问题

为什么市面上大部分小排量增压车型都是选用涡轮增压而不是机械增压?

回答
市面上绝大多数小排量增压车型都青睐涡轮增压,而不是机械增压,这背后其实有着多方面的原因,涉及技术、成本、燃油经济性以及用户体验等等。咱们就掰开了揉碎了聊聊,看看这背后到底是怎么回事。

首先,咱们得明白涡轮增压和机械增压的基本原理。

涡轮增压,简单来说,就是利用发动机自身排放出来的废气来驱动一个涡轮,这个涡轮再带动另一个压气机,把更多的空气压进发动机燃烧室。这就好比给发动机“上个呼吸器”,让它吸入更多氧气,燃烧更多的燃油,从而输出更大的动力。它的核心在于“借力打力”,充分利用了本会被浪费掉的废气能量。

机械增压,顾名思义,就是用机械的方式来强制进气。最常见的形式是利用发动机的曲轴通过皮带或齿轮来带动一个压气机,直接给发动机压气。它就像是发动机给自己请了个“外挂鼓风机”,不管发动机转速高低,它都会努力地往里送气。

理解了这两者的区别,咱们就能明白为什么涡轮增压更受青睐了。

一、效率和燃油经济性是关键

这是最核心的考量点。小排量发动机本身排量小,功率输出就有限。我们引入增压器,主要目的就是在不增加发动机排量的前提下,提升动力,同时还得兼顾油耗。

涡轮增压的“废物利用”: 涡轮增压最大的优势在于它利用了废气能量。发动机工作时产生的废气是必然存在的,与其白白排放到大气中,不如用来驱动涡轮,增加进气量。这使得涡轮增压在提高动力的同时,对燃油经济性的负面影响相对较小,甚至在某些工况下还能帮助提高效率。
机械增压的“持续消耗”: 机械增压需要发动机曲轴的动力来驱动,这就意味着发动机在输出动力时,一部分能量会用来驱动增压器本身。这相当于“空转”时也要消耗燃油。即使在怠速或者低负荷工况下,为了维持增压器的运转,发动机也要付出额外的动力,这直接影响了燃油经济性。对于追求极致燃油经济性的小排量车型来说,这是个很大的劣势。

二、成本控制的考量

汽车制造商在选择技术时,成本是一个绕不开的因素。

涡轮增压的相对成熟与集成化: 涡轮增压技术发展了几十年,已经非常成熟。而且,涡轮增压器本身的设计可以做到相对紧凑,并且可以与排气系统良好集成。虽然涡轮增压器本身有涡轮本体、压气机、轴承等部件,但其整体制造成本在量产规模下相对可控。
机械增压的复杂与集成难度: 机械增压系统通常需要额外的传动装置(如皮带、齿轮)、离合器(有些会配备离合器来控制增压器的介入)、以及庞大的增压器本体。这些部件的增加不仅提升了制造成本,还对发动机舱的空间布局提出了更高的要求,集成难度也更大。

三、动力输出的特性与用户感知

不同类型的增压器,其动力输出特性也不同,这直接影响了驾驶体验。

涡轮增压的“迟滞”与进步: 传统的涡轮增压发动机,由于需要等待废气积累到一定量才能驱动涡轮达到最佳工作转速,所以会有所谓的“涡轮迟滞”现象。即在低转速时动力响应相对较慢,过了某个转速区间动力才会突然爆发。不过,随着技术的进步,例如采用小惯量涡轮、可变截面涡轮(VGT)、双涡管涡轮以及电涡轮等技术,涡轮迟滞已经得到了很大程度的改善,响应速度越来越接近自然吸气发动机。
机械增压的“即时响应”: 机械增压由于是发动机直接驱动,所以动力响应非常迅速,几乎没有迟滞感。从低转速开始就能提供线性的动力输出,这在很多消费者看来是一种非常直接、畅快的驾驶感受。

为什么小排量车型更倾向于涡轮增压?

尽管机械增压在低转速响应上更有优势,但小排量车型的用户群体,通常对燃油经济性有较高的要求,并且对极致的低转速动力爆发的需求不像高性能车型那么强烈。

1. 经济账算不过来: 如前所述,机械增压带来的持续动力消耗,在追求省油的小排量车型上是很难被接受的。多花钱买来的低转速响应,可能无法弥补增加的油耗支出。
2. 技术成熟和成本优势: 涡轮增压技术在小排量发动机上的应用已经非常成熟,而且成本控制得更好。制造商可以以更低的成本为小排量车型提供更强的动力,同时又能满足法规要求的油耗标准。
3. 平顺性与日常驾驶: 现代涡轮增压技术已经大大弱化了迟滞感,使得动力输出更加平顺线性,更符合大多数消费者日常驾驶的习惯。即便在涡轮介入时,其动力提升的幅度和线性度也足够令人满意。
4. 排放法规的推动: 全球日益严格的排放法规,迫使汽车制造商不断优化发动机技术以降低油耗和排放。涡轮增压技术在提高燃效方面有天然的优势,更容易帮助厂家达到法规要求。

机械增压的“小众”生存空间

当然,机械增压并没有完全消失,它在一些特定的车型上仍然有自己的生存空间。例如,一些注重低转速扭矩输出、追求线性动力感受的性能车型,或者一些注重驾驶乐趣、对油耗不那么敏感的跑车或改装车。但对于数量庞大的小排量家用轿车、SUV等车型来说,涡轮增压凭借其在燃油经济性、成本控制和技术成熟度上的综合优势,成为了不二之选。

举个例子来说明: 想象一下,你要给一辆小排量自行车装上动力辅助。

涡轮增压 就像是利用你蹬车时排出的热气去驱动一个小风扇,风扇再吹动你的车轮,让你蹬得更轻松,但风扇需要一定风力才能启动,刚开始蹬的时候可能有点费力。但一旦风扇转起来,你会觉得蹬得很省力。
机械增压 就像是你在车把上装了个手摇曲柄,无论你蹬不蹬车,只要你愿意,都可以摇那个曲柄给车轮助力,但摇曲柄本身也需要消耗你的体力。

所以,综合来看,对于大多数消费者而言,能用更少的钱获得更好的动力,同时油耗也能保持在可接受的水平,这就是大多数小排量增压车型选择涡轮增压的根本原因。这是一场成本、效率、技术和用户需求的权衡结果。

网友意见

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小排量里就算有机械增压也是涡轮和机械一起使用比如沃尔沃现在的T6系列

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