吃多少飯幹多少活!

發動機想要更高的功率主要是透過消耗更多的燃油來實現，其次就是發動機熱效率。熱效率高的發動機自然省油。對於相同功率的兩臺發動機，渦輪機無疑排量更小，熱效率也高於自吸發動機。

發動機熱效率是什麼?

發動機熱效是發動機熱力學迴圈效率，是熱力學裡迴圈功和迴圈加熱量的比值。翻譯成白話文就是：汽油燃燒後有多少轉換為驅動汽車的動力，有多少直接轉化成熱量白白散發了。這就是熱效率，雖然渦輪機對比普通自吸發動機熱效率佔據優勢，但是如果和阿特金森迴圈的發動機相比就不佔據優勢了！豐田的阿特金森迴圈發動機熱效率已經達到42％，當然這個發動機必須和電機配合使用(油電混動)，而八代CAMRY2.5L自吸發動機熱效率也達到了40％!而馬自達宣稱採用二代創馳藍天技術的發動機熱效率可以達到50％!

以大眾Sagitar為例，1.6自吸與1.2T是同功率機型。雖然相同功率但是發動機引數相差比較大。

1.6L最大扭矩155Nm，而1.2T最大扭矩高達200Nm。扭矩決定動力。而1.6L發揮最大扭矩發動機轉速需要拉高到3800轉/分 1.2T則在2000轉/分時扭矩就可以達到200Nm。

最終油耗也是1.2T勝出。

渦輪機低轉速就可以爆發高動力，所以變速箱速比可以降低，這樣低轉速就可以取得較高的車速，這就是節油的一個原因。低轉速使發動機摩擦損失更小，類似於三缸發動機省油一樣。其次小排量機型泵氣損失小，機件摩擦損失小。而怠速等燈時1.2T渦輪機消耗和1.2自吸是一樣的，所以同功率時渦輪機更省油!

我們的發動機是否更省油，動力是否更好，主要不是看他是否是渦輪增壓發動機，或者是自然吸氣發動機，主要是發動機技術的支援

所以我們的發動機在相同的功率下渦輪增壓的發動機並不一定比相同功率的自然吸氣發動機省油，普遍情況下，相同功率的渦輪增壓發動機，甚至可能比自然吸氣的發動機更費油因為一款渦輪增壓發動機到底省不省油，對於不能增壓發動機的技術來說是要求非常非常高的

所以現在我們能夠看到非常多的小排量渦輪增壓發動機的出現，目的也就是將我們汽車的燃油經濟性發揮出來，而現在新技術的小排量渦輪增壓發動機，渦輪增壓的技術是非常厲害的

上圖的一款福特渦輪增壓發動機，渦輪增壓介入轉速調教到了1500轉左右，這就是為了改善以前渦輪增壓發動機介入轉速過高，動力輸出較遲緩，油耗較高的問題

而且我們還需要知道我們汽車發動機的燃燒是有一個正確的燃油和空氣的比值的，我們的發動機進入了多少空氣？那麼我們的發動機電腦就會控制燃油噴射系統，噴入多少燃油！

空氣和燃油的最佳比值是14.7 : 1，所以我們渦輪增壓發動機的廢氣渦輪介入時多給我們發動機壓入了多少的空氣，那麼我們的發動機燃油噴射系統就需要多噴射多少比例的燃油，最重要的是我們的發動機技術能不能夠將我們的燃油和空氣的混合氣發揮到最好

在這裡我們就需要引入一個概念，叫做發動機的熱效率，也就是我們汽車把發動機噴入的燃油利用了多少，因為汽油噴射發動機內燃燒並不是全部作用到我們車輪上，這就要看我們汽車生產廠家的技術了

所以相同功率下，渦輪增壓發動機並不一定比自然吸氣發動機省油哦，這個要看發動機技術的！

渦輪增壓將發動機的廢氣所含能量重新回收對空氣加壓，透過廢氣帶動渦輪做工降低了排氣溫度，增加了進氣的內能。根據卡諾迴圈熱機效率，一個高溫熱源溫度T1有所增加（進氣被渦輪壓縮溫度高），一個低溫熱源溫度T2的均溫降低（尾氣溫度低）。熱效率公式ηc=1-T2/T1，渦輪增壓熱效率較自吸有所提高。所以渦輪增壓比自吸更省油。看到那麼為此多爭論，這就是最優解。這和飛機上帶渦輪增壓的燃氣輪機增大涵道比降低排氣溫度省油是一個道理。

這個問題實際上涉及到渦輪增壓直噴發動機和同功率的自吸發動機相比是如何實現省油的。

我們先來看一下發動機的萬有特性圖1，也就是發動機在不同的轉速和負荷下油耗率的等高線圖。從這個圖上可以看出來，汽油機的萬有特性圖中在中偏高負荷區域低轉速情況下油耗率是最低的，在這個區域發動機的熱效率最高，在其他工況下油耗率都會逐漸變高。如果想降低油耗，只能提高熱效率，但是提高熱效率尤其是大幅度提高熱效率非常困難（典型的提高熱效率的方案都存在困難：提高壓縮比爆震無法解決；稀燃方案NOx排放無法解決；阿特金森迴圈熱效率提升比較有限一般最大能夠從35%提高到40%，圖4是豐田阿特金森自吸發動機和上一代自吸發動機相比的效率提升），難道就沒有別的方法大幅度提高發動機的效率了麼？

工程師找到另外一種降低油耗的方案，就是這就是所謂的小型化，Down sizing。這一概念最早的量產應用是大眾的EA111增壓直噴發動機。

工程師的方案是：

用小排量渦輪增壓發動機代替同等功率大排量自吸發動機，由於增壓發動機尤其是直噴增壓發動機可以在低轉速實現很高的扭矩，透過變速箱速比的調整(減速比變小)，在同樣的整車需求功率下和自吸發動機相比增壓發動機可以在更低的轉速更高的負荷工作，這樣更容易進入發動機萬有特性中的高效率低油耗區域。這樣透過轉移發動機執行負荷點的辦法來使發動機更多的執行在低轉速高負荷區域，大幅度提高發動機的效率，從而降低油耗。可以很明顯的看出，這種技術路線發動機整體的熱效率並不需要做很大的提升，就能獲得較大的油耗降低，這就是小型化的概念。小排量渦輪增壓技術路線透過轉移執行負荷點巧妙的避開了直接提高熱效率這一技術難題。

小型化的另外一個明顯的優勢是在摩擦阻力方面。用小排量渦輪增壓發動機代替同等功率的自吸發動機時，發動機的運動件尺寸縮小，比如曲軸、連桿、活塞等，這部分的摩擦阻力在整個發動機的機械摩擦阻力中佔比最大圖2，因此，小型化增壓發動機的摩擦阻力會比大排量自吸發動機明顯降低，從而進一步降低油耗。

另外，在怠速和小負荷時小排量增壓直噴發動機的泵氣損失也比大排量自吸發動機要小，因為此時小排量渦輪增壓發動機其實渦輪還沒開始工作和一個小排量自吸發動機是類似的。這部分在阻力裡面佔比更大圖2，因此油耗也會進一步降低，尤其是城市實際使用堵車和低速行駛的情況下。

增壓直噴小型化的方案最早由大眾投入量產。從2003-2006年大眾推出了繼續直噴增壓小型化方案的EA111和EA113以及後續的EA888系列發動機，該系列開始大眾奠定了均值混合直噴增壓發動機的技術路線，該技術路線被證明是目前技術條件下平衡排放和油耗的最佳路線，主要目標是採用小型化降轉速來轉移發動工作區來降低油耗，同時均質燃燒方式加三元催化器可以很好的解決排放問題。這使得增壓直噴小型化技術路線最終成為業界當前最主流的方案之一，歐洲企業也因為此技術基本放棄了自然吸氣發動機技術路線。

下面圖3是大眾在做同功率的1.6自吸和1.4T之間油耗和效能對比的研究結果。我做了一個簡單的示意圖，大家可以看一下如何轉移執行工況點，在同等功率情況下降低轉速提高負荷來使發動機能夠執行在高效率區，從而實現降低油耗的目標。最終大眾在加速性提升的情況下整車工況油耗降低了22%。

近幾年，國內汽車市場發展火熱，汽車也漸漸成了每個家庭的必需品，選車自然而然的成為了當下很熱的一個話題，在買車的時候首先想到的肯定就是車型的選擇，是選SUV呢？還是轎車呢？又或是MPV？其次要看車主們更偏愛哪型別的車，是德系車還是日系車，又或是選擇中國產車，當然除此之外，車的動力選擇也在考慮範圍之內，是渦輪增壓好還是自然吸氣的好？2.4L自吸和1.8T渦輪增壓誰更好？

首先如果車主喜歡自然吸氣的話，那麼他可能會更青睞豐田系列的車，因為豐田的車多是自然吸氣車型，而其他車型則多是渦輪增壓車型，當然，我們不能主觀的說自然吸氣的就好而渦輪增壓的就不好，兩者設計本身就是不同的，在側重的方向就不同。

今天我們就來對比一下2.4L自吸和1.8T渦輪增壓，因為在理論數值上兩者的功率應該是相近的，但實際上，兩者給駕駛的人的感覺是完全不同的，但是兩者都有其自己的優勢，首先說2.4L自吸，自然吸氣式發動機發展已有100多年的歷史，直至今日仍是發動機的主要選擇，成熟的技術保障是其的優勢，批次化的生產成本較低，售價相比渦輪增壓要低，同時在後期保養上，要比渦輪增壓的保養成本低一些；

而渦輪發動機，由於有渦輪的介入，發動機排出來的廢氣推動渦輪室內的渦輪，同時帶動同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓到氣缸，從而提高發動機的功率和扭矩，讓我們的愛車動力大幅提升，所以開起來感覺會更有勁，在市區行駛的時候，由於排量的差異，1.8T要更省油一些。

但是在高速上行駛的時候，1.8T渦輪增壓發動機反而不一定比2.4L的發動機省油，這是為什麼呢？因為渦輪增壓需要嚮往氣缸裡泵更多的空氣，配合等比的燃油，但這樣缸內的工作壓力、溫度都會提高，這樣車輛會更容易發生爆震。為了控制爆震，渦輪增壓發動機就必須降低壓縮比，並且改變點火的時機，緩和氣缸燃燒工況，這樣一來燃燒效率就會下降。

那為什麼大眾的渦輪增壓+雙離合的黃金組合顯得很省油呢，主要是因為雙離合變速箱的傳動效率更高。單論高速路段，沒有雙離合的加成，其實渦輪增壓發動機不一定比2.4L自然吸氣發動機省油的。

所以如果車主喜歡經濟實用的並且不常跑高速的話，那麼1.8T則是更適合他們的，尤其是在渦輪介入後的前段加速能力還是很強勁的，瞬間的加速力很強，因為兩款發動機側重的方向不同，兩者都有自己的優勢和劣勢，車主們可以根據自己不同的需求來選擇最適合自己的，以上希望對大家在選擇上能有幫助，最重要的還是看個人的需求和喜好，希望每個人都能選擇到適合自己的愛車。