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涡轮增压系统的介入是什么意思?涡轮介入是越早越好么?

2023-05-26 16:14:48来源:中金网栏目:产经

现如今市面上的涡轮增压车很多,相信会有朋友疑惑涡轮增压系统的“介入时刻”是否越早越好?实际上这个问题并不存在,因为车子准备起步时只要给油,涡轮系统就会开始提供压力。除了一些匀速巡航工况增压系统会随动(歧管压力为负压),其余无时无刻不在“介入”。

严谨地说“涡轮介入”这个词是源于网络或4s店的非标准词汇。所表达的意思无非是涡轮增压系统发挥作用的节点(转速表达或负荷表达),也就是说当驾驶者踩油门起步、提速过程中增压系统什么时候起作用。而实际上在起步、提速阶段只要给油,增压系统就会起作用,哪怕只是踩油门提高50转、增压系统依然会起作用。

所以在汽车起步、提速过程中增压系统无时无刻不在起作用(介入),所以就不存在介入早、介入晚的说法。所以增压系统介入时间(转速)不存在早晚,存在早晚的是踏入扭矩平原的转速。如有两台同样为1.5T的发动机,发动机A地板油状态下1000-3000转为扭矩平原(最大扭矩保持,不下降),发动机B则是3000-5000转为扭矩平原。

发动机A与发动机B谁更好?

地板油状态下

A发动机:1000-3000转为峰值扭矩平原

B发动机:3000-5000转为峰值扭矩平原

哪台机器更好?严谨的说没办法区分哪台机器更好,因为表现特性不同。而但从日常代步而言显然是A发动机更好,日常用车当然很少地板油驾驶,但即便是轻踩油门达到1000转时增压效果已经非常明显,车子会有明显的爆发力。而发动机B在踩地板油时(节气门全开)3000-5000转才能进入扭矩平原,那么日常代步时轻踩油门(节气门1/4-1/3左右的开度),3000转以下如同自吸。

毕竟现如今的路况、驾驶者的心态、变速器的超大传动比范围几乎能让发动机很难达到3000转以上。所以发动机B在日常使用中会很难受,因为增压系统发挥作用达到能让驾驶者感觉到的周期太长。注意并不是说增压系统在3000转之前没有发生作用,只是说在3000转之前增压系统发生的作用并没有让驾驶者感受到。而驾驶者没有感受到增压系统作用的过程被称之为“迟滞期”。

所以迟滞期内并不是增压系统没“介入”,而是在这个过程中增压器转速低、提供的压力很小,小到让驾驶者感觉不到。而实际上在这个过程歧管压力也是在不断提高的,当压力逐渐从负压达到正压时(1Bar),可以视作增压系统真正开始发挥自身的价值(注意不是发挥作用)。因为歧管的压力在达不到1Bar时=自然吸气发动机,那么增压的意义就被削弱了,但不等于歧管压力为负压时增压系统就没发生作用。

正压与负压,增压与自吸

可能很多车友不清楚什么是正压、负压,实际上歧管压力大于1Bar时为正压。而负压并不代表压力在0以下,而是0-1Bar之间的压力皆为负压,比如0.4Bar、0.8bar、0.999Bar等等,只要小于1Bar就是负压。自然吸气发动机的歧管压力恒为负,变化范围一般会在0.4Bar-0.8bar之间。而自然吸气发动机随着节气门开度不断放大,同样也是一个增压的过程。

如某发动机启动后怠速时歧管压力为0.4Bar左右,随着节气门开度越来越大(油门越踩越深),歧管压力从0.4Bar上升至0.8Bar,这个过程是不是在增压?当然是,只是这个增压范围、极限太小了。所以从微观上看任何内燃机在不断拉升功率的过程中,都存在一段增压的过程(歧管)。只不过在涡轮增压系统加入后能把0.8Bar左右的自吸增压极限值(负压范围)拉升至1Bar以上,此时进入正压范围。

迟滞期长短与应用场景

写到这各位应该已经明白涡轮增压发动机在驾驶者踩下油门那一刻起就已经起作用(所谓的介入),至于起到的作用是否被驾驶者感受到则是另外一个故事。所以涡轮增压发动机不存在“介入”早晚,因为无时无刻不在介入。而存在早晚的则是扭矩平原,比如当年三菱EVO上的4G63T,它的扭矩平原则是4000-5500转的范围。

也就是说如果不是把油门踩得很深,很难发挥出增压系统的威力。为什么它的扭矩平原门槛转速那么高?原因很简单,因为为了追求极限功率、极限扭矩,所以使用了更大惯量的涡轮。大号涡轮叶片重想让它高速旋转需要更多的废气,但发动机在转速低时提供不了那么多废气、所以涡轮转速就慢,所提供的压力就小(迟滞)。可一旦把转速拉起来并保持,那么大号涡轮同样能高速旋转所提供的压力值则更大。

所以早期那类增压发动机针对的都是赛车场景,比如EVO、STI等等。拉力赛都是单独发车,不追求起步有多快、但求别坏。整个过程都是自己在跑,所以可以把转速始终维持在高速区间,这样就能一直保持涡轮增压系统提供高压。况且还有偏时点火系统在收油时噗噗噗的喷火,所以赛车不会受到迟滞的干扰,增压系统需要提供的只是更大的峰值功率、扭矩(扭矩其实和功率是一回事,乘上转速就是功率)。

而民用车常在市区路况行驶,红绿灯多、容易堵车、限速60km左右。在这种场景下不拼极速,只要能做到确保0-60km的提速足够快即可。简单点说就是轻踩油门就得上劲、车子就能跑出去才行,在这种需求下对增压系统的要求就是响应速度要快。要实现这种需求就需要用小惯量涡轮,涡轮增压器小、叶片轮轻,有点废气就转得飞快,但能提供的最大压力要小很多。

这样的涡轮增压发动机1000转出头往往就能表现出爆发,但扭矩平原在3000转时也就到头了。具体的表现就是确保0-50km提速足够快,0-100km、0-200km是不是也快并不重要。因为日常的市区用车场景很难把车子提速到100km甚至200km以上(超速),大惯量涡轮几乎没有发挥的场景。所以如今乘用车的增压系统几乎都是小惯量、高反应、低极限。

这就好比EA888与M133一般,EA888发动机的扭矩平原为1600-4500转。而M133发动机的扭矩平原为2500-5000转,如果都是地板油,高尔夫(380)肯定没有A45快。但如果都是轻踩油门1000转出头,高尔夫提速可能比A45更快。这就是扭矩平原越靠前,响应越快的道理,缺陷是极限低。相反扭矩平原越靠后,响应越慢、越迟滞,但优势是极限更高。

总而言之涡轮增压系统介入不分早晚,因为只要给油歧管压力就上升(压力上不去的场景是空挡,空挡5000转歧管压力还是低于正压的负值)。可以分早晚的是扭矩平原,扭矩平原越靠前、迟滞越不明显、越适合普通人日常代步使用。扭矩平原越靠后、迟滞越明显、越拥有超高的极限,日常使用由于不具备长期保持大节气门开度、高转速的场景所以不好。但在能长期保持大油门、高转速的赛道上,这种增压系统反而是最优解

标签: 涡轮增压系统介入 涡轮增压车 发动机

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