1.3 T的发动机相当于多少L的动力?

1.3 T的发动机相当于多少L的动力?

1T等于多少升-涡轮增压技术比想象中的夸张

分析标准:

1.0T1.5T2.0T

这三个排量的涡轮增压发动机等于多大排量的自然吸气?

L是升的缩写,2.0L为2.0升,自然吸气发动机的缩写是NA,涡轮增压发动机的缩写是T(engine)。

1.0T≈2.0L

1.5T≈3.0L

2.0T≈4.0L

这是扭矩的标准,功率可以相当或小排量的涡轮增压机略低一些;比如目前最高标准的1.0T三缸机都有100kw/200N·m的标准,2.0L-NA的标准正是这样,最高也不过是210N·m左右、功率鲜有超过110kw的哦。所以1.0T的发动机等于通过增压技术“+1.0L”的排量,但是油耗必然会更低,那么究竟是什么原因在不提升排量的前提下实现动力增长的呢?答案在于压缩空气。

图1:富氧燃烧与正常空气氧浓度燃烧充分性与火焰传播速度的差异

图2:涡轮增压与压缩空气的概念

发动机燃烧做功的本质是燃油的氧化还原反应,反应的基础是“燃油+氧气”;常压空气(标准海拔)的空气中含有20.94%的氧气,海拔越高比例越低,NA技术就是吸入常压标准的空气,通过其中的氧气催化燃油。过程中产生的热能会有一部分转化为机械能,也就是所谓的动力和扭矩,但是内燃机会因为做功时间太短、氧浓度态度而无法完全燃烧,与“充分燃烧”的100%程度相比其实充分性的比例非常之低。

说白了就是NA内燃机的燃油大部分都是没有充分燃烧就被当作废气排出车外的,所以空气中才会有碳氢化合物(HC),这是汽油的主要成分;那么想要提高燃烧的充分性就只能提高氧浓度,因为相同转速的做功时间是不变的,都是四冲程发动机,而提高氧浓度的唯一方式就是压缩空气。也就是把大团的空气压缩变小,压缩的是分子之间的间隙,可以理解为让分子与分子之间更紧密一些,结果则是压缩后的小团空气中也会有更多的氧分子。

涡轮增压增压器的本质就是个空气压缩机,Turbo增压器分为废气涡轮和压气机部分的涡轮;NA内燃机在运行中就会产生大量的排气,每分钟可多达数百升,在狭窄的排气歧管里会形成超高压的气流——但是自然吸气发动机选择直接浪费掉排气压力,为什么呢?——因为这种内燃机的制造成本低……仅此而已。

TURBO则是在排气歧管位置引出管路并连接增压器的废气涡轮,让尾气先吹动涡轮高速运转、之后在进入排气管净化并排出车外;其压力高到必须设计「旁通阀」,以压力达到设定标准后开启旁通阀,让气流绕过涡轮直接进入排气管,否则涡轮转速过高、空气压缩程度太大、进气氧浓度极高的话,燃烧火焰温度和缸内压力也会超高,这会造成发动机使用寿命的缩短、敲缸甚至报废,由此可见涡轮增压技术能把空气压缩到什么程度。

扭矩×转速÷9549=功率,功率越大车辆的急加速能力越强、极速也会越高,扭矩越大则加速瞬间推背感越强。

只要扭矩足够大则功率也会足够大,1.0T有200N·m,2.0L-NA有200N·m,功率自然会相当喽;不过到1.5T就和2.5L-30.L NA的功率略有差距了,但是驾驶体验基本都会更好,也就是加速性能往往会更强。

1.5T目前最高标准是138kw/300N·m(1500-4000rpm),2.5L的最高标准大都是250N·m左右,但是最大功率可以达到150kw左右,为什么扭矩更小但功率更高了呢?这就要谈一谈两种发动机的动力曲线的特点了。自然吸气发动机的最大扭矩往往要到4000转以上才能达到峰值,也就是“250N·m(4000rpm)”的概念,有些发动机要到4500/5000rpm才能达到最大值,那么在高转速区间的扭矩就不会有过大程度的下滑。

参考上述1.5T发动机的扭矩曲线,其最大扭矩在1500转就能达到峰值、也就是300N·m,并且能持续输出到4000转;但是在4000转之后的扭矩下降程度就会略大一些,相同转速的扭矩低了,功率自然也会低一些——扭矩和转速是相乘的关系,在高转速基数的前提下,小排量涡轮增压发动机的扭矩还是略有些吃亏的,那么加速感会更差吗?

合理的标准应当是大扭矩在中低转速区间爆发!

也就是300N·m(1500~4000rpm)/138kw,在实际应用中的体验远胜250N·m(4000rpm)/150kw;比如百公里加速需要的不仅是高功率拉升的极限,同时需要足够强大到额扭矩带来的初段和中段(中低转速区间)的爆发力,同款车用上述1.5T发动机可以实现8秒破百,用2.5L充其量是11-13秒,因为加速起步过程中1.5T“蹭”一下就窜出去了,2.5L的初段因扭矩过低而“犹犹豫豫”的加速,直到转速拉升起来之后才能实现“反超”;可是1.5T的每个前进挡的初段和中段的加速爆发力都更强,2.5L的每个前进挡都要缓慢一些,所以加速成绩反而会更差。

在性能方面与目前1.5T汽车相当的NA,只能从3.0L-V6里找找看了;要知道目前1.5T的紧凑级轿车最快加速达到7秒,曾经的2.5L-V6的某款“大后超”的百公里加速最好成绩也只是8.95秒左右,所以3.0L以上排量的自然吸气车辆不要轻易挑战小排量1.5T的轿车。

2.0T是个坎,排量基数仍旧很重要!

2.0T最高标准可达到200kw/400N·m,3.5L-V6的标准大都在165kw/360N·m左右,水平显然是差一些的;到4.0L-V6 NA的程度,扭矩也可以达到400N·m、功率可以达到220kw左右,极限略高于2.0T,不过特点还是如上述1.5T/2.5L/3.0L NA一样,单纯讨论加速性能还是2.0T占优。

有没有发现一个问题?

1.0T≈2.0NA +1.0L1.5T≈3.0NA +1.5L2.0T≈4.0NA +2.0L

排量越大,涡轮增压发动机超越的自然吸气发动机的程度也就越大,不过3.0L却只能达到250kw/500N·m左右,相当的是5.0-6.0L,跨度就没有那么大了;所以才说2.0T是个坎,排量仍然是很重要的, 排量基数越大则“能用于富氧燃烧的基数越大”,涡轮增压机排量的增长是线性的、扭矩和功率的增长是要“加成”的,所以2.0T和1.5T的差距会很大。

但当自然吸气发动机的排量达到一个阈值后,基数也会很大,两者的差距会一定程度的缩小;不过相同或相近的排量总还是涡轮增压机的动力更强,而排量更小肯定更省油,所以在燃油车倒计时的阶段中如果想选择一台车收藏的话,涡轮增压仍旧是最佳选项。

编辑:天和Auto-汽车科学岛

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排量已经看不出发动机的动力参数了,基本上没有相同输出的同排量的发动机。

必须要看各个转速下的动力输出,比较直观是扭矩曲线。

说的简单一点:

比如1.3T,102KW,光看这个102KW,其实什么都看不出来的.....因为需要配合转速才能知道具体的情况。(好比一个遮住的人,你只是看见了他的头,你就说他有多高.....)

再进一步直观一点 102KW(5200~5600r/min),还是不够直观(好比一个遮住的人,露出肩膀的一小部分了,你就说你知道他的身高了)

那么再进一步:235Nm(1400~3500r/min),这个相当于是知道了一个人从膝盖到肩膀的高度(但是你不知道他的脚大不大...头大不大)

那么要想全面的知道一个发动机的参数,需要查看他的发动机特性曲线,只有通过这个曲线,你才能知道从1000~6000r/min这个范围到底是怎么样的。

两个不同的发动机,也只有通过严谨的这种参数对比才能大概知道动力输出状态。

比如下面两个曲线:

下图是某1.3T

下图是某2.0L自吸的:

手动对比一下:

可以比较清楚的知道谁在区间有什么优势了。

(上图只是描了扭矩曲线的对比,如果描出功率曲线也是一样的趋势。)

再来个某1.3T和1.8L的官方的对比:

可以一目了然的知道两个发动机各自的优势转速区间。

再来一个参数很牛的1.3T

(这个曲线的功率在2000r/min一下描的不是很好,可能1000r/min时候的输出偏高了,简单的公式可以验证这点)

可以简单对比一下这个1.3T和前面一个1.3T

光看参数是永远没有这么直观的表达出各个转速下的差别。

所以1.3T到底相当于什么排量的自吸,要看你想要对比的自吸是什么参数。

小排量涡轮增压和他1.6倍以上排量自吸的对比,主要的差距在怠速到1200r/min这段,自吸大多有动力输出优势(也就是低扭要强悍一些),但是1500~4000r/min这个范围,大多都是涡轮增压有优势。然后5000r/min以后,有点说不清。

1.3 T的发动机相当于多少L的动力?

最多1.6

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