內容概述:NA機型的優缺點,日系汽車的「人設」錯誤解讀。
NA_normally aspirated,釋義為自然吸氣發動機。這種機器是日系汽車以及5/8級汽車普遍使用的機型,為什麼日系汽車偏愛這種機器?解析這一問題首先需要掌握這種機器的優點和缺點。其優點一言以蔽之:結構簡單且製造成本低,細化之後可以這樣理解(請看第一節)。
NA·優點
「自然吸氣」的概念就是自然的吸入空氣,吸氣的基礎是往復循環式·內燃式熱機的活塞運動。汽車裝備的四衝程熱機有四個運動步驟,分別對應的動作如下。
進氣噴油(活塞下行)
壓縮蒸發(活塞上行)
膨脹做功(活塞下行)
排出廢氣(活塞上行)
活塞通過連桿與發動機的曲軸連接,所以活塞的往復運動就能帶動曲軸運轉,通過與曲軸連接的飛輪輸出轉矩(動力)。下圖為四衝程動態概念。
知識點:打開氣門的同時,利用曲軸轉矩帶動活塞下行;這種狀態就像拉針管的手柄抽取液體的願意一樣,利用的是負壓產生的吸力從車頭抽取空氣。這是NA機型的優點但同時也是缺點,優點為進氣結構非常簡單,總成的製造成本與故障率都會很低;缺點則為吸入的空氣始終為常壓標準,也就是和呼吸時吸入空氣的氧濃度是相同的,下面再來看一看缺點吧。
NA·扭矩
內燃機是通過燃燒產生內能(熱能),再將這種能量轉化為機械能的發動機。燃燒的本質是碳氫化合物與氧氣發生的還原反應,這是一種過程的概念而不是結果;反應過程中分子無規則的劇烈運動等於碰撞與摩擦,摩擦起熱是最基礎的物理現象,所以燃燒才能夠產生高温。那麼這與NA機型的缺點有什麼關係呢?答案在於熱能推動的是活塞下行並帶動曲軸轉動,輸出的轉矩即為【扭矩】。
曲軸“扭一扭”就能輸出動力,那麼“扭”的力度越大是不是扭矩就會越大呢?很顯然這是肯定的結果,但是NA機型無法實現大扭矩,而且中低轉速區間的扭矩會相當的低。原因為吸入的空氣是常壓標準,在「0海拔·20.94%」的氧濃度狀態下也會很一般,隨着海拔提升造成的氧濃度下降則會越來越差,那麼這種機器的動力曲線有什麼特點呢?
「NA機型」是一種“玩排量”的低端機型。
氧氣是還原反應的基礎,對於碳氫化合物而言就像是“能量飲料”。其濃度越高則(固定量)燃油反應過程中產生的內能越高,説白了就是能量越大且扭矩越大。然而NA改變不了氧濃度就只能調整噴油量,也就是以低反應強度燃燒更大基數的燃油產生更多熱能,從而實現大扭矩。提升噴油量的方式為拉昇轉速,所以這種機器的耗油量實際是很高很高的。
「Turbo」渦輪增壓機玩的是“氧氣”。
在噴油量不變的前提下,這種機器通過每分鐘數萬轉的渦輪壓縮空氣的體積,從而使等量體積的空氣中含有更多的各類分子,其中就包括氧分子。(壓縮的概念是擠壓分子之間的間隙,間隙縮小等於分子數量增加)這種狀態叫做富氧燃燒,在工業領域是非常普及的技術;在內燃機領域則是給固定量的燃油“混合更多能量飲料”,讓反應過程變得更強烈就能獲得大扭矩了。
*(扭矩×轉速÷9549×1.36=馬力,如果看得懂的話就會明白大扭矩能夠實現低轉速高性能,動力體驗滿足用户需求則無需像NA一樣頻繁拉高轉加速,所以必然會節油)
日系汽車「人設」
日系汽車在歐美市場的產品定位比較low,通俗的解釋就是主攻低端汽車,面對消費能力比較差的C端市場。(便宜貨·並不是諷刺而是事實)
但是日系汽車還有另外一個「人設」,不過僅僅在國內汽車市場被認可:省心與節油。省心是因為自然吸氣發動機的結構很簡單,結構簡單則故障率低,這點是不能否認的理論層面的事實。事情情況可參考豐田NA機型的機油增多與乳化,日產發動機的燒機油與尾氣黑煙,三菱汽車的怠速共振,斯巴魯H型發動機的嚴重磨損等等——技術落後連NA都做不到穩定。
「節油」是NA不宜討論的話題,除非汽車的整備質量非常低,這點日系汽車還真能做到。參考神户鋼事件,日系汽車主流品牌設計鋼材造假有大幾十年的歷史,其低端的材料與輕盈的車身總能實現低油耗。但如果用户對於性能仍然有追求的話,頻繁的拉高轉速還是會很費油;但很神奇的是日系汽車抓住了用户的「心態」,其追求節油自然不捨得踩油門拉轉速,保守的駕駛員與動力羸弱的汽車成為了“完美的組合”,價值媚外情節的作用於是品牌人設也就形成了。
總結:日系汽車的好評多源自用户需求標準的低,就像有些日系車輛用户認為0-100十五六秒也就叫做“風馳電掣”了,起步緩慢的加速不認為會影響前提車輛與整體車流的通勤效率,而是認為這樣駕駛會更安全(內心隱約瞭解車輛的被動安全水平差)。
這就是日系車仍然有好評的原因吧,然而在Turbo技術在中美歐三大車系普及多年,而且指令與耐用性同樣水平很高後,仍然有這種對汽車的認知就很可悲了。
本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。