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涡轮增压比自然吸气的耗油高多少

如果是同动力水平的前提下涡轮增压是比自然吸气省油的;但同排量水平前提下涡轮增压要比自然吸气费油,毕竟加了一整套额外的涡轮机构增加自重,更重要的是涡轮的运转增大背压会增加发动机泵气功率也会增加油耗。依题主意思应该是同排量自吸和涡轮增压对比油耗那必然涡轮增压费油,但是同排量涡轮增压费油却可以提供更高的动力输出是自吸不具备的。

试想一下:你平时每天吃一个馒头就够了但是今天你干了平时双倍的工作量一下吃了两个馒头。涡轮增压就是这个理,吃的多干的就相对要多,这里馒头就是油耗而你的工作量就是发动机输出的动力。

不过实际情况我们一般不去对比同排量的自吸和涡轮的油耗因为涡轮增压必然费油,我们会对比同动力水平的涡轮增压和自然吸气,也就是既然大家都能输出相似的动力水平那谁油耗低肯定有优势。比如现在的主流2.0T四缸动力基本都和3.0L V6在一个层级而性能版本2.0T版本甚至堪比3.5L的自然吸气动力,显然2.0T油耗会比3.0L和3.5L的会低很多(发动机技术搭载差异不大的情况)。

回到问题:同排量涡轮增压比自然吸气费油这是一个常识,就如同1+1=2一样没有任何讨论意义。当然你也不要拿20年前的2.0L自吸和现在2.0T比油耗,我们只说明问题,谈论额外因素(搭载技术、工艺水平、车企调教)相似的情况,抬杠的可以出门右转。

那油耗会高多少?这个没办法找完全相同的发动机只有增压和不增压的差异,所以只是推断+理论+实际得出一个比较合理的参考。怎么去推测?

1.增压器增压效果

现在家用车的小排量涡轮增压常用的都是小惯量涡轮增压器,考虑到排量、稳定性和燃油经济性等综合因素小惯量增压器的增压强度一般为0.4-0.5bar也就是不到半个大气压。如果增压强度过大就会对发动机硬件、燃油标准、燃烧稳定性产生不良影响。而增压强度也是是一个随转速和负荷动态变化的过程,如果按峰值0.5bar的增压强度那发动机在某个工况负荷下发动机的单缸进气量可看做:单缸排量×1.5,比如1.5T增压强度为0.5bar那一个工作循环里发动机的进气量可以简单看做是(方便理解粗略估算)1.5×1.5=2.25L,理论上也就是相当于2.25L自吸发动机一个循环参与燃烧的空气。简单的理解也就是把热效率和机械损失同一化并且排除一切影响因素后它相当于是2.25L自吸发动机的燃油消耗。因为发动机对空燃比的控制一直是在理论空燃比附近上下波动所以进多少空气烧多少油是一定的。所以同排量涡轮比自吸费油以上就是一个根本原因,因为它多燃烧空气了所以它就必须多喷油。如果从燃烧进气量来对比油耗那差不多可以理解为增加了1.5倍油耗,也就是涡轮增压强度的倍数。

但是实际情况是:涡轮增压往往会采用更高效精准、先进的高压直喷、混合喷射以及采用更省油的分层燃烧、稀薄燃烧等先进技术。并且涡轮增压都会对缸体、气缸、气道、活塞形状和冷却、润滑系统进行优化,这一些列的优化之后同排量的涡轮增压燃油消耗增加幅度就会小于50%这个系数,至于小多少就看各主机厂的硬件和调教技术了。不过从大众和丰田发布出的一些技术信息中可以看出这些优化如果对比直喷自吸会降低发动机5%-8%左右的油耗而相比电喷自吸可节省10%-15%左右的油耗。

2.涡轮增压增加进气量可以让发动机提前进入高效运行工况(较自吸)

第一点我们讲了涡轮增压是费油的,通过各种技术优化虽然能降低油耗但相比自吸的油耗仍是超过自吸。但还有一个原因是各大厂家追求涡轮增压省油的原因就是:增压可以让发动机提前或者更早的进入发动机高效区间,将发动机的常用工况扩大到高效工况,这时发动机压缩比提高、阻力、机械、泵气损失小,燃油转化为动力的效率高从而达到省油的目的。但这个会节省多少呢?配合进排气双VVT可以节省约5%-15%左右的油耗,如果长时间在高热效率区间那么节油效果会更明显,可以达到20%左右。如果在理论上算第一点的节油效果加上第二点节油效果发展涡轮增压比同排量自然吸气的油耗会高出大约20%-40%左右,也就是发动机在高热效率区间用以上举例的1.5T和1.5L相比,油耗会高出15%左右,而在其它工况会高出15%-40%不等。所以你会发现某些情况(高架、高速等路况)1.5L的跑6个油,1.5T也可以跑到7个油以内,同理某些情况(拥堵路段)1.5 L能跑出9个油而1.5T的也能跑出11-12个油。

涡轮增压提高了进气量而每个气缸的容积是一定的所以消耗掉这些空气就必须多喷油。这种情况就相当于同节气门开度下提高了进气量让发动机负荷增加,由于内燃机中负荷下的特性发动机会趋于高效率工况运行。这种情况在中低、中、中高负荷较为明显,涡轮的节油效果也比较明显,加之涡轮增压的小型化尤其是相对于同动力水平的自然吸气发动机优势明显。

综上,同排量涡轮增压比自然吸气费油,具体费多少只能推测,燃油消耗根据工况不同往往会高出20%-40%左右。如果综合工况来算小惯量涡轮增压比同排量自吸会高出30%左右的油耗,但是同排量的涡轮增压提供的动力是碾压自然吸气的。涡轮增压有得有失但是整体上它的优点高于缺点所以也是如今涡轮横行的原因。

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