在工程的方案比选上,几乎不存在全面胜出的方案。
在活塞内燃机进气方式的选择上也是如此,使用涡轮增压器进行强制进气,可以在不改变气缸容积的情况下,提升中、高负载工况的进气量,获得更大的【最大】扭矩和功率。但是,这些额外的进气量并不是这么容易得到的,需要一些响应时间;同时由于涡轮和风机分别堵塞排气和进气管道,导致发动机自吸状态下的进排气受阻;另外,就是大量混合气在小容积的气缸内燃烧,缸温、缸压高,中高负载热效率偏低。
好处也是显而易见的:发动机排量低就意味着汽车消费税低,整车售价低,市场竞争力强。同时,更大的账面【最大】扭矩、【最大】功率也比较吸引眼球。
我关心的是 驾驶员踩下【X%】的油门行程后,在【T】毫秒内,发动机能输出多少扭矩。
比如车辆起步,踩下25%的油门,在0.2秒后,发动机能输出多少扭矩呢?
比如堵车时的怠速蠕行或小油门蠕行,松开刹车、不踩油门,在0.2秒后,发动机输出多少扭矩?
比如60km/h匀速行驶时突然要超个车,驾驶员把油门行程从15%踩到50%,在0.2秒后发动机能输出多少扭矩?在0.5秒后输出多少扭矩?在1秒后输出多少扭矩?
小排量涡轮增压可以保证在【2秒】后输出比较大的扭矩,但在1000毫秒内,大排量发动机仅仅依靠活塞抽吸就可以吸入足够的空气、输出足够大的扭矩。6缸、8缸可能单缸容积不是太大,但是人家同时可以有1.5个和2个活塞处于做功行程,扭矩可以叠加。
最后举例子吧:国产的日产楼兰,配备2.5L发动机,同时使用了机械增压进气方式并且配置了一套P2架构的混合动力系统。为什么这台车使用了成本高昂的机械增压器,还配置了一套对油耗几乎没有帮助的混动系统?
因为这台车太重了,接近2吨,和汉兰达一个体量。而这台车在国外是配置3.5L V6发动机的,只不过在国内,3.5L发动机的消费税率达到25%!会极大地提高整车销售价格。但日产又想让高配楼兰的动力水平达到国外3.5L的水平,不仅仅最大马力要达标,扭矩响应时间也要达标,否则就和2.0T汉兰达、2.0T途昂一样,起步贼肉。
所以日产上了机械增压,很显然涡轮增压的迟滞时间太长了;上了P2架构混动。效果也非常明显,这台车起步堪称“快得一逼”,而且最大马力也有保障,在不【弹射起步】时,动力水平全面碾压同价位、同体型的车辆。
另外,就是奔驰S450L配置的M256 3.0T发动机,为了提高扭矩响应时间,用了电动离心增压器+ISG辅助电机的配置。
所以,那些既没有机械增压器、也没有高压辅助电机(48v不算)、更没有电动离心增压器的小排量涡轮增压,确实扭矩响应很慢,市区频繁变工况、加、减速的表现非常差。