今天去某4S店試駕,具體就不說牌子和車型了,排量2.0T, 渦輪起壓轉數2500,銷售告訴我說,2500之前就相當於一個自吸車,很省油,可是渦輪不是阻塞排氣管嗎,不是低轉速起壓好嗎?

然後查了一下發現了一個叫廢氣旁通閥的東西,所以低轉速按照銷售說的2500轉以下渦輪不起正壓的情況下,是否就相當於2.0自吸的發動機這個說法?是否相近的動力和油耗,或者說差距不大,還是說像以前一樣渦輪還會起反作用?

我覺得銷售在忽悠我,但我也只是一知半解,麻煩懂行的大神解答一下


看著像,但不一樣。

渦輪介入前增壓發動機和自吸發動機一樣靠活塞運動將空氣吸入氣缸。

不一樣是的地方在於增壓器加到了排氣背壓,泵氣損失(排氣阻力)比自吸發動機大。

所以銷售說渦輪介入前增壓機和自吸機一樣省油並不靠譜。

汽油機處於當量燃燒模式下,進氣量越大,輸出扭矩越大;進氣量越小,輸出扭矩越小。

PS當進氣量小到一定程度發動機會被憋熄火。

不管增壓機還是自吸機上都有一個用來調節進氣量的部件——節氣門。

節氣門

節氣門在最小開度(見上圖),進氣量最小,處於怠速狀態;

節氣門在最大開度,進氣量最大,發動機扭矩輸出最大。

轉速和扭矩這兩兄弟不是一起幹活嗎,又不是分項目獎,為什麼只提扭矩不提轉速?

好吧。所有轉速下,節氣門開度越大,進氣量越大,扭矩輸出越大;

節氣門開度最大,進氣量也最大,輸出扭矩最大。就跟你戴口罩跑步感覺氣不夠喘一樣,把口罩一扔整個人感覺要飛起來。節氣門開度最大就跟你把口罩扔了跑步一樣兇悍。

節氣門開度達到最大後還有沒有什麼方法來增加發動機進氣量/扭矩輸出?

有,可變配氣正時VVT、可變氣門升程VVL就可以增加進氣量。

VVT能改變氣門打開時間增加進氣量

VVT能改變氣門打開時間增加進氣量

但從上圖你也能看出來,氣門就那麼大點,VVT和VVL再怎麼活動對進氣量的影響都很小,只能影響幾十牛米的扭矩輸出。

有沒有一個機構能大幅提高進氣量增加扭矩輸出?

這個機構就是增壓器。

發動機吸氣能力達到極限後就要靠增壓器往氣缸里灌氣,所以2.0T的小身板也能壓榨出和2.4L一樣的澎湃動力。

增壓器就是一台打氣泵(見下圖):

在排氣側回收排氣能量的叫增壓器-渦輪機;和渦輪機同軸相連,處於進氣側的是增壓器-壓氣機。

雙渦管增壓器

在節氣門全開前,增壓發動機和自吸發動機一樣靠加大節氣門開度增加進氣量;

在節氣門全開後,增壓發動機靠增壓器增加進氣量,也就是大家常說的渦輪介入;

看到這裡你是不是想說增壓發動機在節氣門全開前就是一台自吸發動機?

從進氣量調整方式看增壓發動機的確和自吸發動機一樣,但銷售不是說了渦輪介入前增壓發動機和自吸發動機一樣省油嗎。

我們來簡要分析下是銷售的說法靠不靠譜。

先明確下分析前提:

自吸機和增壓機是同平台產品,進、排氣系統管徑一致、走向布置基本一致(毫米級差別)

則由進排氣管走向造成的泵氣損失基本一致;

增壓機是自吸機的增壓版產品,曲軸連桿-缸套活塞(摩擦損失)基本一致;

……

轉速相同,扭矩輸出相同,自吸發動機和增壓發動機油耗是否一樣(燃油消耗率是否相同)?

排氣背壓:由於增壓版發動機排氣歧管出口比自吸版多了個增壓器-渦輪機,那麼增壓版發動機排氣背壓&>自吸版發動機排氣背壓

再看進氣「背壓」:由於增壓版發動機在空濾後進氣管路上有增壓器-壓氣機,即使增壓器沒工作壓氣機也在輕微工作

所以增壓版發動機的節氣門前壓力略大氣壓力=自吸發動機節氣門前壓力,增壓發動機進氣損失略小於自吸發動機。

總體而言,增壓發動機在節氣門全開之前/進氣歧管壓力&渦輪介入前增壓發動機比自吸發動機費油。

銷售是不是在故意忽悠你?

這個不好判斷,畢竟分析這個問題需要一點點專業知識。

即使很多學內燃機/車輛工程的同學也會憑直覺認為增壓器發動機在渦輪介入前就和自吸發動機一毛一樣。

題主能想到來知乎提問這姿勢水平已經比很多同學高出三四層樓啦,銷售想忽悠你也忽悠不了,這是題主厲害的地方。

最後一個問題

銷售說渦輪介入轉速是2500rpm。看到2500rpm渦輪才起正壓(進氣歧管壓力&>大氣壓力/節氣門全開,增壓器開始工作)

第一反應這是什麼神機,怎麼2500rpm才起正壓?嚇得本工趕緊打開試驗數據check下:

從800rpm到發動機最高轉速,只要發動機輸出扭矩大於一定值(比如200Nm)就需要渦輪增壓器工作,

否則即使節氣門全開,進氣量也達不到能燃燒產生最大扭矩的進氣量。

可見,從800rpm到最高轉速渦輪都會介入,渦輪介不介入和轉速沒關係,只和駕駛員需求的大小有關。

既然渦輪介入和轉速無關,是不是證明銷售2500rpm渦輪介入的說法有誤?

也不能這麼看。

銷售2500rpm渦輪介入的說法應該是來自實際駕駛體驗:

轉速大於2500rpm後整車提速能力明顯增強,動力響應明顯加快。

不只是銷售,很多人都把動力響應明顯加快的轉速稱為渦輪介入轉速。

只從發動機角度看這台發動機應該在2000rpm附近就能輸出最大扭矩,銷售說的2500rpm是

個模糊的感覺值不要當真。2500rpm才能達到最大扭矩,這是多老的技術啊。


贊同 @Honda誌 的回答,原理上結構上都說的很清楚了。

另外換個角度再說幾句,廢氣旁通閥的工作狀態取決於駕駛員對動力的需求,也就是駕駛員踩下多大的油門。

拋開變速器,只說發動機。

對於汽油機來說,駕駛員踩下的油門開度小的時候,即不需要動力的時候,那發動機就少進氣,進氣少,噴油自然就少,發出的動力也小,這個時候廢氣旁通閥就讓廢氣通過旁通閥,不會去推動渦輪,如果這個時候推動渦輪的話進氣會多,這和駕駛員的期望是相反的。

如果駕駛員深踩油門,即需要動力的時候,那發動機就多進氣,近期多,噴油就多(以前還有動力加濃,現在由於排放的緣故好多都取消了),發出的動力也大,這個時候廢氣旁通閥就會讓廢氣去推動渦輪。

所以你大可不必去糾結髮動機或者增壓器工作在哪個狀態,發動機怎麼工作都是按照駕駛員的需求來的,只是在不同轉速下瞬態響應會有些差別,並不是像4S店銷售說的只在一個固定轉速以下才怎樣怎樣。

對於相同排量的自然吸氣發動機和渦輪增壓發動機,在極低轉速下的外特性,自然吸氣的發動機可能稍微好那麼一丟丟,一個是因為進氣系統的差異,這個時候自然吸氣發動機可能會有稍多一點的進氣量,再一個自然吸氣發動機的壓縮比要高一些。

另外還有的回答收說到了泄壓閥,和題主想要了解的廢氣旁通閥是兩個東西,作用也不一樣。

以上只是從原理上說一下,沒有啥數據支持,期待大神的回答。


我們一直都說,買車就如同你買台手機、甚至買棵菜也要知道它好不好吃吧,更何況買車?買車前,無論普通人最關心的發動機、變速箱、還有更複雜的底盤、懸掛等這些基礎知識都要懂一些、即便是了解個皮毛也是好的,別鬧那些「剎車在哪兒、哪個是剎車」的笑話。

我們寫過一個系列的渦輪原理文章,但咱們的老本行是改裝,文章也涉及到很多關於升級改裝層面的知識,不喜略過即可,但基礎的原理都有涉及,希望能幫到您。

Honda誌:渦輪那些事兒之一:用好、玩好渦輪增壓,先從原理開始?

zhuanlan.zhihu.com圖標Honda誌:渦輪那些事兒之二:廢氣旁通閥?

zhuanlan.zhihu.com圖標Honda誌:渦輪那些事兒之三:關於渦輪增壓系統的進氣?

zhuanlan.zhihu.com圖標Honda誌:渦輪那些事兒之四:被增壓的氣體如何順暢入缸?

zhuanlan.zhihu.com圖標

首先只要發動機在轉,渦輪就一定在轉,只是這個壓力很小,甚至可能感測器顯示0.00bar,但毫無疑問渦輪在緩慢轉動。所以負壓的概念不太準確,實際上是過於緩慢的渦輪轉速阻礙了進氣,降低了進氣效率,使得進氣效率小於正常氣壓下的進氣效率。進氣效率低噴油量也就低,所以渦輪機在低負載工況下無論是動力還是節油確實不如自吸。但這是一種比較極端的工況,僅僅出現在低速低負載的區間,對渦輪機的影響並不是非常大。

而渦輪延遲則指的是渦輪機在全油門的情況下達到外特性曲線的時間,這裡重點要劃一下全油門這個重點,因為不在全油門的情況下討論渦輪延遲是個比較困難的事情,主要是難以標定。

回到問題本身,銷售的說法並不準確。渦輪起壓和發動機的負載情況、發動機轉速都有關係,如果很想低轉速起壓,油門給大一點,多進一些氣,多燒點油,多產生一些廢氣讓渦輪轉起來就行了。事實上當前很多渦輪車的油門延遲感是廠家刻意調出來的,嗶站up主加速度有測試過寶馬f20的油門延遲,可以去看一下他們的詳細對比測試。

另外還有一點就是,其實低轉速低負載工況下排氣不暢並不一定是壞事。在這個情況下排氣不暢有利於形成排氣背壓,提升低扭。在這個車子越造越大越重的年代,充沛的低扭可以讓動力在日常駕駛中更容易釋放出來。評論區有人指出渦輪處的排氣阻滯對掃氣效率沒有幫助,所以這一段還是要從整個排氣系統來看。

綜上所述,銷售的話差不多是廢話,如果真的很喜歡這一款車,應該實際去進行試駕,看看這套動力總成是否符合你的預期和開車習慣。

補充三種工況下渦輪壓力的視頻,這樣能比較直觀的展示渦輪的具體動態。儀錶來自於德國的一個廠家,直接從can匯流排獲取車輛各種數據。

渦輪三種工況動態

發動機控制單元會根據油門踏板行程以及當前轉速來控制廢氣旁通閥的開度。

所以4S店的人員說的一半對,一半不對:確實在一部分工況是僅靠自吸進氣,但不是以2500轉為界線。


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