白癜风治疗最好的医院 http://www.kstejiao.com/m/
#老司机聊汽车知识#汽车的动力系统已经经历了五个阶段，按照技术水平排名顺序为：外燃机内燃机涡轮增压混合动力电机选车应当选择自然吸气（下文简称NA）还是涡轮增压，首先要滤清动力和油耗，与扭矩功率和马力的关系；掌握这个知识点之后，对于NA则不会保留任何幻想，未来动力元也一定是电动机。关于外燃机这里就不多聊了，毕竟已经淘汰很长时间；内燃机是发动机的一种类型，汽车与摩托使用的均为四冲程机。图1：外燃机图2：内燃机

01扭矩和马力

都说扭矩大则加速快，马力高则极速高，这种说法对吗？扭矩×转速÷＝功率功率×1.36＝马力这就是三者的关系。扭矩可以理解为单次做功产生的能量（热能），并通过内燃机活塞曲轴结构转化出的机械能，也就是动力；扭矩确实可以理解为单次做功爆发力，四冲程机为曲轴旋转两次做功一次，曲轴的转速就是“发动机转速”的概念。但是因做功转化动能的过程存在热能损耗，所以还要除以常数才能得出功率——功率就是单位时间内（1min）做功的总量，是每分钟「爆发力之和」的概念。重要知识点：扭矩和转速是相乘的关系，那么在转速相同的前提下，扭矩大则功率高且马力大；公制马力的驱动力标准是恒定不变的，也就是1PS＝驱动75kg物体以一米一秒的速度运动。所以扭矩大则马力大，而转速高同样能让马力足够大，反之极限转速低则马力极限也会低；柴油发动机加速能力很弱的原因，正是因为转速被限制在平均≤rpm的范围内，而汽油机则是在≤rpm的范围内，加速时汽油机的每个前进挡都能拉升到转，这就要比柴油机只能拉升到转的加速能力强——结论则是扭矩决定中低车速区间的加速能力强弱，功率高低决定中高车速区间加速能力的强弱（持续性），所以功率扭矩都很重要，这就是分析自然吸气和涡轮增压哪种好的基础。

02NA是怎样“吸气”

什么是自然吸气呢？吸气当然需要负压力，就像拉针筒的手柄时，针筒内虽然什么都看不到但也吸入了空气；不相信的话用手指堵着喷孔，拉手柄时能感觉到明显的吸力。自然吸气发动机主要是通过活塞在气缸内往下运动的过程产生负压力吸气，实际原理就和针筒拉手柄是一样一样的；其次则是在排气冲程中同时打开排气门和进气门，利用排气负压力增加吸气的能力。活塞吸气时一定是往下运动的速度越快则吸入的空气越多，怎样才能提升活塞的往复运动的速度呢？答案其实很简单，那就是提升发动机的转速；活塞是通过连杆与曲轴连接，做功时为活塞推连杆并使曲轴旋转、不做功时则是曲轴选装的惯性力带动活塞往复运行，以完成吸气、压缩和排气的动作。所以曲轴转速越快则活塞往复运转的速度也会越快，吸气也就会越强；NA机型只能依靠拉升转速提升吸气，这是要被淘汰的核心因素！——因为吸力越强进气量才会越大，喷油量按照进气量计算（空燃比14.7:1），这说明了什么呢？参考下图。这是一个标准的自然吸气发动机的动力曲线图，其中扭矩曲线就像过山车，只有一个最高的转速节点实现了最大扭矩；假设这是一台2.5L-NA发动机，在最大扭矩的转速之前和之后，这台发动机实际上都不算是2.5L，因为进气量完全没有2.5L（升），喷油量当然也不会是标准值。进气喷油量的大小直接决定「扭矩」，所以这种发动机的最大扭矩实际上只能在一瞬间之间出现；即使你感觉车辆的排量不小、动力不应该很差，但是实际上这种发动机的动力在中低转速区间就是很差，因为扭矩是爆发力、扭矩决定功率、功率决定马力，没有大扭矩何来强动力呢？同时转速越高耗油量越大，这是没有争议的；NA机型的中低转速动力普遍很差，这是对≤3.0L-V6NA的评价，3.5-4.0L的动力感受尚可，真正能感觉到澎湃的是6.0-8.0LV8的标准。但是这些大排量机型的耗油量极高且车辆价格高，保有量比较多的主要是≤2.5L，最大扭矩普遍低于N·m，中低转速区间N·m左右。这种扭矩水平实在是过于低了，代步加速不拉起转速必然加速缓慢，这会影响其他车辆的正常高效通勤；所以驾驶这种车的时候不得不频繁拉高转速，按照TURBO车辆的习惯驾驶的话，2.0-2.5L的汽车可以轻松达到13-15L/km的耗油量，而且会因总是拉高转速而有较大的噪音，这些都是淘汰自然吸气发动机的核心因素。（NA因制造成本低廉，适合入门级廉价汽车）

03涡轮增压有什么亮点

正压压气压缩空气NA是单纯依靠活塞往复循环吸气，涡轮增压则在自然吸气的基础上，再加上一路「正压压气」——增压器的本质或别名就是“压气机”，这种压气机以高速选装的涡轮（每分钟数万甚至十几万转）主动且持续的吸入空气，并将空气“压缩变小”之后送入内燃机气缸。压气机的动力来自内燃机运行中的排气气流——自然吸气发动机运行中也会有排气，涡轮增压技术只是利用了这种被NA浪费掉的尾气。要知道小排量的内燃机每分钟也会排出数百升的尾气，由此可见在狭窄的排气歧管里有多强的气流吧；那么在进气歧管引出一条管路，利用气流驱动涡轮运转，这种废气利用的技术自然是不增加油耗且能够形成一路正压进气系统了。由于低转速的排气量已经很大，所以低转速的涡轮就能达到很高或最高的转速，随即而来的就是最强的吸气能力；那么涡轮增压机就能在很低的转速节点实现与排量相同的标准进气量，进气量的下降（涵盖自然吸气）都是在高转速区间开始下滑，也就是说涡轮增压机能够从低转速到中高转速区间内——一直维持最大扭矩。扭矩始终很大则功率马力高，参考下图。这是一台中等水平的1.5T发动机的动力曲线图，扭矩可以在-rpm区间维持峰值；重点是其扭矩已经有N·m，而2.5LNA的最大扭矩不到N·m且只能在rpm左右的某个节点实现峰值。1.5T·rpm是N·m，2.5L·rpm可能连N·m都没有，相同转速的马力能一样吗？这就说明了2.5LNA的发动机实际上连1.5T的动力水平都不如了，但是耗油量却要高得多。至于涡轮增压能让小排量发动机实现扭矩的大幅提升，原因是因为正压压入的空气不仅量是标准的，而且经过了压缩。空气中的氧分子是燃油的助燃物，固定量的燃油与氧浓度低的空气反应的燃烧速度慢，反之与高浓度氧气的燃烧速度快；内燃机即使在热车时也做不到充分燃烧，所以只有燃烧速度快才能让等量的燃油、在固定时间内转化出更多的能量（热能）。自然吸气吸入的是常压的低氧浓度空气，燃烧速度当然慢；反之涡轮增压压入的是高氧浓度空气，燃烧速度当然快。所以相同排量的涡轮增压机的扭矩可以高一倍，排量小一些也能重合或更高！——自然吸气提升动力是“玩排量”，这是原始且落后的方式；涡轮增压提升动力是“玩氧气”，对于内燃机而言则要先进很多。要知道所有柴油发动机都用涡轮增压技术，公路上奔驰的大卡车和客车没有例外，商用车时最需要节油和爆发力的，这就足以说明哪种技术先进了。最后再了解「电机」的特点吧：恒扭矩恒功率电机比最优秀的涡轮增压机的爆发力都要强，因为电机并不是通过燃烧来转化动力。动力电池包将电流输入到电机，在电机的电磁线圈上形成电磁场，磁场与悬浮固定的转子永磁体互斥；以同极相斥、异极相吸的原理使得转速运转以输出动力（扭矩），转化过程中没有接触磨损和噪音振动。不过更重要的是电池包可以在起步瞬间以最大电流放电，形成最强的电磁场以转化最大扭矩；而电流的传输速度是仅次于光速的，所以电机起步就能实现最大扭矩，动力感受要好太多。至于很功率则是缺点，转速过高时的电机也会想内燃机一样出现扭矩下降；但是电机的转速极限是非常高的，因为运行中没有磨损和振动，所以不用担心NVH会影响车辆的品质。电机的转速可以达到1.5-2.0万转（每分钟），F1方程式赛车的内燃机也就是这个水平，然而噪音和油耗都是巨大的。可是电机以高转速运转的电耗也没有多高，因为电机不像内燃机一样存在冷却、进排气和机械结构运动的各种动力损耗；电机的“热效率”可以达到95%以上，而内燃机平均能达到30%也就算了不起了。所以电机是一种非常理想的汽车发动机，在动力电池储能没有突破之前，加入电驱系统的插电混动汽车有效提升了纯燃油动力汽车的动力并降低了综合油耗；在动力电池成本降低之后，内燃机的时代也就算结束了，但在此之前应当会先淘汰自然吸气发动机。编辑：天和Auto-汽车科学岛天和MCN授权发布，保留版权保护权利喜欢我们的内容请点赞转发哦

转载请注明:http://www.aideyishus.com/lkgx/7378.html