問(wèn)：自然吸氣、機(jī)械增壓、雙渦輪增壓，有什么區(qū)別？哪款發(fā)動(dòng)機(jī)油耗要多一些？

---問(wèn)題來(lái)自：志強(qiáng)強(qiáng)志

答：你好，你的問(wèn)題歸根結(jié)底其實(shí)就是“自然吸氣”發(fā)動(dòng)機(jī)與“增壓進(jìn)氣”發(fā)動(dòng)機(jī)之間的區(qū)別以及油耗的差別。它們的區(qū)別如下：

首先說(shuō)一下自然吸氣與單渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)（以下“渦輪增壓”的字眼都先僅代表“單渦輪增壓”）的區(qū)別。自然吸氣就是我們傳統(tǒng)的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，包括：吸氣、壓縮、做功、排氣。渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)其實(shí)在結(jié)構(gòu)和工作原理上90%甚至95%以上都是和自然吸氣相同的，區(qū)別僅在于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)利用了在排氣沖程排出的廢氣所具有的動(dòng)能帶動(dòng)了渦輪的旋轉(zhuǎn)，然后將空氣通過(guò)進(jìn)氣管道壓入發(fā)動(dòng)機(jī)（通?？諝庠诩訅汉蠖紩?huì)先經(jīng)過(guò)冷卻再壓入發(fā)動(dòng)機(jī)，這邊只是介紹其大致的流經(jīng)方向，所以沒(méi)有詳談）。其實(shí)如果僅僅從結(jié)構(gòu)上來(lái)區(qū)分它們之間的差別那到這就可以結(jié)束了，但下面要說(shuō)的是我們?nèi)粘?duì)于“自然吸氣”和“渦輪增壓”最最容易錯(cuò)誤理解的幾個(gè)點(diǎn)。

首先很多人的觀點(diǎn)就是“既然渦輪增壓壓入了更多的空氣，那發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒肯定就越充分啊，動(dòng)力性肯定更強(qiáng)啊，所以肯定更省油啊”。

這句話當(dāng)中首先“燃燒更充分”就是有問(wèn)題的，要知道渦輪在壓入更多空氣的同時(shí)是會(huì)伴隨著發(fā)動(dòng)機(jī)噴更多的汽油的，因?yàn)闊o(wú)論加壓與否，發(fā)動(dòng)機(jī)都會(huì)確保吸入氣缸的混合氣的比例是幾乎恒定的（為什么是“幾乎”是因?yàn)闇u輪增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)在某些特定的時(shí)刻會(huì)為了降低排氣的溫度主動(dòng)提高汽油的濃度），因?yàn)橹挥羞_(dá)到合適的空燃比才能夠真正保證混合氣的充分燃燒，如果覺(jué)得加壓僅僅增加的是空氣，那結(jié)果就會(huì)是混合氣被壓入氣缸并且經(jīng)過(guò)壓縮沖程進(jìn)行點(diǎn)火時(shí)由于混合氣濃度過(guò)低導(dǎo)致根本無(wú)法燃燒，因?yàn)槿加蜐舛冗^(guò)低。

其次“動(dòng)力性更強(qiáng)”是對(duì)的，因?yàn)闇u輪增壓的結(jié)果是使得進(jìn)入氣缸的空氣密度增大，由于空燃比是一定的導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)噴出更多的燃油，那么自然最終做的功也就更大。

而至于“所以肯定更省油”就完全是個(gè)偽命題了，但為啥還是有朋友會(huì)覺(jué)得渦輪增壓就一定省油呢？無(wú)非是覺(jué)得因?yàn)楸粔嚎s了，所以燃燒時(shí)候的密度更大了。但我想說(shuō)的是密度大了僅僅只能提高單次燃燒所釋放的能量，至于它的燃燒效率你看發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比就知道了，渦輪增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)它的氣缸體積實(shí)際并沒(méi)有比未加壓前更大，氣缸壓縮后到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)候所剩的容積也同樣未變，也就是說(shuō)渦輪增壓與否它的壓縮比并沒(méi)有變化，那何談省油呢？

當(dāng)然其實(shí)如果我們橫向比較渦輪增壓有時(shí)還是會(huì)比相同動(dòng)力性能下的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)要有優(yōu)勢(shì)的，但也僅僅是在某些時(shí)刻，并且省油的程度也是有限的。舉個(gè)例子，1.8升渦輪增壓和2.5升自然吸氣。

首先從能量守恒定律的角度我們來(lái)分析一下1.8T和2.5到底誰(shuí)會(huì)更省油，我們知道發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒所產(chǎn)生的能量除了給汽車做功提供動(dòng)力還會(huì)花費(fèi)在以下幾個(gè)方面：發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱、氣缸等各部件的摩擦以及泵氣損失（即發(fā)動(dòng)機(jī)在吸氣階段和排氣階段克服管道阻力所做的功）。1.8T由于發(fā)動(dòng)機(jī)更小，因此散熱也會(huì)更少，但相應(yīng)的由于有增壓器等部件，因此算上這些部件上的熱消耗其實(shí)在散熱這塊差距并不大。另外，由于氣缸總的容積更小因此摩擦阻力也會(huì)相比2.5自然吸氣更小，但由于渦輪增壓器的存在，實(shí)際上渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)在泵氣損失方面的占比更大。所以總的算下來(lái)兩者并未相差多少。

而當(dāng)兩者在高負(fù)荷工況下運(yùn)行時(shí)，由于渦輪增壓壓入了密度更高的空氣導(dǎo)致混合氣的密度較高，所以此時(shí)1.8T發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際燃燒的燃油和2.5自然吸氣差不了太多。

唯一可以體現(xiàn)渦輪增壓優(yōu)勢(shì)的其實(shí)是在低負(fù)荷工況下，當(dāng)渦輪沒(méi)有起正壓之前那一段，比如堵車或者高速路時(shí)，由于此時(shí)大部分情況下渦輪并不給發(fā)動(dòng)機(jī)加壓，此時(shí)的1.8T就相當(dāng)于是普通的1.8升自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的能耗，此時(shí)的油耗自然也是渦輪增壓更低。

還有朋友會(huì)覺(jué)得說(shuō)你看1.8T的最大扭矩不是在1000轉(zhuǎn)出頭就可以達(dá)到了嗎？巡航時(shí)候它的轉(zhuǎn)速也更低，那為啥不是1.8T的油耗更低呢？這個(gè)問(wèn)題就出在是否轉(zhuǎn)速越低就一定越省油了呢？我們暫且拋開(kāi)變速箱因素不談，我暫且承認(rèn)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的高扭轉(zhuǎn)速很低，但其實(shí)它此時(shí)已經(jīng)是增壓了的，增壓意味著它實(shí)際燃燒的燃油也更多。或者換種方式理解，我們知道功率乘上時(shí)間就可以得到功率，而功率=轉(zhuǎn)速*扭矩，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)雖然巡航轉(zhuǎn)速更低，但由于它此時(shí)的扭矩已經(jīng)很大，因此“轉(zhuǎn)速”和“扭矩”相乘的結(jié)果就是功率并不一定就低，所以你說(shuō)低轉(zhuǎn)速是不是就一定省油了？我看未必。

那有朋友可能要問(wèn)了，那既然1.8T渦輪增壓并不比2.5自然吸氣省油，而且渦輪增壓還要忍受動(dòng)力并沒(méi)有那么平順線性的特點(diǎn)，保養(yǎng)還更費(fèi)錢，那我買渦輪增壓圖啥？或者說(shuō)廠商推渦輪增壓圖啥？我仔細(xì)想了一下最最主要的就一點(diǎn)（我指的是最最主要，不是說(shuō)除了它就沒(méi)別的原因了，比如渦輪增壓在某些方面的排放物含量確實(shí)要低一些），那就是：排量稅。排量稅低了，買的人省錢了自然買的人也就多了，既然廠家銷量好了，那換成誰(shuí)都會(huì)推渦輪增壓啊。

單渦輪增壓說(shuō)完了說(shuō)一下雙渦輪增壓，雙渦輪增壓有兩種，一種是兩個(gè)都是小渦輪，另一種是一個(gè)小渦輪，一個(gè)大渦輪。小渦輪的好處是響應(yīng)快（即渦輪遲滯效應(yīng)不強(qiáng)），但缺點(diǎn)是增壓能力有限，大渦輪相反是增壓能力很強(qiáng)但響應(yīng)慢。渦輪的大小如何搭配或者它們是如何布局（并聯(lián)或串聯(lián)），它們的目的都是為了降低響應(yīng)時(shí)間，提高最大增壓值。

機(jī)械增壓和渦輪增壓都是一種強(qiáng)制進(jìn)氣的手段，差別就在于機(jī)械增壓靠的不是廢氣推動(dòng)渦輪，而是靠發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械連接。機(jī)械增壓的優(yōu)點(diǎn)是由于是機(jī)械連接，因此即使在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速很低的情況下都可以起到增壓的效果，避免了由于渦輪遲滯導(dǎo)致的低速時(shí)動(dòng)力較弱的痛點(diǎn)，同時(shí)機(jī)械增壓的增壓效果會(huì)隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升的較為均勻，因此機(jī)械增壓的車型發(fā)力有些類似于排量更大的自然吸氣車型，機(jī)械增壓導(dǎo)致的動(dòng)力提升更多的是成倍的線性增長(zhǎng)。而機(jī)械增壓的缺點(diǎn)是由于與發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械連接，因此需要消耗一部分發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，同時(shí)全油門時(shí)候的爆發(fā)力也不會(huì)有渦輪增壓那么強(qiáng)，并且機(jī)械增壓的成本通常也會(huì)比渦輪增壓高。

油耗方面，如果是同等動(dòng)力水平的前提下，通常機(jī)械增壓的油耗會(huì)大一些，渦輪增壓和自然吸氣的油耗差別不大，關(guān)鍵還是要看所行駛的路況，不同負(fù)荷的條件下得出的結(jié)論都會(huì)有所不同。

PS.簡(jiǎn)短概括一下三者典型的區(qū)別：

自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)：動(dòng)力更線性、可靠性更好、保養(yǎng)費(fèi)用更低

渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)：低扭更足、動(dòng)力線性程度沒(méi)有自吸做的好、可靠性依舊存疑、保養(yǎng)費(fèi)用相比自吸更高

機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)：動(dòng)力同樣很平順、低扭同樣很足、首次購(gòu)買價(jià)格更高

最后想說(shuō)的是其實(shí)三者的區(qū)別遠(yuǎn)不止上面那么多，受限制篇幅然后就沒(méi)有然后了。

最后的最后，重要的事情說(shuō)三遍：渦輪增壓并不省油、渦輪增壓并不省油、渦輪增壓并不省油。