涡轮增压跑高速,为什么会后劲不足?
涡轮增压发动机提速猛这是不争的事实,保守来说,增压发动机在零百提速上能轻松碾压比自身排量大1.4倍的自吸发动机。
比如1.4T的增压车型,1.4×1.4=1.96,也就是说比零百加速的话1.4T的增压车型几乎是碾压2.0自吸车型的。
但是我们平时又经常听到这样的说法:涡轮增压虽然零百提速很猛,但是上了高速就不行了,因为它不如自吸发动机后劲大。其实这种说法是有一定道理的,如果你能把这个问题弄明白,那么你就彻底了解影响车辆提速的核心因素了。涡轮增压零百提速猛,因为在提速时用到的转速区间内扭矩太高了
有人说提速靠扭矩,有人说靠功率。其实提速本质上就是靠扭矩的,毕竟驱动轮上的扭矩越大,它受到地面的反作用力越大,提速自然更猛。
但汽车提速是一个动态的过程,汽车进行零百加速时发动机转速会从怠速开始往上升,一直升到红线转速才升档。在这个过程中每一个瞬间驱动轮上都有足够的扭矩,那这辆车毫无疑问提速是最快的。
这样一来扭矩和转速就被绑定起来了,而扭矩和转速的结合恰好就是功率啊。发动机功率的计算公式就是功率=扭矩×转速÷9550。所以综合起来后就是功率决定加速了。
而增压发动机由于增压器的加持,在较低的转速区间就可以实现最大进气量,从而输出最大扭矩。比如常见的增压发动机基本上都能在1750转-4500转输出最大扭矩。而零百提速初段发动机用的就是这个转速区间,结果人家在这个区间内扭矩逆天,提速自然就厉害了。
而自吸发动机就不同了,由于它要靠活塞自己吸气,在低转速区间活塞速度慢,吸气力量不够,没办法达到最大进气量,结果扭矩就偏低。比如很多自吸发动机最大扭矩基本上都在4000转以后才能释放,而且过了这个点后扭矩就开始下降了。这样一来提速自然拼不过增压车了。增压车高速后劲不足:高速再加速使用的是高转速区间
那么增压车在高速上再加速为什么就后劲不足了呢?说到底还是使用的转速区间不同。
你在平路上起步都是用的1挡,发动机要用到低转速区间。但是跑高速时车速都上百了,你要急加速的话变速箱肯定要降档,由于车速太高,降档后发动机就只能利用高转速区间去提速了。而增压车在这个区间确实不如自吸发动机给力。
因为涡轮增压发动机本质上就是靠增压器强行给气缸增加进气来压榨动力从而实现小排量输出大动力。你想,一台1.4排量的小身板靠着增压器的加持硬是输出了2.0的动力,发动机自身肯定要承受不小的压力。而发动机的磨损主要和转速、扭矩有关。低转速区间你压榨一下动力虽然扭矩大了,但好在转速低,所以磨损还能控制。但是高转速区间如果还一个劲儿压榨的话那么扭矩和转速都偏高,磨损可能就控制不住了。
另外增压器的“忍耐度”也是有限的,毕竟转速那么高、温度那么高,内部还要靠机油浮动润滑,转速过高的时候如果还让增压器持续保持高增压压力,那增压器也吃不消。
所以增压发动机在转速达到一定程度后都要打开涡轮的废气旁通阀来释放废气以控制增压压力,不然发动机和涡轮增压器都可能吃不消。这就导致在高转速区间增压的优势体现不出来了。
而自吸发动机就不同了,人家不压榨动力,在发动机所能达到的动力范围内发动机的身板足够结实,完全能应付。而且高转速区间节气门开度大,进气阻力低,再加上如今进气谐振技术的广泛应用,靠气流波动的压力还能实现一定的“气流增压”效果,所以自吸发动机在高转速区间简直是如鱼得水,运转那叫一个欢快。
所以在高速上比拼再加速能力时,由于使用的是高转速区间,而涡轮机在这个区间出于稳定性的考虑不敢过分压榨动力,而自吸发动机在这个区间却是彻底放开了去输出,这就导致了我们常说的“在高速上增压不如自吸后劲足”的现象。
不过话说回来,涡轮增压后劲不足的现象在之前确实非常明显,比如十年前,帕萨特领驭1.8T和锐志2.5自吸比起来也就原地起步时有点优势,一旦车速提起来,自吸可以轻松翻盘。这主要是当年人们对动力的追求还没有达到今天这么狂热的地步,同时各种排放、油耗法规也不那么严格,所以玩涡轮增压的很少,厂家自然也不会在技术上有太激进的举措。
但是如今情况不同了,一方面人们越来越看重动力性,另一方面排放和油耗越来越严格,几乎所有厂家都转而在涡轮增压上下功夫了,涡轮增压技术的发展确实不可小觑,主流厂家的增压车型动力性都有了跨越式的进展。很多增压机在高转速区间的动力也更加犀利,甚至一些车型在高转速区间还有功率平台,这样一来同等动力参数的自吸发动机在高转速区间的优势也就一点点被侵蚀了。
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高转速大扭矩和低转速大扭矩分别体现什么问题?
首先说下扭矩,扭矩说白了就是衡量一台车到底有多么有劲,对于加速性能有很大影响,毕竟劲越大,提速越快。
下面再说说最大扭矩爆发点,也就是你所谓的介入时间。一般来说,涡轮增压发动机的最大扭矩爆发点比较靠前,而且峰值扭矩平台也恨宽广,可以在较低的转速下,达到较高的扭矩,并保持。而自然吸气发动机的峰值扭矩点则需要较高的转速支持,而且扭矩平台也很窄,但是采用可变气门正时等技术的自然吸气发动机会出现双峰值现象,就是说,虽然最大扭矩点在较高转速,但是在较低转速时仍然会出现一个扭矩的峰值点,只是这个峰值点相比高转速下的峰值点稍低,不能称为最大扭矩。
总的来说,在城市中,确实需要较大扭矩在较低的转速下爆发,这样有利于超车、提速,但是堵车的时候,过低的扭矩爆发点很郁闷的,涡轮车就会时不时的顶一下,吓你一跳,这就是涡轮在较低的转速下介入的结果。但是你平时开车,也很少达到4000以上的转速,所以自然吸气的扭矩峰值点就是给你看的,实际中很少用到。
我个人还是更喜欢自然吸气发动机线性的感觉,不太喜欢涡轮车的突兀,一般只要是在2000多转可以达到最大扭矩的80%左右,我觉得就完全够日常使用了。
涡轮车跑高速的能力,真的不如自吸吗?
涡轮车跑高速的能力真的不如自吸吗
为什么涡轮车的高速行驶能力比自然吸气差?凡事都需要理由;汽车开高速难吗?对于绝大多数乘用车来说,高速行驶并保持120公里的巡航速度只需要25千瓦左右的功率。
市场上大部分乘用车的输出功率都在100Kw以上,所以是否均匀,涡轮增压器跑高速是没有问题的,但其实车子在高速跑的时候大部分时间都是匀速的,匀速下,涡轮增压发动机是不会造压力都没有。实际上,它只是一台自然吸气发动机,因为都是自然吸气发动机,为什么涡轮增压的高速行驶能力不如自吸?同技术水平的发动机,同排量的涡轮增压发动机,在动力上可以“飞”自然吸气发动机。
无论是市区、国道还是高速路况,涡轮增压器都有更强的动力输出能力,如果是同功率级别,涡轮增压发动机在动力输出上也更加灵活,不会出现高速驾驶性不如自吸的现象,怎么说增压机制更稳定,受外界条件影响更小。比如,如果高原上的空气比较稀薄,涡轮增压发动机受到的影响会远小于自然吸气,首先,涡轮发动机有扭矩平台期,通常,较新的涡轮增压发动机的最大扭矩释放范围在1500-4000rpm之间,而自然吸气发动机没有涡轮。
因此扭矩和转速通常呈线性关系,增量比,通常在3000甚至4000rpm时释放最大扭矩,即转数必须足够高才能向发动机释放扭矩,而2000rpm是涡轮增压器的最大扭矩范围,所以步骤这次就可以了。油门完全没有滞后,与同排量的涡轮车和自然吸气车相比,涡轮车在加速方面比自然吸气车更有优势,即使是1.5涡轮增压发动机也可能比许多2.0自然吸气汽车加速得更快,只是涡轮车在高速行驶的时候还是有很多优势的。
涡轮增压发动机会出现涡轮滞后和喘振的问题,尤其是在城市路况下,但这种感觉在高速公路上并不明显,换句话说,涡轮增压汽车在高速公路上比在拥挤的道路条件下感觉更好。大众1.4T发动机的最大马力为150匹,250匹的最大扭矩在保持1750-3000转的转速下可以爆发,丰田的2.0L是自然吸气,峰值马力171,峰值扭矩203,通常在4000转后释放。
在这个对比中,你会发现低速高扭矩是优势,高速大功率是优势,而日常高速使用多半是在中低速,所以涡轮增压占优,同样,丰田1.2T和大众1.5L对比,同样功率116,丰田1.2T在1500-4000转能爆发出185的最大扭矩。而大众1.5L需要4000转才能爆发最大扭矩在150,最大功率必须达到6000转,所以,丰田的1.2T发动机无论是高速还是中低速,都比大众的1.5L动力要强,如果是地板油的加速能力,最后的加速性能如何,就看最大功率最高的了。
涡轮增压发动机还是自吸发动机,毕竟地板油加速时发动机转速在4500rpm以上,根据效果T=9550P/N计算电机扭矩,扭矩越大加速能力越好。比如丰田,1.2T和1.6L的发动机,1.2T的最大扭矩是185Nm,而1.6L的最大扭矩是154Nm。1.2T的高速加速能力优于1.6L发动机。
涡轮增压介入时的转速是越小越好吗?为什么呢?
涡轮增压介入时的转速既不能过大,也不能过小,合适的转速是最好的。
涡轮增压介入时的转速是越小越好吗?
发动机转速有其适用范围,合适的转速对不同的应用都有好处。高速发动机注重高速时的动力输出,所以只有提高发动机转速才能获得足够的动力。低速发动机更注重低速动力,所以发动机在比较低的时候可以爆发出很大的动力。使用的发动机大多倾向于低功率输出,这样车辆可以以相对较低的速度行驶,从而降低车辆的油耗,只有一些超级跑车还在使用高速发动机来提高动力。高速发动机主要依靠高速范围和高扭矩输出来控制车速。因此这类发动机在低速范围内扭矩相对较差。对于一些手动变速箱,很容易脱档。对于一些带自动变速箱的低温高速发动机,发动机与变速箱的匹配点往往较高,发动机转速提升明显。
涡轮增压的主要作用是什么?
作用是增加发动机的进气量,从而增加发动机的功率和扭矩,使汽车更有力。一台发动机装上涡轮增压器后,其最大功率比不装涡轮增压器可提高40%甚至更高。对于1.8T涡轮增压发动机,增压后动力可以达到2.4L发动机的水平,但油耗并不比1.8L发动机高多少。
涡轮增压的介入与排量有关
也就是说,排量越大介入速度越低。例如,1.4的排量可以在1750左右。机械增压的本质是发动机配有泵,增压速度与泵速相匹配。完全没有干预速度,发动机只要启动就会工作。机械增压的效果在低速和怠速时非常明显。机械增压速度越高,对发动机动力性能的影响越大。
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涡轮增压的发动机,在跑高速时有哪些独特的优势?
比如相同动力参数的涡轮机和自吸机跑高速,同样挡位同样转速下爬坡,自吸发动机在动力不足时变速箱会降档提升转速以保证驱动力,而涡轮发动机通过提高增压压力就可以保证动力输出,所以涡轮机跑高速遇到爬坡路段时开起来动力感受比自吸发动机要好。另一点就是油耗,还是爬坡的情况,前面说过涡轮机可以提高增压压力在不改变挡位的前提下提高动力,虽然这时候喷油量是增加的,但是在输出同样扭矩的前提下涡轮机转速低,转速低了发动机内部运转阻力就低,同样的喷油频率也低,综合起来经济性还是有优势的。
涡轮增压的优点就是在排量不变的情况下可以大幅度提升发动机的功率和扭矩,也就是让发动机更有劲儿,而且油耗比同排量的自然吸气发动机也多不了多少!不过缺点还是有的,由于进气经过了增压,发动机的工作压力和温度会大大提升!这就使得增压发动机使用寿命比没有增压的发动机要短很多!而且增压发动机日常的维修保养费用也很高!但增压发动机现在是一个大趋势,在动力够用的前提下尽可能降低发动机排量,也是为了相应节能减排的号召嘛!
实际上nedc工况下,大多是匀速路况、所以这对于小排量涡轮增压来说是极好的;所以涡轮增压跑高速公路的优势就是省油,比排量稍大的自然吸气更省油;实际上原理很简单,涡轮增压发动机建压状态、油耗不低,比如说一款1.5T的涡轮增压发动机,建压状态相当于一款2.0L发动机、甚至2.5L自然吸气发动机,所以在市区工况下、涡轮增压发动机因为车子走走停停,所以反复建压,所以燃油经济性并不理想(如1.5T对比2.0L)!