相信很多朋友在买车或者和朋友聊车的时候,都听过这么一种说法:要说皮实耐用,还得是自然吸气的发动机,开个十几二十年都不带大修的,省心。
这种观念可以说是深入人心,尤其是对于那些开了多年车的老司机来说,自然吸气发动机平顺、可靠的形象几乎是不可动摇的。
但一个很有趣的现实是,当我们走进现在的汽车市场,放眼望去,无论是合资品牌还是我们自己的国产品牌,新推出的车型十有八九都在车尾挂着一个带“T”的标志,代表着它用的是涡轮增压发动机。
这就让很多人感到困惑了,既然大家都说自然吸气的好,为什么车企们却好像约好了一样,都在大力推广涡轮增压呢?
这背后其实不是一个简单的谁好谁坏的问题,而是一场由政策法规、市场成本和技术进步共同推动的深刻变革。
首先,咱们得客观地承认自然吸气发动机的那些优点,它之所以能赢得“耐用”的好名声,核心原因就在于它的工作方式非常温和且结构简单。
您可以把它想象成一个顺其自然、心态平和的人。
它的工作原理就是靠活塞向下运动时产生的真空负压,像人呼吸一样,很自然地把空气吸进气缸里。
整个过程没有外力强制干预,所以它的内部结构相对简单,零部件数量也少。
部件少,就意味着潜在的故障点也少。
再加上它的工作环境相对安逸,气缸内的温度和压力都不像涡轮增压那么极端,这对发动机内部的活塞、连杆、缸壁等核心部件来说,就好像是在一个舒适区里工作,磨损自然就慢得多。
所以,我们经常能看到一些经典的自然吸气车型,比如丰田卡罗拉、本田雅阁,跑上五六十万公里发动机状态依然很好,甚至创造出上百万公里无大修的记录,这都得益于它这种“与世无争”的设计哲学。
在保养方面,它也不怎么“挑食”,对机油的要求没那么苛刻,保养周期也相对较长,无形中就为车主省下了一笔费用和精力。
那么,涡轮增压发动机又是个什么情况呢?
如果说自然吸气是位养生达人,那涡轮增压就是个浑身充满爆发力的健身猛男。
它的核心装置——涡轮增压器,巧妙地利用了发动机排出的本应被浪费掉的废气,用这些高温高压的废气去驱动一个涡轮高速旋转,这个涡轮的转速能达到惊人的每分钟十几万甚至二十万转。
涡轮的另一端连接着一个压气机,它会像一个强力鼓风机一样,把大量的空气压缩后再强行“灌”进气缸。
这样一来,同样是1.5升的排量,就能压进去远比自然吸气更多的空气,再喷射相应的燃油,所爆发出的能量自然就不可同日而语了。
这就是为什么现在一台小小的1.5T发动机,动力表现往往能轻松超过过去2.0升甚至2.4升的自然吸气发动机。
然而,这种“力大砖飞”的方式必然要付出代价。
最直接的就是对发动机寿命的影响。
长期在高温高压的极限环境下工作,发动机内部的各种密封件、活塞环等部件的老化速度会大大加快。
这就好比一个人长期进行超负荷的剧烈运动,身体的损耗肯定比悠闲散步的人要大。
因此,行业内普遍认为涡轮增压发动机的设计寿命通常在25万至30万公里左右,虽然对于绝大多数家用车来说也足够了,但和自然吸气动辄五六十万公里的“长寿”相比,确实存在差距。
而且,涡轮增压器本身就是一个高精度的易损件,在长期高温高转速下工作,它自身也会有寿命极限,很多车型在行驶十万多公里后就需要对涡轮进行检查甚至更换,这可是一笔不菲的维修费用。
在日常使用中,它也更“娇贵”,必须使用性能更好、价格也更高的全合成机油来保证润滑和散热,并且为了抑制高压下可能产生的爆震,绝大多数涡轮车都需要加注95号汽油,长期来看,使用成本是高于自然吸气车型的。
讲到这里,问题就更明显了:既然涡轮增压有寿命和成本上的短板,为什么它还能反客为主,成为市场的主流呢?
这里,就不得不提几个决定性的外部因素了。
最重要的推手,就是全球范围内日益严苛的环保和排放法规。
尤其是对于中国、欧洲这样的全球主要汽车市场,政府对于汽车的平均油耗和碳排放量划定了一条越来越低的“红线”。
比如,国家推行的“双积分”政策,以及要求车企在2025年左右将平均油耗降至百公里5升以下的目标,就像一道“紧箍咒”,套在了所有车企的头上。
面对这样的硬性指标,自然吸气发动机就显得力不从心了。
如果把排量做小,动力就会不足,满足不了消费者的需求;如果维持大排量,油耗和排放又很难达标。
而小排量涡轮增压技术,恰好成了解决这个矛盾的最佳方案。
它可以在大幅降低排量的基础上,通过增压技术保证甚至提升动力,同时还能显著降低油耗和排放,降幅普遍能达到15%到20%。
在法规这条高压线面前,选择涡轮增压,对车企而言几乎是唯一的出路。
其次,是看得见的经济利益和政策导向。
在我国,汽车的消费税是和发动机排量直接挂钩的。
排量在1.5升及以下的车型,税率是3%;而1.6升到2.0升的车型,税率是5%。
别小看这2%的差距,对于一辆十几二十万的车来说,这就意味着几千块的成本差异。
车企用1.5T发动机去替代过去的2.0L自然吸气发动机,不仅能让最终的售价更有竞争力,吸引消费者,还能给自己留出更多的利润空间。
这种政策上的倾斜,极大地鼓励了车企向小排量涡轮化的方向发展。
同时,随着平台化造车理念的普及,比如大众的MQB平台、丰田的TNGA架构,一款成熟的涡轮增压发动机可以搭载在从轿车到SUV的多种车型上,巨大的生产规模可以有效摊薄研发成本,让涡轮增压车型的整体成本控制得更好。
当然,涡轮增压技术自身也在不断地进步和完善,努力弥补自己的短板。
比如早期备受诟病的“涡轮迟滞”问题,也就是踩下油门后动力响应会慢半拍的现象,现在通过采用更轻的涡轮叶片、电子涡轮等技术,已经得到了极大的改善,很多新车的动力响应已经非常接近自然吸气了。
为了提升耐用性,工程师们也用上了很多新材料和新工艺,比如在气缸壁上使用更耐磨的涂层,采用强度更高的锻造活塞连杆等,都有效提升了发动机在高温高压下的耐久度。
因此,今天我们看到涡轮增压大行其道,并不是因为它在所有方面都超越了自然吸气,而是因为它在当前这个强调节能减排、注重效率的时代背景下,成为了一个最符合多方利益的“最优解”。
它用一部分的极限耐用性,换来了政策法规所要求的低油耗、低排放,以及消费者喜闻乐见的强劲动力。
而未来,随着电气化技术的发展,涡轮增压发动机正在与电机进行更深度的融合,形成“涡轮增压+混合动力”的组合。
电动机的瞬时扭矩输出,可以完美填补涡轮在起步阶段的动力空白,让车辆的驾驶感受既平顺又强劲,同时还能将燃油经济性推向一个新的高度,这或许才是内燃机在未来很长一段时间内的最终发展方向。
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