涡轮增压已经不是新生事物了,而且也经过了一段时间的发展,现在它的角色正在发生转变,大有接过发动机燃效继续深挖的潜质。
过去涡轮增压发动机往往着眼于输出功率,即在原有排量之上增加涡轮,提高动力,而现在涡轮则更多转变成减少20%-50%的排量,利用涡轮增压器彻底增高压力,这就是燃效涡轮发动机了。
不得不说,燃效涡轮发动机在全球范围内,主要由欧美推动,日本要保守很多,几乎没有任何动作,除了丰田推出了一款添加97#汽油的2.0T以及英菲尼迪利用可变压缩比概念推出的2.0T发动机。
犹记得当初福特和本田发布的1.0T发动机,共同采购自德国FEV,通用则自己发布了1.0T和1.3T小排量涡轮增压发动机。可以说,目前在小排量发动机领域,直接对垒的其实就只有FEV和通用两家,而后面还有大众陆续加入,这些企业其实都在卯足力量争夺世界汽车销量冠军。
这种燃效涡轮和输出涡轮不同,不求最大输出功率,只求和原本发动机保持相同程度即可,因此可以减少排量,“小型化发动机”(Downsizing)也正是由此而来。比如,通用推出的1.0T发动机最大功率92kW最大扭矩170Nm,显而易见是要代替目前在服役的1.5L自然吸气发动机,以匹配竞品的1.6L或者1.8L发动机。
通用推出的1.3T则更进一步,最大功率120kW最大扭矩230Nm,完全是在匹配竞品的2.0-2.4L发动机,如此一来,两款发动机至少可以带来5%-10%的燃效提升。
毕竟减少了排量,相应的可以缩小所有部件,降低摩擦阻力,缸径和冲程都变小的话,活塞和气缸摩擦的面积以及摩擦的冲程都会变小,泵气损失也会减少,在负载较小,增压不发挥作用的时候,燃效涡轮就相当于一台小排量发动机,所以相比较自然吸气发动机,节气门会微微打开,这样一来泵气损失就减少了。加之,小排量在涡轮作用前和作用后,动力悬殊并不大,所以动力上也不会严峻。
如今看来,小排量三缸涡轮发动机的主要问题就是震动和NVH了,但显然目前也有了一些改进方法,暂且不提。
从全球市场看,德国博世曾经预测,小排量涡轮增压发动机至少可以提高22%的燃效,现在已经有很多发动机超过了25%,未来可能达到29%,小排涡轮和HEV的差距会进一步缩小。此外的优势是,小排涡轮更容易减重,通用1.0T比1.5L减轻24公斤,1.3T也比1.4T减重25公斤,减幅20%,新能源配备电池、马达和逆变器之后,车重至少100kg以上,小排量也就更容易开发节能车。
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