发动机是涡轮增压好,还是自然吸气好?

不能说存在决定性上的好与不好,只能说在不同的历史发展阶段出现了更适合的技术而 已。


K20自吸


4涡轮W16

汽车内燃发动机的基本原理都是需要把空气导入气缸内点燃雾化后的油气混合气体做工,实现运动输出。自吸顾名思义就是完全依靠进气歧管靠负压把空气吸进来;而增压(包括机械增压系统和涡轮增压等)则是把吸入方式改为压入,一个吸一个压,在空气中氧气含量一定的情况下,压入式输送的氧气量更多。


废气涡轮增压系统也及时通常所说的涡轮增压,这就是平时最常见的涡轮增压装置,这种增压器只是连接了发动机的进气和排气通道,其他没有任何机械联系。1915年第一个涡轮增压器出现,被用于飞机发动机上,使飞机发动机在更高海拔的稀薄空气中增强其功率,最初名称为涡轮增压器,现在都简称为涡轮,可以说涡轮的出现就是为了提升动力输出的。



涡轮的结构原理上实际上就是是一种空气压缩机,通过回转式的涡道压缩空气来增加进气量。而它的驱动方式更是利用了发动机排气的能量,用废气的压力推动叶轮工作,不需要额外的能量。


正是由于这种工作特性,使得涡轮增压的优越点都比较明显。与自吸结构相比,通过涡轮增压进气量可以显著提高燃烧效率,增压功率,而且相比机械增压造成的发动机功率浪费很小(提升排气背压会增压一些发动机的额外负载)。同时缺点也同样明显,驱动力来自于排气压力,也就意味着涡轮启动至少是在第一个冲程完成后才可以(通常要达到完成几个冲程达到最低压力),这样涡轮带来的提升效果就存在时间差,也就是通常说的响应滞后。



随着技术发展,如轻度混合动力和48伏电气系统的兴起,电动涡轮也应运而生,明显改善了这种响应迟滞的情况。在国外燃油经济性测试中,涡轮增压器的性能往往胜过曲轴驱动的机械增压器,因此涡轮增压器在更多主流车辆中都可以找到。


应该说自吸与涡轮之间不是技术迭代的关系,出现技术路线偏移是受到外部因素的影响。这个外部因素就是燃料来源和环保排放,如果不是受到外部限制,大功率的自吸发动机机肯定更受欢迎。燃料也就是石油,这里面有太多的影响因素:政治、经济、社会,都是国家级的能源战略问题,环保就更不用说了。


现在涡轮增压已经基本成为汽车动力的标配,自吸动力不是完全没有,但所占比例已经在逐年下降。就连坚守自吸的马自达也都缴械投降了,不是马自达没有涡轮技术,只是长期坚持不用在主流车上而已。