况下，新328的转速较老330有22%左右的降低。
我们知道，转速越低，活塞环与气缸壁摩擦的次数越少，因此摩擦损失会减少。如果不是转速低到让燃烧变得恶劣，同车速下，基本上可以说转速越低，油耗就越低。
老330的最大扭矩为310NM，在转速2600rpm时达到，这对于自吸机已是很不错的水平。新328从rpm都能输出350NM的最大扭矩。涡轮机的扭矩明显大且扭矩平台宽，这样即便是降低了传动比，在最大功率偏小的情况下，新328的加速还是要比老330快。（5.7s VS 6.1s，0-60mph，美国官网数据）
总结：涡轮机扭矩大，可以让传动比更小，转速降低了，所以能省油。
2. 为什么小排量化可以省油
这个其实应该算是常识了，小排量发动机当然比大排量发动机省油。那么加上涡轮这个因素之后，情况会有什么变化呢？
按日本人的说法，我们先从泵气损失开始说。发动机的进气过程是，进气门打开，活塞下行，空气被吸进气缸。这个过程类似用吸管喝可乐，是人的肺做功在嘴里形成了真空度，所以可乐被吸进了嘴里。这个过程是消耗能量的，可以当做是进气的泵气功即。而对于涡轮增压机来说，相当于有一只无形的手在帮你捏可乐瓶，你嘴基本不用吸，可乐自己就从吸管进到嘴里了，你省下了力量，就是泵气损失减小了。
有人说在低转速小负荷下，涡轮还没启正压的时候，只是相当于一个呼吸不畅的小排量自吸机，所以并不省油。这种说法是站不住脚的。有个东西叫做进气旁通阀，这个东西的工作原理是节气门开度较小时候，将涡轮短接掉。这个东西有两个作用，第一个作用是在你收油的时候（节气门关小了，而增压的空气被挡在了节气门前面），为了卸掉涡轮和节气门之间的高压（避免损坏节气门），旁通阀接通，把高压空气导回涡轮之前。第二个作用是，在涡轮启压之前，旁通阀接通，让空气绕过涡轮，因而不存在“呼吸不畅”一说。
说完了泵气损失，再说机械损失。机械损失包括活塞与活塞环的摩擦损失，活塞连杆曲轴机构中的摩擦损失，以及驱动配气机构以及附属机构的损失等等。小排量发动机活塞更小，活塞环更小，行程更小，摩擦面积更小，连杆曲轴配气机构等等都会相应缩小，所以整体的机械损失会更小，这个应该比较容易理解。
二、涡轮增压是一种省油的方法
“Turbo is nowadays on practically all combustion engines due to the increased efficiency. I'd say that's not connected to cylinder volume legislation, that's engineering optimization.”
“涡轮增压技术现在在所有的内燃机上面几乎都有应用，这是因为涡轮增压可以提升效率。我觉得这和排量法规并无联系，这是工程优化的结果。”这是针对涡轮是否省油的问题，汉思腾先生给我的回答，他是奔驰和MAN的退休高管。
我们看到最近这些年的新车，都号称相对于上一代车型有15%-25%的效率提升。从工程的角度，比如说我们想要实现15%的节油，怎么办？搞轻量化车身，节油3%；搞低阻力轮胎，节油2%；优化空气动力学，节油2%；加个自动启停，节油3%。这还差5%咋办？上个涡轮增压吧。其实就是这么个理，对于厂商来说涡轮增压是可选的省油办法之一。前面几个数字是我随口说的，不过涡轮增压能省油5%可是丰田说的。
A 1.4-liter turbo standing in for a 2.0-liter naturally aspirated engine can deliver a 5 percent increase in fuel economy, Ogiso estimated.
我们估计1.4的涡轮增压机要比2.0的NA机提升5%的燃油经济性。——丰田的首席工程师小木曾聪Satoshi Ogiso
并不是说涡轮增压发动机一定会很省油一定比自然吸气省油，而是说对于厂商来说涡轮增压是一个能省油的技术，是优化效率的方向之一。有的厂商选了这条路，搞全面增压化；而有的厂商没选这条路，从其他一些方面下功夫，也达到了很高的效率。像马自达这种独辟蹊径用阿特金森循环超高压缩比的，我是很佩服的。创驰蓝天技术用夸张的4-2-1排气，轻量化的曲轴连杆，另外还用响应积极且高效变速箱等等，弥补了阿特金斯循环动力不足的先天缺陷，从而比较好的兼顾了动力性和燃油经济性。马自达的做法就是从别的地方把这5%找回来了。
由表3-1可知，相似动力表现的涡轮增压机比自然吸气发动机可省油约9%或少一点。只有宝马3系上的2.0涡轮增压发动机相对于其3.0自然吸气发动机在燃油经济性方面有高达30%的提升。——《美国未来轻型汽车技术发展趋势》
可以看到，燃油经济性提升最低的大众2.5NA对2.0T也有5.5%，要知道这个2.0T无论功率还是扭矩都比那台老掉牙的2.5NA大得多。考虑到年代差，美国佬这么比也不能说不合理。总的来说我觉得还是印证了前面丰田首席工程师涡轮效率提升5%的说法。
这个5%我们可以认为是单单涡轮贡献的（我个人认为是保守数字），而通常来说新车型都会有15%-25%的燃油经济性提升。（前面宝马的例子属于比较夸张的，美标下提升30%，国标下提升58%）我们看看其他厂家怎么说：
本田举例说，新1.5T涡轮增压发动机与经典的1.8NA相比，扭力输出提升45%，燃效提升15%。该款发动机将最先用于替代讴歌ILX的2.0NA发动机，能够在税费进一步降低的情况下性能大幅提升，ILX的竞争力也会大大增强。
我觉得本田这是谦虚了，1.5T的机器有204马力，这动力水平分明是思铂睿2.4的水准啊！如果对照2.4自然吸气引擎计算，实际的燃油经济性提高应远高于15%。
四、从实用角度看涡轮增压省油原理
先教大家看这个图。这个图叫做油耗特性曲线，是表示发动机在各工况下油耗的。横轴是转速，纵轴是扭矩（或者有效压力），上面的等高线是燃油消耗率，单位是克/千瓦时，就是发动机输出1度电的功需要烧掉多少克油。这个数自然是越低越省油。等高线最上面的边界叫外特性线，就是油门踩到底的意思。
我现在想省油，我想知道图里蓝线的这台2.6自然吸气在什么工况下效率最高？
我们看到最低240的这个圈横轴大概对应rpm，扭矩在80%-90%，所以说可以认为在发动机转速两三千的时候，油门几乎踩到底，这时候发动机的效率是最高的。
发现问题了么？其实你根本没法这么开车，你要是真在两千转下油门几乎踩到底的话，转速一下子就上去了，马上就会离开这个最高效率工况区。
这是一个完全动态过程，你要看你常用的工况区才有用，这也是为什么我之前反驳用最佳燃油效率工况点比较油耗无意义的原因。
我相信在日常使用中，99%的时间内，油门都没有踩过30%，转速在2500rpm以下。回到这张图，可以看到这张图里，最低油耗工况点确实2.6NA油耗要低一些，但是我们看日常使用最多的工况即油门30%以下，转速2500rpm以下，还是1.8T的燃油消耗率要更低。
从另一个角度，在日常城市行车中，经常走走停停的这种工况下，小排量涡轮机在涡轮没有启动的情况下基本可以认为是一个小排量自吸机，无论是怠速工况还是低速蠕动，显然会比大排量的自吸机要省油的。
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还是让日常行驶区间更靠近万有曲线的第油耗区域？
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梓厚吾爱 发表于
文科生表示看不懂那些大段的技术资料，但是我个人也觉得涡轮并不省油，或者说只是存在于理论层面上，油耗牵扯的方面太多了。但是大概看了几页，发现有...工信部油耗滚蛋，我宁愿多耗点油也不要吃细粮，不要黑黑的排气管，不要厚厚的积碳，还有恶心的涡轮迟滞
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山海经浮玉之山 发表于
他有一个拍校花很有名的帖子，拍得不错。生活的地域是江南富庶之地，应该家庭条件也不错。不带小看人的。估计是读的国内汽车专业，有点被老师搞得那个了。嗯嗯，经您指点我顿时感受到了自己的肤浅与浮躁，今后还要向各位大神虚心请教，向楼主致敬，向楼主校花学习。
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mdes74 发表于
你对增压的认知表明你实质是个水货PHD，呵呵，您这大师都可以认证学位了。那以后只能大师你好，摸摸大师，大师再见了。
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山海经浮玉之山 发表于
不带这样地，楼主是汽车工业博士毕业，你有这个小本本吗？我没有博士小本本，不过我部门有个带博士小本本的。我主要安排他跑政府这一块，博士小本本还能唬一下政府精英们的。
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土鳖虫 发表于
我没有这个小本本，但持小本本的键盘车神肯定没认真开过车他有一个拍校花很有名的帖子，拍得不错。生活的地域是江南富庶之地，应该家庭条件也不错。不带小看人的。估计是读的国内汽车专业，有点被老师搞得那个了。
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一车切糕 发表于
酒吧的意思，是不是说：西藏气压低/废油，上海气压高/省油？基本原理如此，但是匀速行驶哪个省油哪个费油，真还不好说。
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山海经浮玉之山 发表于
不带这样地，楼主是汽车工业博士毕业，你有这个小本本吗？我没有这个小本本，但持小本本的键盘车神肯定没认真开过车
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森林酒吧 发表于
增压是否省油，比较一下西藏和上海的油耗即可酒吧的意思，是不是说：西藏气压低/废油，上海气压高/省油？
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卡片儿机 发表于
看来这些个底层逼，对科学的理解果然是相当的肤浅。不带这样地，楼主是汽车工业博士毕业，你有这个小本本吗？
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增压是否省油，比较一下西藏和上海的油耗即可
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frequent 发表于
为啥我对这话题一点兴趣都没有呢？想省油开混合动力，想要动力低扭开V8，和涡轮无关。显摆
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森林酒吧 发表于
楼主的文章很不严谨，做论文的话一定是通不过的。涉及到变速箱部分更是毫无逻辑。
建议对发动机本身工作原理做一些定性分析即可。
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卡片儿机 发表于
看来这些个底层逼，对科学的理解果然是相当的肤浅。人家号称是相关业内人士好不好！
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因为，人家会说——这不科学看来这些个底层逼，对科学的理解果然是相当的肤浅。
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卡片儿机 发表于
为啥作为NA、T都有的车主，贴出的油耗，被黑背们集体无视了呢？因为，人家会说——这不科学
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为啥作为NA、T都有的车主，贴出的油耗，被黑背们集体无视了呢？
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jwzvic 发表于
呵呵问题是 涡轮介入后 变相 增加了发动机的 压缩比，但是膨大比没有变。 这就导致排气时 ，气缸内实际上依然保有很高的气压。
这些原来完全可以用来推动活塞的高压气体现在 直接被排放了阿循环发动机走了一条反路，加长了做工冲程，高效利用膨胀的空气。
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coopmine 发表于
估计这玩意儿省油不省钱，后期费用加维护保养费用铁定比自吸贵多。据说飞度1.5的地球梦发动机后期费用也很贵。
1.5做到那么高功率和那么低油耗也是厉害了
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为啥我对这话题一点兴趣都没有呢？想省油开混合动力，想要动力低扭开V8，和涡轮无关。
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nsf 发表于
涡轮省油的本质是同动力输出下的小排量，不是因为效率高是因为小排量省油
如果说涡轮排气不畅，自然吸气就是进气不畅，涡轮可以看成是一种主动进气
现在2.0TQ5在2000转时时速可以达到120公里，显然涡轮增压是起作用的，2.0自然吸气发动机在2000转速达不到这样的功率（Q5车重1.9吨）1，汽油机大多是进气不畅的，因为节气门机制的存在
2，某1.8非T的车子，1.4吨重，因为转速和车速不一一对应，2000的转速能跑到140
nsf 发表于
理科生表示，理论上涡轮不省油，但实际情况是省油。因为传动系不给力
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梓厚吾爱 发表于
文科生表示看不懂那些大段的技术资料，但是我个人也觉得涡轮并不省油，或者说只是存在于理论层面上，油耗牵扯的方面太多了。但是大概看了几页，发现有...理科生表示，理论上涡轮不省油，但实际情况是省油。
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YHP700918 发表于
你好，对于涡轮增压省油的问题，有几点能予解惑吗？谢谢！
1、涡轮的动力来自发动机尾气，这样增加了发动机的负载，至少使尾气排放不畅、压力上升...涡轮省油的本质是同动力输出下的小排量，不是因为效率高是因为小排量省油
如果说涡轮排气不畅，自然吸气就是进气不畅，涡轮可以看成是一种主动进气
现在2.0TQ5在2000转时时速可以达到120公里，显然涡轮增压是起作用的，2.0自然吸气发动机在2000转速达不到这样的功率（Q5车重1.9吨）
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家里三辆车，1.3、2.4、1.8T，我长期使用的油耗，绝对是涡轮增压的车最费油。
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文科生表示看不懂那些大段的技术资料，但是我个人也觉得涡轮并不省油，或者说只是存在于理论层面上，油耗牵扯的方面太多了。但是大概看了几页，发现有很多回复都把涡轮等同于大众，这个太狭隘了。不知道现在日系车厂也开发了很多涡轮发动机吗？还有些人说的涡轮的安全性，震动大，平顺性差，几万KM要换新的，等等.......，这些都是老皇历了；至于保养贵，烧机油，要吃细粮，这些都不是涡轮的专利。最近买的维特拉，用的就是铃木的boosterjet，配合爱信的6AT，真正实现了动力，经济性和愉悦驾驶的良好结合。工信部数据两驱5.6，四驱5.9，之家车主6.9。对于我个人来说，油耗并不是重点，关键是能够以低于1.6的排量（购置税减半）获得103KW+220NM的动力表现，8.几秒的0-100，非常满意了。原有的两台车都是自吸+MT，一个1.4L4，一个2.5L6，油耗都比维特拉大，但这个毫无意义，没有可比性。
下面贴个boosterjet的视频，文字介绍也是说涡轮的作用是不增加排量的同时提高功率和扭矩。至于燃油经济性，着重说了直喷，轻量化，废气控制阀，以及其他一些技术细节。
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juggernaut 发表于
说的太对了，特别是某些还在读的，没毕业就充专家，连正式工作都没搞定。
ps：需要我贴工作证和某资格证打脸么。这位还没毕业？确实表面看有图有论述，实际看都是故意忽略一些局部而故意突出另一些局部，诱导错误的观点
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你好，对于涡轮增压省油的问题，有几点能予解惑吗？谢谢！
1、涡轮的动力来自发动机尾气，这样增加了发动机的负载，至少使尾气排放不畅、压力上升，导致发动机做功增加。那么这种影响有多大呢？
2、发动机低转速时，如转/分钟，能否实现涡轮的介入运转，从而实现提升发动机功率，避免市区行驶动力不足现象，也就是“肉”的现象？其实即使转的涡轮速度，也是辅助发动机供气，从而提升发动机动力。这种观点是否正确？
3、高速行驶时，时速100公里，发动机转速不到2000转（实际是），涡轮是否能启动工作？
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楼主的文章很不严谨，做论文的话一定是通不过的。涉及到变速箱部分更是毫无逻辑。
建议对发动机本身工作原理做一些定性分析即可。
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注册: 2010年09月
被第5次暂停发贴 发表于
你做得一手好梦啊
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说这些没用，实测才是王道，2.0T的车和2.4自吸的车跑一样的路，都是满油出发，到一个地方再次加满，2.0T加97用了350,2.4加93用了240元。
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为什么纯硬派越野车不用涡轮增压发动机？
众所周知，自然吸气发动机的动力输出比较线性，且低速扭矩充沛，这也是“自吸党”热爱自然吸气发动机的原因之一。这个特点在越野能够对车辆提供极大的帮助，低速扭矩大让其比较容易脱困，如果再加上低扭放大功能，就
众所周知，自然吸气发动机的动力输出比较线性，且低速扭矩充沛，这也是“自吸党”热爱自然吸气发动机的原因之一。这个特点在越野能够对车辆提供极大的帮助，低速扭矩大让其比较容易脱困，如果再加上低扭放大功能，就能应付大多数的复杂路宽。而动力的线性输出方式，能够让驾驶者比较容易控制，在进行爬坡深踩油门时，能对车辆有一个较为简单的把控。而涡轮增压发动机由于有涡轮的存在，动力的输出有一定的迟滞，而且低速扭矩较小，在一定程度上不太适用于强度非常大的越野路线。当你遇到“低转速大扭矩”的工况时，涡轮增压就会遇到瓶颈。还有重要的一点就是，涡轮增压发动机对油品的要求比较高，大城市的话油品相对来说比较好，但越野时我们一般所处的地方较为偏远，地广人稀，那么油品就没有保证了。要知道不少的涡轮增压发动机都是加95号汽油的，如果一下变为92号汽油，发动机一定会出现“不良反应”。况且高强度的越野，一台可靠的发动机、故障率小的发动机尤为重要。这也就可以解释为什么大部分硬派越野车都不用涡轮增压发动机了。真正的越野车是不用涡轮的。这是因为越野的时候需要根据路况实时调整油门，改变发力大小。比如现在要爬一个坡，当坡陡的时候要加力，当缓的时候要减力。这就要求油门要够线性可控。涡轮是有迟滞的，需要力的时候踩油门结果迟滞了，车就滑下去了。所以那些带涡轮的所谓硬派越野主要是装B用的。
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