假设一台汽车的油箱4921L为62L,且此车为2.0T涡轮增压发动机220t马力最大扭矩为350n/m其中这

作为标定工程师来凑个热闹~

首先前面的回答基本解释了发动机的 功率、扭矩、转速 这3个参数和汽车动力性之间的关系,

1. 最高车速由最大马力决定
2. 任何车速下,车辆的加速度由当时发动机输出的最大功率决定
动力性不止是最大扭矩和最大功率两个参数,还要看每个转速下的扭矩(功率)和转速范围

作為一般用户能完全理解这几句话就相当可以了,至少能够做到不被厂家的宣传数据所迷惑

但是作为喜欢刨根问底的工程湿,搞明白这些还不能满足因为有些问题仍没法解释,比如:

问题1:为什么相似功率和扭矩数据的自吸发动机和涡轮增压发动机自吸的车加速感受奣显比增压的强?

问题2:为什么越野车大多装载自然吸气发动机或者柴油机强调低速大扭矩?

问题3:为什么豪华轿车如劳斯莱斯6.7排量嘚发动机,最大功率只有400多kw扭矩却有惊人的900Nm?

对于问题1我想到一个更加到位的表述:

动力性影响因素除了最大扭矩、最大功率、不同轉速范围的扭矩和功率外,还有不同转速不同扭矩下的扭矩响应速度事实上,对于日常驾驶工况扭矩响应速度对动力性的主观感受影響更大。

问题来了:什么是发动机的扭矩响应速度

举个极端的例子:假如一款车的发动机,在1000rpm~6000rpm转速范围内都可以输出900Nm的扭矩,很惊人叻吧但是如果告诉你,从踩下油门开始需要经过3秒时间发动机才能达到这个最大扭矩,那这个惊人的900Nm还有用吗对直线加速可能还有些用吧。。

当然前面假设的3秒的响应时间夸张了,实际涡轮增压发动机0.5秒左右的延迟是有的视海拔、气温、转速等情况而定,而这0.5秒体现到驾驶感受上影响就很大了。

又一个问题来了:为什么自然吸气发动机扭矩响应会比涡轮增压发动机快

这就要提所谓的“涡轮遲滞”了。涡轮增压机的原理简单来说就是利用排气的能量带动涡轮旋转给进气增压从而在排量不变的情况下增加进气,提高功率但昰午餐没有免费的,利用了排气能量但是增加了排气背压;增加了进气,但是等待涡轮提速需要时间下图所示是两种发动机的扭矩响應示意图:

驾驶员踩下油门,VCU对发动机的目标扭矩如蓝线所示理想的情况当然是发动机扭矩紧跟目标,不大不小(这就是所谓的“跟脚”)但实际情况我们看到了:

  • 自然吸气前半段响应快,但是很快达到自己的极限了;
  • 涡轮增压虽然最终能够达到扭矩目标、极限高但昰中间经过了很长的响应时间。

大部分日常驾驶工况驾驶员不会把油门踩到底,也就不要求发动机扭矩出到极限这样一来前半段扭矩響应快的自然吸气发动机,就会带来更加强烈的加速感

那再来一个问题:响应最快的是什么车呢?

扭矩响应最快的是电动车因为电机扭矩响应的速度大约在30ms(0.03秒),大约比发动机快10倍!由于此前很长一段时间我一直在研究混合动力汽车顺便再提一下混合动力汽车的一個优点:我们常说的混合动力汽车的一个优点是电机可以调节发动机负荷到最佳经济区间,从而减小油耗这是从经济性的角度,其实从駕驶性的角度混合动力汽车的还有一个重要优点是扭矩响应快,快到什么程度呢几乎跟电动车一样快!因为当发动机扭矩响应速度跟鈈上指令时,电机这时候可以进行补偿发挥其响应快的优势。那为什么要说“几乎”呢因为电机补偿的能力是有限的,当油门踩的很罙电机全部扭矩不足以补偿时,这时候只能等待发动机自己的扭矩响应出来了。混合动力其实很好玩,如果大家感兴趣以后有机會再展开说。

以上就是自然吸气发动机扭矩响应会比涡轮增压发动机快的原因了

关于涡轮增压,这里稍微再多讲一点为下一个问题做點铺垫:

我们已经知道涡轮迟滞了,那怎么做可以减少迟滞呢

我们要说的是方法2,增加排气能量怎么增加当然是提高发动机转速了,這也就解释了涡轮增压发动机低速大扭不行的名声(如果你发现自己的涡轮增压车总是不跟脚,尝试切到S档绝对会发现跟脚的多,因為S档会自动推迟升档点让发动机维持在高转速)

我一开始的疑惑是:高功率为什么不行?发动机低速扭矩不够我降挡还不行么? 有个解释是绝大多数用户大部分工况是发动机低转速,降挡的动力来得不如不降挡直接

我还是觉得困惑:即使降挡不行,我还可以调节换擋点推迟升档啊即使1档起步没法调节换挡点,我改主减速器速比还不行么说到底我们是可以调整车辆去匹配动力源的。

其实我们忘了動力系统中的一个小兄弟:离合器(或AT的液力变矩器)

离合器简单来说就是连接发动机和变速箱的连接件特别的只是,这个连接件可以處于3种不同的状态:(1)脱开;(2)接合;(3)滑磨

越野车设计时需要考虑很多大负荷起步的工况起步过程的专业术语叫Launch,这个过程离匼器处于滑磨状态Launch的控制原理是发动机根据驾驶员的扭矩需求调节到一定转速,同时压离合器由于负荷大,离合器得压的比较紧同時为了防止发动机转速被离合器拽下来,发动机的扭矩能力必须大于等于离合器于是发动机转速不能太低,又由于车辆刚开始起步变速箱是跟车轮相连的,因此变速箱的输入端转速几乎为零于是离合器两端就会有比较大的滑磨速差。

高中物理还没还给老师的同学这时候应该会想到大扭矩和高速差,意味着摩擦功率很大发热会很快。

大众dct一开始为什么容易坏

宝马M3为什么不支持连续弹射(SportLaunch)?

连续夶油门起步后窗外烧焦的味道从哪里来

——都是因为离合器发热

那保时捷为什么可以连续弹射呢?

——因为pdk变速箱根据离合器温升可以洎动切换到油冷

(应该还有别的技术手段我只知道这么多)

举这几个例子只是为了说明离合器发热是个很要命的问题。越野车起步虽然鈈像跑车弹射起步那么恶劣但是比家用轿车低速起步还是要恶劣的多。

怎么做减少发热呢最直接的想法当然是减小滑磨速差了,减少滑磨速差就得降低发动机转速降低发动机转速的同时还得保证起步的动力输出,这就是所谓的低速大扭矩了

在此我们其实也找到了高轉速发动机的其中一个缺点:起步滑磨发热多。

问题3其实跟动力性不是直接相关只是讲到扭矩、功率、转速相关话题了,顺带讲一下:

為什么劳斯莱斯的发动机扭矩很大但是功率不大原因其实不复杂,因为豪华轿车对极限性能的需求不大但是对NVH性能的需求很大。发动機是汽车上最主要的噪声来源同一款发动机运行时的NVH和转速、扭矩都相关,但是转速的影响更大跑车上发动机轰高转速,那是美妙的喑乐但是豪华轿车上轰高转速,那还像话么

所以高转速发动机的第二个缺点:NVH差。

1、影响汽车动力性的因素除了最大功率和最大扭矩、不同转速的功率和扭矩还有扭矩响应速度;

2、自然吸气发动机扭矩极限不如涡轮增压发动机,但是扭矩响应速度特别是低转速的扭矩响应速度比涡轮增压发动机要快;

3、汽车的性能不是简单的由动力源(发动机)的参数决定的,还需要考虑与其它传动系统部件如离合器的匹配低转高扭的发动机更有利于大负荷起步。


没想到会有同事看到这篇文章。要求之下小改了一些转到公司公众号了:

感兴趣嘚朋友也可以关注一下,里面有一些工程师同事写的技术干货~

    第三代EA888发动机正成为奥迪车型当Φ的绝对主力了技术上自然是紧跟潮流的,很难让人吐槽点什么还死缠烂打的话那就只能要你好看了,因为这台高功率版本发动机最夶功率有252马力最大扭矩370牛?米。这样的动力水平甚至可以轻松震住Q7这样的“大个”费点专注力就能让它以7秒出头的成绩“破百”。单從输出数据来看的话A4L似乎可以不需要上3.0L V6发动机车型了,不过实力归实力,我还是有点自私地希望能有更大排量的车型加入的看我同倳黄荣嘉前两周在冰天雪地的芬兰里开奥迪S4()有多爽就知道了。和这款发动机搭配的同样是主力的7速双离合变速箱



动力总成――2.0T发動机间的较量

    动力方面,三辆车采用的都是2.0T涡轮增压发动机并且三台发动机都是各自系列里的低功率版,从参数上看A4L最强320Li最弱。在变速箱的选择上三款车型各有不同,320Li与C 200 L使用的分别是8挡与7挡手自一体变速箱 A4L这一次抛弃了CVT无级变速箱,全系换用了7挡双离合变速箱

● 苐三代EA888+7速湿式双离合

    动力方面,全新A4L将会搭载第三代的EA888发动机目前已知的动力有2.0T高低功两个版本,据了解这应该是先期上市的车型至於未来能否推出1.8T或者1.4T的暂时还不太清楚。

    此次推荐的奥迪A4L车型搭载的是一台代号为EA888的2.0T低功率版涡轮增压发动机最大功率和峰值扭矩分别為180马力和320牛?米,数据表现在五款车型中偏弱与发动机搭配的是一台CVT无级变速箱,换挡拨片为选装配置选装价格为2000元。底盘悬架方面采用前置前驱的奥迪A4L前后悬架分别为五连杆式独立悬架和梯形连杆式独立悬架。

5款合资品牌中型车动力系统

    动力方面奥迪A4L个性运动型搭载的是我们非常熟悉的EA888 2.0T涡轮增压高功率版发动机,最大功率为211马力(35TFSI为180马力)最大扭矩为350牛?米,搭配的是S tronic 7速湿式双离合器变速箱quattro㈣驱系统更是一大卖点,据编辑了解该车不但是奥迪家族中最便宜的四驱轿车也是包括奔驰、宝马、凯迪拉克、雷克萨斯等所有豪华品牌中最便宜的四驱轿车。

V6机械增压发动机俨然已经成为奥迪发动机序列中曝光度最高的一线明星了几乎在所有前纵置布局的奥迪车型中,我们都能看到它的身影从最高端的A8Q7A7,A6LA5、S5A4L,这台发动机几乎无处不在

连续两年入选沃德世界十佳发动机,已经足以证明这囼发动机的实力V6缸采用了90度夹角,体积紧凑的机械增压器位于夹角之内铝硅合金铸造的曲轴箱则大大减轻了发动机体重,而身为增壓发动机这台V6T依然可以达到10.5:1的高压缩(高功率版本),再搭配FSI缸内直喷技术不仅性能出色,其燃油效率同样不容小觑 

在大众家族内,这台3.0T发动机有多款不同调校版本性能最强大的主要使用在S5和S4上,最大功率333马力(245kW)/rpm最大扭矩440N?m/rpm。另一个比较常见版本最大功率290马力(213kW)/rpm最大扭矩420N?m/rpm,在A6L、A8L、A7和Q7上都能见到而我们测试的这款A4L 50TFSI使用的则是调校最保守的版本,最大功率272马力(200kW)/rpm最大扭矩400N?m/rpm。

    变速箱方媔性能表现是7速S tronic双离合变速箱的强项,它能提供足够快的换挡速度和不错的驾驶乐趣而湿式双离合结构在可靠性上也可以得到保障,較高的传动效率也有助于降低油耗但是舒适性上它始终还无法和传统AT相媲美。

动力系统及悬挂:S tronic7速双离合+quattro四驱为最大亮点

ZF 8速手自一體变速箱

    动力方面,2013款奥迪A4L 40 TFSI quattro运动型仍旧配备的是高功率版本的奥迪2.0T涡轮增压直喷发动机最大功率211马力,最大扭矩350N?m,尽管在扭矩上与宝马嘚高功率版2.0T发动机相同但在马力上却相差了34马力。看来宝马凭借其强大的发动机研发和调校实力在转型涡轮增压发动机后仍旧有着不俗的表现。

    发动机我们再熟悉不过了大众集团下的EA888系列发动机,搭配缸内直喷和涡轮增压技术铝合金缸盖铸铁缸体,A4L 40TFSI上使用的是高功率版本2.0T发动机最大功率155kW,最大扭矩350N?m(普通版车型是184马力的低功率版本)参数和老款2.0T运动版完全一致相比GTI还多了11马力。

    发动机当然并鈈是我们关注的重点久违的S tronic七速双离合变速箱和quattro四驱系统才是站在聚光灯下的主角。在新一代A4L上市近四年之后这套奥迪的黄金性能组匼才出现A4L的2.0T车型上。尽管有点姗姗来迟但它们的加入也让A4L终于有底气和新3系在性能及操控性上一较高低。


    这里需要再次普及一下奥迪嘚这台7速S tronic双离合变速箱和大众的7速DSG干式双离合变速箱的关系,这就跟quattro和4MOTION的关系一样S tronic是奥迪对于双离合变速箱的称呼,而大众则称为DSG其具体型号则只和车型有关。比如A3由于使用的是大众PQ35横置平台因此在它们上的S tronic变速箱的本质其实就是高尔夫上的7速DSG,而Q3的quattro则和途观的4MOTION如出┅辙当然,同样的情况还出现在奥迪TT和高尔夫R上不过A4L上的这套7速S tronic双离合变速箱采用的是纵置布局湿式双离合器,以及正宗的托森差速器quattro四驱系统和大众的横置平台完全不同。

现在的人们买车时有不少都会先看汽车发动机的,要知道汽车的发动机就相当于一个人的大脑其重要性不言而喻。我们在看汽车发动机时常常会看到1.5T与1.5L的发动机,那有朋友会好奇了1.5T与1.5L的汽车有啥不同呢后来和老司机一聊。才后悔现在才知道啊

工作原理不同。1.5T指的是带有涡轮增压的发动机而1.5L指嘚是自然吸气发动机。前者发动机燃烧产生的废气来带动涡轮发动机就能吸入更多空气,这样一来1.5T的汽车工作时马力就会更大而燃料吔会燃烧得更加充分。而1.5L的发动机是靠自然吸气来维持运行的靠活塞运动来带动发动机工作。马力和耗油量不同1.5T发动机通过废气带动渦轮,可以比原来的发动机提高百分之四十甚至更大马力所以带T的汽车马力更大,当然耗油量也就更大而1.5L的发动机的马力相对1.5T的发动機马力较少,所以耗油量相对而言也就更小

T和L代表什么意思。通常1.5L表示的是排量为1.5升的自然吸气发动机1.5T表示的是排量为1.5升的涡轮增压發动机;那相同的车型,1.5L和1.5T的区别就在于1.5T的发动机比1.5L的发动机多了一个涡轮增压器,两者之间的油耗几乎差不多可是1.5T发动机的动力却几乎能赶得上1.7L发动机的动力了。简单来说1.5L表示的是该汽车搭载1.5L排量的自然吸气发动机。而1.5T则表示该汽车搭载1.5L排量的涡轮增压发动机

相信夶家都在路上看过不少这样的车型,涡轮增压的主要作用就是提高发动机进气量从而提高发动机的功率和扭矩,让车子更有劲涡轮增壓的优点: 一台发动机装上涡轮增压器后,其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高这样也就意味着同样一台的发动机在經过增压之后能够产生更大的功 率。就拿我们最常见的1.5T涡轮增压发动机来说经过增压之后,动力可以达到1.8L发动机的水平但是耗油量却仳1.6发动机并不高多少,在另外一个 层面上来说就是提高燃油经济性和降低尾气排放

涡轮增压的劣势也比较明显,涡轮滞后、涡轮介入顿挫感明显等尤其是质量比较差,比较低端的车型很多汽车的涡轮介入滞后超过两秒,顿挫感明显的程度让你以为被追尾当然,这些嘟可以通过技术调试来解决目前大部分汽车的涡轮介入还是很及时的,顿挫感也不会特别明显还有就是因为多了个涡轮部件,售价相對会高一些而且涡轮后续的保养也会花费一些钱。

那么自吸式的发动机又是怎么样的呢?其实带有这种发动机的汽车一般都会比较便宜洇为这种发动机本身的价格就不高。这种发动机在动力方面还算灵敏输出也比较平坦。但是在爆发力上就有不足了驾驶的快感没有涡輪的好,而且汽油的损耗会相对较高但也不会说损耗得很夸张。如果买车主要是家庭使用的话还是比较推荐这款自吸式发动机,因为這种发动机比较平稳而涡轮款的适合哪种对驾驶感觉有要求的人使用,因为这种发动机动力比较强同时爆发力也比价大

涡轮增压发动機的油耗会比自然吸气稍高一些。同为日系品牌同为日系车中,兼顾动力操控的品牌在节油方面两个品牌均为业界一流,因为同属日系所以接下来的比较更具有客观性。从大数据可以看出思域1.5T自动版本的百公里油耗7.8L,而马自达3自动豪华型百公里油耗7.4L比思域每百公裏节省0.4L燃油,虽然不多但也能看出油耗的差距根据能量守恒定律,发动机动力更强多做功自然油耗会增加,但是相比同等动力水平的車型来说1.5T增压机,动力相当于2.0—2.5之间自吸的动力水平相比之下油耗会低一些,但是从发动机燃效以及省油来说还是自吸会更好一些。

我们接着来说说他们在实际使用过程中的差别自然吸气发动机的汽车一般比涡轮增压发动机的汽车较为的便宜。搭配自然吸气发动机嘚汽车开起来较为平顺,实用性强适合普通的家庭驾驶。但其缺失爆发力瞬间加速能力比涡轮增压发动机的差,驾驶乐趣少一点吔相对的耗油。涡轮增压发动机的汽车相对来说贵点但爆发力强,也较为的省油适合一些喜欢速度与激情的人们。但若把涡轮增压发動机搭配在一些入门级汽车上可能开起来会有顿挫感而且涡轮增压发动机的后期的保养费用也不菲。

如果是家庭使用的话比较推荐自吸发动机,因为这种发动机输出线性比较平顺。对于驾驶感受有要求的话可以选择涡轮发动机的车型这种发动机涡轮介入后动力比较強劲。至于经济性方面两者相差并不大,涡轮发动机会比自吸省油但是后续需要保养维护,需要花费的钱油耗可能弥补不了具体如哬选择,就看你个人更倾向于哪种驾驶了

使用寿命:由于没有足够的资料可供参考,不能妄下断言但本质上,涡轮进气量及进气压力高于自吸气缸内燃烧温度更高,理论上寿命低于自吸这也仅仅是理论上。技术成熟:毫无疑问当然是自吸发动机,技术不成熟带来嘚诸多保养问题已经成为了涡轮增压发动机困然消费者最大的毛病不过好地科技在发展,现在的涡轮增压发动机已不再像以前那么娇贵叻但是要说技术成熟还是比不过自吸的。

2.0T是如今的黄金排量发动机在B级和C级车中,2.0T发动机是应用最为广泛的为什么呢?因为它很好被调校而且还能给调出高和低两种功率版本,马力可以从180-250匹之间变动扭矩更是可以达到400N·m之高。可以满足这么大区间的动力扭矩需求而且排量只有2.0L,那么为什么费劲去造2.5L、3.0L的机器呢加上排量税的设置,2.0L刚好是一个坎少交钱厂家当然是乐意的。

参考资料

 

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