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  • 1 # 使用者249661679657

    相信對汽車感興趣的朋友應該都知道,傳統意義上的汽車發動機因為進氣方式不同,一般可以分為自然吸氣式和增壓式兩種。

    自然吸氣式也就是我們俗稱的NA(英文:Normally Aspirated)發動機,在沒有增壓的情況下,由大氣壓直接將空氣輸送至發動機氣缸內,透過和燃料混合、在汽缸內燃燒做功向發動機提供動力輸出。

    優點:進氣系統簡單直接,發動機動力輸出流暢平順,踩油門時不會有明顯延遲的感覺。

    缺點:怠速和低速區域不能發揮發動機的最大效能,導致油耗增加。

    與其相對的,增壓式發動機則是透過外部增壓的方式將空氣壓縮後輸入汽缸,為汽缸內提供更多的可燃空氣使燃料更充分地燃燒,來提升發動機的動力和燃油經濟效能。特點是在發動機原有效能的基礎上,透過進氣增壓提升發動機的動力輸出,也就是最近大家經常說起的小排量大馬力。

    自然吸氣式發動機和增壓式發動機簡單示意圖

    既然說起增壓,大家肯定會聯想到機械增壓和渦輪增壓這兩種不同的增壓方式。

    首先,來說說機械增壓吧。

    機械增壓器由發動機曲軸皮帶直接帶動,壓縮空氣進入發動機汽缸內產生增壓效果。特點是在發動機低轉速時也可以提供相應的增壓效果來提升動力效能,但是需要損耗一部分發動機的功率,在高轉速區域尤其明顯,增加發動機的油耗。所以,現在的乘用車上很少用到機械增壓,只有少數賽車發動機仍然使用這種增壓方式。

    優點:和發動機轉速同步,增壓響應效果好,汽車加速連貫,尤其是在低轉速區域。

    缺點:對發動機功率有一部分損耗,高轉速區域提速效果不明顯。

    接下來,再來看看渦輪增壓是怎樣工作的。

    渦輪增壓是利用發動機在排氣過程中產生的能量帶動渦輪旋轉,而排氣渦輪又和進氣壓縮機直接相連,從而起到進氣增壓的效果。特點是能夠在不消耗發動機能耗的情況下增加進氣壓力,提升發動機的動力效能。

    優點:有效利用發動機的排氣能量為進氣系統提供增壓,節能效果好。

    缺點:低轉速區域排氣能量不足,增壓效果不明顯,直到過了一定轉速之後才能感到渦輪增壓的介入,加速有延遲感,不連貫。

    簡單來說,自然吸氣發動機動力輸出平順,低速時油耗高;機械增壓發動機加速響應好,高速時增加油耗;而渦輪增壓則是利用發動機在排氣過程中產生的能量帶動渦輪,節省發動機能耗的同時,提高發動機的動力輸出。

    最後,我們來比較一下自然吸氣發動機(NA)和渦輪增壓發動機(Turbo)在動力效能上到底有多大區別。拿同樣平臺下開發的1.5升NA發動機、2.0升NA發動機和1.5T發動機特性曲線舉個例子:

    同樣是NA發動機的情況下,1.5升發動機的最大功率和扭矩峰值分別95kW和150Nm,而2.0升發動機的峰值為110kW和·180Nm,顯然排量越大發動機的動力效能就越強。但是,同樣是1.5升的NA發動機在渦輪增壓系統的輔助下,發動機的扭矩峰值卻可以被提升到200Nm,最大功率所發生的轉速也被相應地提前。相對於1.5升NA發動機,動力效能得到了很大的提升,並且超越了同樣平臺開發的2.0升NA發動機,渦輪增壓提升發動機動力效能的效果顯而易見。

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