汽车发动机的L是发动机的物理排气量的单位。实际上就是“升”,2.0L表示发动机的物理排气量为2.0升。通常表示进气方式为自然吸气。
实际上,2.0L、2.0T这只是一种简写方式,标准的写法应该是:
2.0L自然吸气发动机: 2.0L
2.0L涡轮增压发动机: 2.0L Turbo
发动机物理排气量=单个汽缸排气量×汽缸数量
以一个4缸2.0L排气量的发动机为例,单个汽缸排气量实际上就是活塞从上止点运行到下止点的容积,每个约0.5L
4个汽缸总排气量约为2L,实际上会略微小一些,大约为1.98L。
自然吸气发动机是非常成熟的一种发动机的进气形式,简单的说,就是利用活塞下行时产生的吸力,从进气道将空气吸入到气缸内,这种进气方式结构简单,进气歧管内通常为负压状态,对于多点电喷发动机来说,喷油嘴往往安放在进气歧管的内部,此时气缸内吸入的就是混合气,而对于缸内直喷发动机来说,喷油嘴放在气缸内部,需要将空气吸入气缸内,再执行喷油操作,汽缸内吸入的就是纯空气。从结构上看,自然吸气发动机更为简单,可靠,用多少吸多少。
涡轮增压发动机实际上可以理解为在自然吸气发动机的基础上,在节气门的前面增加了一个鼓风机,这个鼓风机的能量来自发动机尾气,发动机尾气,推动涡轮高速旋转,同轴的另一侧涡轮像鼓风机一样同步旋转,不停地鼓入空气,这样做的目的就是增加空气的压力,由于发动机的物理排气量是固定的,增加了空气的压力,也就增加了空气的密度,通过检测进气压力和空气流量计算出实际空气含量,最后发动机的ecu会根据空气量计算并喷射出相应的燃油,确保空燃比在可控正常范围内。
自然吸气发动机总体上的动力曲线是非常平顺的,低转数输出低功率,高转速输出高功率,发动机的输出功率和转速成正比的关系。这是一种非常理想的输出方式,用多少输出多少,想要提升动力就提升发动机转速即可。
1、负压工况:
由于涡轮存在着一定的惯性,在发动机转速比较低的时候,由于尾气量不足,推动涡轮转动的速度相对较低,涡轮灌入的空气量不能满足气缸运转的进气需求,此时进气歧管的压力为负压状态,动力表现和同排量的自然吸气发动机是一样的。
2、正压工况:
当发动机转速达到一定程度以后,尾气量增多推动涡轮高速旋转,此时会灌入更多的空气,当所灌入的空气量超过气缸同步运转的进气需求时,此时为涡轮正压工况。
在这两个工况之间,有一个临界值,这就是所谓的涡轮正压介入转速,通常在需要动力的前提下,在涡轮介入的瞬间,会感到一个推背感,此时就是处于正压工况,在涡轮正压介入后,由于进气量的增大,理论上可以提供更大的扭矩。
3、泄压工况
实际上,涡轮增压器并不是在任何时候都要维持正压的,在松开油门踏板、急刹车时,节气门开度变小,此时必须通过进气泄压阀泄气节气门前端的压力,否则可能会因为压力过高导致爆炸或损坏节气门门,此时虽然涡轮仍然在尾气的推动下高速旋转,但是产生的压力会经过泄压阀排回进气道,进而控制进气歧管的压力。
在涡轮增压器达到设定的压力极限时,涡轮增压器,排气管的排气泄压阀也会打开,此时发动机尾气会绕开涡轮,从而降低涡轮的转数。
同排量相比
对于相同排量的自然吸气和涡轮增压发动机,涡轮增压发动机的油耗会更高,这是因为同排量的涡轮增压发动机输出功率远远大于自然吸气发动机,无论是涡轮增压还是自然吸气,都是属于电喷发动机,电喷发动机会根据进气量匹配喷油量,吃的草越多,干的活就多。
同功率相比
很多排量较大的自然吸气发动机和小排量涡轮增压发动机相比的功率差不多,但是由于涡轮增压发动机的物理排量会相对更小一些,甚至一些小排量涡轮增压发动机的气缸数也要更小一些,相对而言,摩擦阻力更小,泵气损失更小,因此油耗会更低一些,此外,由于涡轮增压发动机的最大扭矩区间更早,在变速箱匹配下,日常驾驶时涡轮增压发动机的转速相对更加集中在最佳燃烧效率区间。也就是说,发动机的转速波动相对也要更小一些,因此总体上来说,油耗会更低。
相对来说,由于涡轮增压发动机可以在比较低的转速达到相对较大的输出扭矩,因此,在发动机中低转速区域动力响应会更好,而如果要达到同样的动力表现,自然吸气发动机往往可能需要攀升到比较高的专属才能达到,这样就给人一种涡轮增压发动机的动力,更强劲的感觉。
当然,对于小排量涡轮增压发动机来说,由于涡轮储压需要一定的时间,因此,在加速瞬间动力响应并不是太好,需要有一定的延迟才能够输出,而且还需要维持一定的转速才能够输出较大功率。
从保养角度来看,涡轮增压发动机显然是要求更高,家用车的涡轮增压器最高可以达到20万转,最高的温度可以达到900摄氏度,这么快的转速,这么高的温度,对于润滑和散热来说,要求是非常高的,因此通常来说,建议涡轮增压发动机使用全合成机油,主要是全合成机油的耐低温和耐高温的能力都非常好,流动性也非常好,散热效率远远超过普通的矿物质机油。
此外,涡轮增压发动机对于空气滤芯的质量要求也比较高,这是因为劣质的空气滤芯过滤精度不够,可能导致大的颗粒物进入涡轮增压器,对涡轮叶片造成高速冲击,这就像飞鸟撞击一样,会导致叶片损坏,进而导致偏心磨损,轴承烧毁。
而对于普通的自然吸气发动机来说,对于机油的要求并没有那么高,通常情况下,使用矿物质机油也并不会出现太大的问题,因此相对来说,自然吸气发动机的保养要求更低,从性价比角度来看,显然会节省一些保养费用。
我一直强调 ,买车应该根据自己的实际用途去选择,如果你只是在城区行驶上下班代步,买菜接送孩子,如果你准备买的这辆车,准备长期开,而且对于动力没有太多的要求,那么买一辆自然吸气发动机的车型肯定是非常省心的。
但是如果你买车更在意性能,喜欢推背感,还有大脚急加速的想法,那么自然吸气,发动机的动力肯定是满足不了你的需求,特别是中小排量自然吸气发动机是无法令你满意的,那么你就应该购买一台排量相对较大的涡轮增压发动机。
虽然说涡轮增压技术已经非常成熟,但是在日常驾驶过程中还是要有一些注意事项。
增压发动机在低温时不要急着大脚油门加速,特别是在我国北方冬季极寒低温环境下,由于机油在低温下几近凝结,而瞬间的其加速会导致涡轮叶片突然高速旋转,可能会导致囤积的热量无法有效传递出去。
长时间激烈驾驶或者急速行驶时,建议不要立即熄火,应该怠速运转几分钟,利用发动机的自身冷却水循环冷却进行散热,虽然现代的涡轮增压发动机都带有电动延时散热程序,但是这个电动散热程序的散热能力相对还是比较差的,长时间激烈驾驶有可能会因为电量不足而导致高温循环不畅,进而导致涡轮增压器的损坏。当然,普通的长途高速行驶是没必要这么做的。