涡轮增压发动机通俗的说可以看成是在自然吸气发动机的进气口增加了一个鼓风机,这个鼓风机的动力来自发动机的尾气,发动机的尾气,推动涡轮高速旋转,带动同轴的另一侧泵轮也同步高速旋转,不停的将空气通过节气门进灌入进气道,从而实现在不增加发动机物理排量的基础上,增加进气压力,实现高压进气,然后再根据进气压力传感器和空气流量传感器计算进气量,最后ecu再根据氧传感器的反馈进行燃油喷射修正,最后会喷入适当的燃油,尽量控制发动机的空燃比在14.7左右。尽量确保发动机燃烧工况处于理想状态。
发动机缸压、温度不同;由于涡轮增压发动机在涡轮正压的时候,进气道的压力比较大,燃烧室的压力比较大,燃烧后产生的热量也更高,输出功率相对也更大。此外,涡轮增压器在尾气的高温作用下,通常最高可以达到900摄氏度,一定程度上也会提升进气温度,因此,涡轮增压发动机往往需要一个中冷器,对进气温度降温。
动力表现不同;自然吸气发动机只有一种工作模式,那就是通过气缸的往复运动,产生自然的吸力,将进气道内部的混合气吸入气缸,当然也有一些缸内直喷的自然吸气发动机,吸入的是纯粹的空气,在缸内进行喷射,相对而言,自然吸气发动机由于物理排量是固定的,如果想要多做功,就必须要多进气,而想要多进气,唯一的办法就是提升转速,因此自然吸气发动机的输出功率一般只发动机转速的影响。
涡轮增压发动机有两种工作模式,涡轮会随着发动机的运转始终转动,初期由于转动速度比较慢,产生的压力比较小,此时进气道处于负压状态,随着发动机转速的升高,尾气量会越来越大,推动涡轮高速转动,当涡轮达到一定的临界值时,进气压力会有负压转为正压,此时就会产生有效压力,增加动力输出,但是实际上涡轮增压发动机的压力是需要控制的,否则因为大量的空气进入气缸,就必须辅助喷射配套的燃油才能维持燃烧,这就会导致油耗大幅增高,因此在没有动力需求的情况下,涡轮增压发动机不会维持进气道正压状态,会通过进气端的泄压阀进行泄压,此时涡轮增压发动机只相当于一个自然吸气发动机,而在有动力需求的情况下,比如发动机负荷比较大,转速升高时,泄压阀关闭,进气道压力恢复,大量的空气被灌入到气缸,在喷射适量的燃油,这就是涡轮增压的增压状态。
驾驶感受不同;驾驶自然吸气车型最大的感受就是线性、平顺,发动机低转速低输出高转速高输出,但是由于进气量只能受到发动机转速的影响,因此,对于发动机功率输出来说,需要在高转速下才能够达到,小排量自然吸气,发动机动力表现相对较差,由于发动机转速较高时才能输出较大的功率给人感觉加速乏力。此外,小排量发动机一个非常明显的缺点,就是不跟脚,在城市低速行驶时,由于涡轮频繁地处于增压和泄压的状态,涡轮完成储压也需要一定时间,这就会感觉到动力的延迟。
涡轮增压发动机通常可以分为两种,一种是小排量涡轮增压发动机,1.3-1.5T,这种排量涡轮增压发动机解押压力调整的比较高,这样涡轮增压器就很容易处于增压状态,发动机转速往往也比较高,这样可以输出较大的功率,当然,小涡轮最大的问题就是动力储备并不大,通常发动机转速达到一定程度,以后再加速就成为了问题。另外一种就是大排量的涡轮增压发动机,比如2.0T,相对而言,涡轮在不启动的时候,只相当于2.0升,自然吸气发动机,动力也是足够的,再有较大的动力需求的,才控制泄压阀关闭进行增压,通常可以达到较大的动力储备和急加速的需求,理论上来说,如果脚法足够温柔,可以相当于是一个2.0升自然吸气发动机。在油耗和动力之间达到良好的平衡。
保养要求不同;涡轮增压发动机对于润滑和散热的要求非常高,要求使用全合成机油,而且对全合成机油的高温运动粘度都有一定的限制,相对来说,这些机油的价格相对较高。对于自然吸气发动机来说,保养的要求就非常低,可以使用普通的矿物质或者半合成机油,以降低保养成本,当然,客观来说,全合成机油的保养周期更长,综合衡量保养的费用并不高。使用寿命不同;这就很容易理解了,自然吸气发动机的结构简单,缸内温度低,压力小,使用寿命自然更长,而涡轮增压发动机结构复杂,涡轮增压器通常处于高温高速状态,对于材料润滑散热等要求都比较高,相对而言,发动机的运转寿命会更低一些。
到底该购买哪种发动机?如果购车的用途只是在城市上下班,买菜接送孩子代步,实际上一般的自然吸气发动机也是比较适合,比如日常行驶时一辆2.0或2.5L,自然吸气发动机,动力的表现也是足够的,日常行驶时更省心,保养更简单,更方便,使用寿命更长。但是如果购车更多的适用于高速行驶,城际间穿梭,那么一辆涡轮增压发动机,相对而言,在高速的动力响应性明显会更好,当然以我个人而言,不建议购买小排量涡轮增压发动机。也就是说我的最终建议是要么购买大排量的涡轮增压发动机,要么购买大排量的自然吸气发动机。