這些年渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)大行其道蠢络，前些年更是宣傳的神乎其神衰猛。今天我們就來(lái)聊聊渦輪增壓是怎么發(fā)展普及和它的優(yōu)缺點(diǎn)。
渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)是依靠渦輪增壓器來(lái)加大發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量的一種發(fā)動(dòng)機(jī)刹孔，渦輪增壓器(Turbo)實(shí)際上就是一個(gè)空氣壓縮機(jī)啡省。它是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣作為動(dòng)力來(lái)推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪(位于排氣道內(nèi))，渦輪又帶動(dòng)同軸的葉輪（位于進(jìn)氣道內(nèi)）髓霞，葉輪就壓縮由空氣濾清器管道送來(lái)的新鮮空氣卦睹，再送入氣缸。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速加快方库，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步加快结序，空氣壓縮程度就得以加大，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量就相應(yīng)地得到增加纵潦，就可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率了徐鹤。
渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)是它可在不增加發(fā)動(dòng)機(jī)排量的基礎(chǔ)上垃环，大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩。一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)裝上渦輪增壓器后返敬，其輸出的最大功率與未裝增壓器相比遂庄，可增加大約40%甚至更多。正是這一特點(diǎn)最早的渦輪增壓器是用于跑車或方程式賽車的劲赠，因此在那些發(fā)動(dòng)機(jī)排量受到限制的賽車比賽里面涛目，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠獲得更大的功率。
在民用發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域較早普及渦輪增壓的是日本凛澎，日本由于地少人多霹肝，石油主要依賴進(jìn)口等因素，日本政府推出一種法規(guī)限定車型K-Car（購(gòu)買K-Car不需要提供車位證明预厌，稅費(fèi)較普通汽車也大幅降低）阿迈。K-Car的尺寸和發(fā)動(dòng)機(jī)排量都有規(guī)定，排量從0.15-0.35-0.55-0.66幾經(jīng)調(diào)整轧叽，如此小的排量使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力常常不能滿足人們的需要苗沧，而最直接的方法就是為K-Car安裝渦輪增壓。于是日本逐漸開(kāi)始盛行渦輪增壓炭晒，伴隨渦輪增壓技術(shù)的成熟到上世紀(jì)80年代達(dá)到頂峰待逞，那個(gè)時(shí)候幾乎所有日本車都有渦輪增壓型號(hào)提供，連奧拓都有渦輪增壓的版本网严，EVO识樱、STI和GTR的傳奇也是從那時(shí)候開(kāi)始，本田在F1賽場(chǎng)上推出的1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)甚至超過(guò)了千匹馬力震束。但隨著90年代日本經(jīng)濟(jì)的衰退怜庸，車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性更加被看重，以及自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)性能的提升垢村，渦輪增壓沒(méi)能更進(jìn)一步割疾，自然吸氣還是主流。
1990年歐洲開(kāi)始頒布汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)嘉栓，就是大家經(jīng)常都能聽(tīng)見(jiàn)歐3宏榕、歐5之類的排放要求名詞。其使用測(cè)試方法為NEDC標(biāo)準(zhǔn)侵佃，我國(guó)的工信部的油耗測(cè)試方法基本照搬在該標(biāo)準(zhǔn)麻昼。
目前世界上關(guān)于輕型車排放油耗試驗(yàn)的試驗(yàn)工況主要有三個(gè)，它們分別為歐盟的NEDC工況馋辈、美國(guó)的FTP75工況以及日本的JC08工況抚芦。三種工況的適用范圍有所不同，歐盟的NEDC工況現(xiàn)存于歐洲、中國(guó)燕垃、澳大利亞等國(guó)家枢劝；美國(guó)FTP75工況主要在美國(guó)、加拿大卜壕、南美等國(guó)家使用您旁；日本JC08工況主要在日本本國(guó)。三種工況有著不同的標(biāo)準(zhǔn)轴捎，同一輛車經(jīng)過(guò)三種循環(huán)工況測(cè)試鹤盒，最終數(shù)據(jù)也會(huì)不同。下面侦副，我們將分別了解NEDC和FTP75兩種工況的工作原理侦锯。
NEDC工況（歐洲、中國(guó)秦驯、澳大利亞）
我國(guó)國(guó)五法規(guī)與歐五法規(guī)差異甚小尺碰，基本屬于照搬歐洲NEDC工況測(cè)試方法，所以兩者的油耗數(shù)據(jù)上十分接近译隘。NEDC循環(huán)工況的主要特點(diǎn)是測(cè)試時(shí)間短亲桥、里程小、速度低固耘、變速少题篷，基本不考慮環(huán)境溫度對(duì)油耗的影響。
NEDC工況分為市區(qū)工況（City）和市郊工況（Highway）兩部分厅目。市區(qū)工況由四個(gè)市區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)單元組成番枚，即同一過(guò)程重復(fù)四次。在測(cè)試過(guò)程中最高車速50km/h损敷，平均車速19km/h葫笼，每個(gè)循環(huán)時(shí)間為195秒，共行駛4.052km距離拗馒。市郊工況測(cè)試共一個(gè)循環(huán)路星，平均車速62.6km/h，有效行駛時(shí)間400秒瘟忱，共行駛6.955km路程奥额。
如果仔細(xì)觀察循環(huán)工況實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)苫幢，會(huì)發(fā)現(xiàn)在NEDC工況中車子多數(shù)時(shí)間處在勻速狀況下访诱。這種測(cè)試內(nèi)容沒(méi)有充分考慮市區(qū)交通堵塞時(shí)車輛走走停停的情況，市郊測(cè)試中更是加速和勻速的測(cè)試韩肝，沒(méi)有太多實(shí)際意義触菜。
在這種情況下測(cè)試的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)通常都會(huì)維持比較良好的工作狀態(tài)哀峻，因此實(shí)驗(yàn)結(jié)果普遍偏低涡相。如果測(cè)試對(duì)象為混合動(dòng)力車型則可能會(huì)鬧出笑話哲泊，因?yàn)榛旌蟿?dòng)力車型在低速下完全由電池驅(qū)動(dòng)，無(wú)需發(fā)動(dòng)機(jī)參與催蝗。比如比亞迪插電混合動(dòng)力車型秦切威，其工信部油耗數(shù)據(jù)為1.6升。能取得這么低的油耗丙号，是因?yàn)榍乜梢酝耆揽侩姵匦旭?0千米先朦，而市區(qū)循環(huán)工況測(cè)試總里程才4千米。因此這種循環(huán)工況不能如實(shí)反應(yīng)車子的真實(shí)油耗犬缨，才出現(xiàn)了工信部油耗數(shù)據(jù)不靠譜的現(xiàn)象喳魏。
NEDC工況的另一缺陷在于沒(méi)有考慮環(huán)境溫度對(duì)油耗的影響，汽車空調(diào)的開(kāi)光將極大的影響油耗數(shù)據(jù)怀薛。比如一款勻速20km/h的汽車刺彩，開(kāi)空調(diào)與不開(kāi)空調(diào)百公里油耗相差將超過(guò)2升。
眾所周知枝恋，因?yàn)闇u輪介入需要一定轉(zhuǎn)速创倔，在怠速和車輛不需要?jiǎng)恿u輪沒(méi)有起正壓之前它就相當(dāng)于一臺(tái)自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)自然比同等性能的排量更大自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)更省油排放更低（這就是為什么渦輪增壓車型在NEDC的測(cè)試中更有優(yōu)勢(shì)的原因，自動(dòng)啟停技術(shù)也是為了應(yīng)對(duì)這種測(cè)試而生的）鼓择，在渦輪增壓在工況穩(wěn)定的情況下三幻，基本上和同等性能的排量更大自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)差不多；如果工況頻繁變化呐能，渦輪頻繁介入停止念搬，效率就會(huì)迅速降低，而自然吸氣在工況劇烈變化的情況下摆出，就具有燃效和排放的優(yōu)勢(shì)了朗徊。當(dāng)然這是在技術(shù)水平差距不大的情況下，別拿老發(fā)動(dòng)機(jī)和新發(fā)動(dòng)機(jī)比較了偎漫。這就是為什么歐洲廠家率先普及渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的原因爷恳。
下面我們說(shuō)說(shuō)為什么這兩年渦輪增壓能夠全球普及，首先是由于我國(guó)的汽車市場(chǎng)高速增長(zhǎng)象踊，現(xiàn)在已經(jīng)是全球第一大新車銷售市場(chǎng)温亲。其次是因?yàn)槲覈?guó)的汽車稅收政策，我們的政策更比歐洲直接杯矩，按汽車排量不同收取不同稅率栈虚。
這個(gè)稅是包含在汽車銷售價(jià)格當(dāng)中的，普通消費(fèi)者可能都不知道有這個(gè)稅史隆。在這種政策之下所有廠家都要想盡辦法在保證動(dòng)力能滿足需求的情況下盡量降低發(fā)動(dòng)機(jī)的排量魂务。中國(guó)市場(chǎng)太大太重要了，沒(méi)有一個(gè)廠商能夠忽視它的要求。拿為什么美日韓系廠家這兩年才渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)才雨后春筍一般的冒出來(lái)呢粘姜？因?yàn)橐豢畎l(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)測(cè)試是需要時(shí)間的鬓照，越是大廠越花時(shí)間，它的一款或一個(gè)系列發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)出來(lái)會(huì)搭載在該公司的眾多車型上孤紧，會(huì)有一個(gè)巨大的裝機(jī)量豺裆，一旦出現(xiàn)重大問(wèn)題，其損失是不可估量的号显。
在現(xiàn)在車輛平臺(tái)化留储、模塊化，車型全球化的今天咙轩，已經(jīng)沒(méi)有車企在為某個(gè)單一市場(chǎng)單獨(dú)研發(fā)平臺(tái)和發(fā)動(dòng)機(jī)了获讳。所以即使美國(guó)沒(méi)有排量稅或變相的排量稅，渦輪增壓車型也能在美國(guó)有一片天活喊。在售的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)多數(shù)也是前些年就投放市場(chǎng)的相對(duì)老舊機(jī)型丐膝。搭載最新技術(shù)的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)并不會(huì)比這些老家伙差。當(dāng)然和同樣搭載最新技術(shù)的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)或混合動(dòng)力系統(tǒng)的車型比是沒(méi)有優(yōu)勢(shì)可言的钾菊。這其中很多廠家都是兩條腿走路帅矗，比如豐田、本田煞烫、通用是一邊研發(fā)渦輪增壓一邊研發(fā)混合動(dòng)力浑此，豐田還要?dú)淙剂想姵亍，F(xiàn)代是渦輪增壓+氫燃料電池滞详，寶馬除了自己的渦輪增壓還和豐田一起研發(fā)混合動(dòng)力凛俱，大眾、奔馳料饥、日產(chǎn)則是渦輪增壓+純電動(dòng)蒲犬。這其中只有馬自達(dá)在堅(jiān)持做自然吸氣，它的第二代創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率有望達(dá)到50%岸啡。
伴隨著越來(lái)越多的排放門事件原叮，近些年，歐盟加強(qiáng)了汽車排放限制巡蘸，并有意摒棄NEDC工況測(cè)試機(jī)制奋隶，采用全新的“世界輕型車測(cè)試程序（WLTP）”，新規(guī)則有望在2020年前后得到實(shí)施悦荒。這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)將對(duì)歐洲車廠造成巨大壓力唯欣。由于NEDC工況對(duì)小型渦輪增壓車型十分有利，因此歐洲車廠大規(guī)模開(kāi)發(fā)成本更低但節(jié)油效果并不明顯的小型渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)逾冬。小排量渦輪增壓不僅可以幫助車廠輕松達(dá)到排放指標(biāo)要求還可以降低排量稅黍聂。全新的WLTP標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之后，小型渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)在油耗方面的優(yōu)勢(shì)將一去不返身腻。
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