涡轮增压是个很有趣的话题,倒不是因为这个加在发动机排量后面的T字技术多奥妙、或是加了T效果多拔群,而是因为“涡轮增压”或“自然吸气”在这个变迁的年代简直成了意识形态问题,比“豆花是咸还是甜”更能引起纷争。
围绕涡轮的命题相当多,这次我们来聊聊6个伪命题。我已隐隐感觉到屏幕前的朋友有准备好西红柿烂菜叶的了,看完您尽管喷,我做好准备了。
0、涡轮究竟是神马?
开始正文前,允许我再废几句话讲讲涡轮增压究竟是什么,建立个共识好方便后文我们的讨论嘛,大神级网友也可跳过这一节。咱不谈那些教科书上僵硬的概念,来点贴地气的。
能增加发动机动力有几个办法,很直接的比如增加进气量。更多的空气进入气缸,混合更多的喷油,显然能产生更多的马力。
怎么能增加进气量呢?比如找个鼓风机往里吹。那用什么能量驱动鼓风机呢?聪明的人们想到了发动机排气的热量,动辄上千摄氏度的废气从气缸里排出去,正好用它驱动涡轮,来形成鼓风机。
所以按原理说,涡轮是先进的,变废为宝,综合利用,在小排量缸体里实现大排量的动力。但世事都是两面性的,涡轮增压发动机在热效率上并没比自然吸气发动机提升多少,也同时带来了一些问题,比如涡轮迟滞(下文具体讲)、引起爆震、保养成本提升等等。
车子上的事情比较复杂,无级变速按原理也极其惊艳,但现在仍坚持CVT的厂商越来越少。这不是一个单纯到理论上可行就一定高级的世界。
命题一:“涡轮又省油又动力强劲”?
这是某些厂商千万次复述给消费者的概念,但其实万事万物都广泛遵循着能量守恒,“又想马儿跑,又想马儿不吃草”的非唯物主义观点要不得。
我们将这条拆开为“省油”和“有劲”,一条一条说:
当然1.8T的涡轮增压发动机应该和1.8自吸、2.0自吸还是2.5自吸相比,我觉得科学的衡量标准在于扭矩,我们便用扭矩给他们撮合一组。
先说动力:
决定能否给我们畅快加速感觉的数据是扭矩,随手挑了几款比较常见的发动机,比如这台1.8t的发动机,扭矩能高于2.5L自然吸气发动机,并且在1500~4500转速下都能保持这个峰值扭矩,看数据比2.5L自然吸气确实会带来更有劲儿的驾驶感受,只要踩到1500转以上便能感觉到源源不断的动力(这里的说法有点夸张,就理解个意思)。
但同时,在发动机低转速时,由于产生的废气量低,不足以带动涡轮正常运转,此时1.8T发动机就是个普通1.8发动机,肉肉的绵绵的,全然失去了和2.5L自然吸气抗衡的能力。如果你需要加速而踩下地板油,涡轮的增压压力一直升高到最大值是需要时间的,也就是说推背感会迟来一瞬——这便是所谓的涡轮迟滞。
涡轮介入的那个瞬间,性格爆裂的车子会让你觉得背上被踹了一脚,这种感觉有人喜欢,有人不喜。相应的,有人疯狂喜爱自然吸气那种绵长而连续的加速,随着转速上升变得更加有力量的感觉——这种感觉上的事,黄瓜白菜各有所爱,就不太能说孰好孰坏了。
省油:
广告上的意思永远是:1.8T在低转速时相当于1.8自吸,自然比2.5自吸省油。在城市拥挤的道路上,你不要猛烈的动力,而需要车子帮你省下这部分油耗。而当你需要动力的时候,涡轮介入,动力随叫随来,帮你Hold住全场。所以这款车能达到省油和动力的双赢。
但稍微分析一下就能得出另外一种结论,比如:在城市拥挤的道路上你需要起步超车,这时候你只有一台软绵绵的1.8发动机,逼得你只好大脚油门来完成自吸发动机轻松能应付的加速,在涡轮介入和不介入的临界点体会神经质的变化。而等到转速上升涡轮介入,多吸入空气的同时,不傻的发动机自然会多喷油,1.8T涡轮运转起来和2.5L自然吸气能耗没太大差别。
两种情况,都被叙述得很极端,而且油耗和变速箱调校、车重、路况都息息相关,既然没法剥离开单看发动机油耗,我们便直接来看整车测试数据吧。
以紧凑SUV举例,数据来源为美国第三方评测机构《Costumer Reports》,可见涡轮增压发动机并没有显著省油的迹象。
命题2、“涡轮是新科技”
No,早在1885年,戴姆勒和迪塞尔就已经提出了预先压缩空气来增加发动机效率的观点。
1962年美国通用汽车第一次加装涡轮增压器,但不够完美。六十年代的美国汽车界勇于尝试各种第一次,当然新东西来得快,可没保持几分钟热度。对大排量没压力的美国人没坚持涡轮。
1973年,十年多后德国人开始玩涡轮,BMW 2002 Turbo诞生。2.0L,170马力相当惊人,但涡轮迟滞严重的问题没有解决。这款车寿命也不长。
1974年,在燃油危机最严重的时刻,不走寻常路的保时捷推出了911 Turbo,虽然没解决严重的涡轮迟滞,但它是当时最快的量产车,有无以伦比的加速快感。之后保时捷爱上了涡轮。
1977年萨博推出了Saab 99,虽然在没倒闭之前贴地飞行的Saab总爱塑造自己涡轮世家的形象,但它真不是第一款涡轮量产车型的东家。
这应用了快半个世纪的东西真的算不上新科技,但不能否认涡轮增压技术一直在发展向前。
命题3、日本人不会玩涡轮
早在1983年,F1赛车Williams FW09就搭载了本田家的RA163-E 1.5 V6t发动机,1.5L排量,六缸,惊人的850马力(634kW),后来几年的机器甚至马力过千。赛车发动机毕竟不同于量产车,对可靠性、耐久性的要求只限于一场赛事。
之后的1985~1998的十多年间,日本汽车工业开始普遍采用涡轮。比如铃木老款奥拓,是不是对它发动机盖子上的中冷散热器记忆犹新?
但鉴于日本人的用车习惯(以低速城市路段为主),和对车辆质量稳定性的极端要求(涡轮增压确实比较娇气易坏),涡轮增压逐渐淡出,就在高性能车上硕果仅存了(比如战神GT-R的VR38DETT发动机)。日本民众普遍认为涡轮是性能车专属的东西,又费油又爱坏,并不适合家用。
所以说日本汽车界是放弃了涡轮,而非不会玩涡轮。
命题4、“德国人引以为豪的涡轮技术,是日本人玩剩下的。”
上个命题就挺武断而愤青的,这个命题更是武断,只是换了立场。这么刻薄的命题挺容易证伪的,比如你真的敢拍胸脯说保时捷的涡轮技术是日本玩剩下的吗?某神车品牌真的不能代表德国啊亲。
科技的脚步很多时候像正弦曲线,比如首先应用涡轮的美国人也曾弃用过涡轮。涡轮增压确实减小了发动机的体积和重量,一定程度上增加了发动机热效率,在很多国家的排量税上大占便宜,涡轮迟滞问题也得到了很大程度上的改善,涡轮部件的质量可靠性也今非昔比,日系厂商也开始重新考虑启用涡轮技术。
比如我们看到Lexus NX即将上市2.0T动力版本(丰田很不情愿的开始了涡轮的推进)、丰田和BMW签署的合作中也包含了发动机涡轮技术的合作(主要是增加柴油机)。要知道在2006年BMW N54发动机(3.0L直列六缸双涡轮增压)之前,BMW也一直是高转速小排量自然吸气发动机的拥趸。
一直坚持创驰蓝天SkyActiv发动机自吸的马自达,也即将推出2.3T发动机,或搭载于CX-7上。
命题5、“涡轮是未来发展方向”
从某种角度上说,这个命题不算伪命题。上文讲到连丰田这种相当保守的日系大佬都不情愿的开始推进涡轮车型,还有意大利半岛上贵族一般坚守自吸传统的法拉利也推出了California T(3.8L V8双涡轮增压)。从来不在乎排量的美国三巨头,福特和GM也在涡轮增压的研发路上步伐坚定。
但换种角度,在一次和雷克萨斯日本专家的交流中,他们有自己的看法:未来一定是属于清洁能源的。丰田认为大力发展混合动力才是走向未来清洁能源的良好过渡(确实丰田也是这样做的,混合动力世界上没能超越它家的),而涡轮增压更像是这个时代耍的小聪明,并不会对未来清洁能源的到来带来有益的推动,毕竟如果石油枯竭,所有增加技术的研究全部归零。我们能看到保时捷918 Spyder、法拉利La Ferrari、迈凯伦P1也都深度使用了混合动力,迎接未来。
这是个值得讨论的观点,至少我们能看到混动是真的省油环保,而涡轮?不好说。
命题6、“涡轮增加用车成本。”
这其实也算是老黄历的,现在越来越多的涡轮车只喝92#/93#油就能欢快的奔跑。以前说涡轮车停车不能直接熄火,要凉车十到十五分钟等风扇吹凉了涡轮——现在的车子也不需要。以前还说帕萨特1.8T的涡轮用三两年就得更换新的,一个成本两三万——现在车型的涡轮技术飞涨,能保证在使用周期里无需更换涡轮。
而且因为涡轮降下来的排量,在排量税、每年车船使用税中也稍微能节省一笔开支。
用我同事上篇写法拉利California T的售价举个极端例子: