涡轮增压和自然吸气哪个好(涡轮增压与自然吸气哪种有优势?)

35小吃技术网 推荐阅读 2022年03月28日18时04分06秒 311 0

涡轮增压和自然吸气哪个好(涡轮增压与自然吸气哪种有优势?)

对于早些年自驾滇藏的司机而言,似乎普遍认为自然吸气汽车更适合高原通勤;因为在高原上有很多的大排量越野车,用户的普遍的选择应当是对的吧。

然而如果仔细观察这些车子的话,其实会发现很多曾经定位高端的越野车,其实都是以二手汽车居多;实际为此类车辆在汽车保有量较大的区域没有市场,最终只能以低廉的价格销往这些相对偏一些的区域。

也就是说这些车其实是以绝对的价格优势才能增加保有量,只是在保有量越来越多之后,逐渐形成了一种“可能挺不错”的错觉;进而忘记曾经购入这些车辆的初衷,而从动力体验层面来分析的话,不论理论计算还是实际感受都是涡轮增压更有优势,混合动力的优势会更加突出。

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决定涡轮增压在高原通勤有优势的核心因素——扭矩!

扭矩转速95941.36=公制马力。

量产汽车的转速是不会变的,设计为最高7000rpm则永远都是这个标准;而量产汽车又基本都在这个范围内,所以转速不是决定马力大小的核心因素。转速与扭矩是相乘的关系,那么决定马力强弱的就是扭矩!决定扭矩大小的因素有两点。

  1. 排量

  2. 进气方式

排量指内燃机进气或排气的流体网体积总和,说白了就是吸气量的大小多少;2.0L-L4为每个气缸吸入0.5L的空气,喷油量按照理论值的14.7:1的空气燃料比计算。那么排量越大则每个气缸做功时吸入的空气量就会越多,比如2.5L-L4则为(2.54=0.625L),进气量的增加会连带喷油量的增加,燃烧转化出的扭矩就会更大。

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重点:空气中的氧气是燃油的催化气体,燃烧的本质是燃油的氧化反应;内燃机由于做功时间太短,即使在热车状态下也无法做到充分燃烧。也就是说很多的燃油实际都是被浪费的,想要减少浪费——提高燃油燃烧的充分性,或者说提高燃烧产生的热能(扭矩),需要的就是提高燃烧的速度。

提高燃烧速度的基础是提高吸入空气的氧浓度,自然吸气发动机吸入的是常压空气;空气会随着海拔的升高而逐渐降低,标准不再赘述,咱们来看一组图片。

图1:海拔与氧浓度的比例

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图2:低海拔和高海拔分子间隙的概念

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图3:涡轮增压压缩空气的概念

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涡轮增压器的本质是“空气压缩机”,是通过内燃机运行中产生的高压排气气流,驱动涡轮运转并带动进气道内的压气机涡轮转动;高速转速的涡轮会把大团的空气压缩成小团,但体积缩小并没有减少空气中的分子数量。压缩的只是分子的间隙,挤压变小会增加空气中氧分子的密度。

其实就是压缩空气的氧浓度升高了,氧气变多则燃烧速度加快,等量的燃油则能够转化出更多的热能;结果当然是扭矩会大幅提升,扭矩的大小决定马力的强弱——在高原上行车时不论涡轮增压和自然吸气发动机都会因氧浓度减少而造成扭矩的下降,然而400Nm下降到300Nm,200Nm下降到150Nm——哪个动力体验好呢?

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扭矩的大小是判断哪种发动机更适合高原的唯一因素!

扭矩可以直接理解为“动力网”,高原行车更需要强劲的动力;那么在都会因海拔提升而造成扭矩下降的前提下,扭矩基数越大难道体验不会更网好吗?答案显然是肯定的。所以需要了解的就是相同排量的扭矩与功率的差异,功率1.36=马力。

  1. 1.5L 80kw/145Nm,1.5T 125kw/275Nm

  2. 2.0L 100kw/200Nm,2.0T 170kw/375Nm

  3. 3.0L 150kw/320Nm,3.0T 250kw/490Nm

这是三个常见排量的自然吸气和涡轮增压机的动力平均差值,而且涡轮增压机总能够在平均1500-4000rpm区间维持最大扭矩;但是自然吸气发动机却只能在平均4000转的某一个节点达到最大扭矩,在此之前和之后的转速范围内的扭矩都会大幅下降,所以很显然是涡轮增压机更适合高原和其他所有路段。

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电机在高原不会有动力的下降!原因很简单,电机转化动力依靠的是电流。电池组将电流输入到电机的绕组形成电磁场,电磁场与永磁体的磁极互斥即可驱动转子运转;这个过程中不需要氧气的介入,即使在真空环境中也能够运转。

所以电机是最适合高海拔区域的汽车使用的发动机,电动汽车和使用大功率电机的插电混动汽车,在高原上几乎是无敌的存在哦。

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