涡轮增压“过气”了？

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在三缸涡轮机的问题上，第一家与消费者妥协的汽车公司出现了。

上汽通用为其主要销售车型英朗重新提供了1.5升自然吸气四缸发动机，该发动机将与之前的1.0t和1.3t涡轮增压三缸发动机并行销售。1.5l发动机的功率水平与原1.0t发动机大致相当，可满足国家6排放标准。

仅在两年前，上汽通用还大力推广了三缸增压发动机。在ecotec系列的新一代1.0t、1.3t和2.0t发动机中，前两个发动机都是三缸发动机。通用汽车希望用ecotec系列发动机取代整个产品线，三缸、小排量和涡轮增压是战略方向。

(通用ecotec系列发动机)

不仅仅是通用，在2018年前后，大众集团用新的1.5升自然吸气发动机取代了现有的1.2升增压发动机和旧的1.6升自吸发动机。与此同时，涡轮增压的1.5升新发动机将在高功率和低功率版本中推出，以取代现有的大众1.4升发动机。两种新的带涡轮增压和不带涡轮增压的1.5升排量发动机将成为大众集团未来的主要动力系统。

这两个汽车巨头的新动作有几个共同点:自然吸气返回，停止甚至逆转小排量，增加排量但不增加功率。

事实上，通用1.5升发动机并不是新开发的。在ecotec系列1.0t/1.3t/2.0t到来之前，这款1.5l发动机已经被通用汽车的许多品牌使用多年。今年，Return的1.5升自吸式发动机只做了一些调整，以适应新的国家排放法规。最大功率(113马力)和最大扭矩(141牛米)分别降低了1千瓦和2牛米。这是一个1.0t的三缸发动机，需要补充，但没有明确取代，125马力和170牛米。

大众的1.5l/1.5t是一个全新的动力系列(第二代ea211)，特别是1.5tsi版本，它结合了“豪华”技术，如act主动气缸关闭，vtg可变几何涡轮和高压缩比米勒循环，并受到大众集团的高度期待。不带增压器的1.5升自吸发动机也采用了与时俱进的技术，例如排气可变正时。

但新开发的大众新发动机与通用相似。新的1.5升发动机的性能与要更换的1.2升和1.6升发动机相当，甚至一些参数也不是主要的。1.5tsi的高功率和低功率版本分别为130马力和150马力，这与输出150马力的旧1.4tsi发动机基本相同。如果计算上升功率(每1l排量的输出功率)，两个版本的1.5tsi的最大值仅为100 HP/l，这在涡轮增压发动机中要低得多。甚至本田在飞度中使用的1.5升自然吸气发动机也能输出131马力，相当于1.5升的低功率版本

那么，这两家全球大型汽车公司花了这么大力气在做什么呢？

涡轮增压在过去十年里在民用汽车市场上迅速普及，这实际上是与以前的排放法规分不开的。当自然吸气发动机技术被完全挖掘出来时，早在20世纪70年代和80年代就出现的涡轮增压技术被提上了日程。

虽然家用汽车涡轮增压是最近十年，涡轮增压本身并不是一项新技术。早在20世纪70年代和80年代，法拉利、保时捷和其他超级跑车就开始使用涡轮增压来提高动力。在接下来的20或30年里，涡轮增压只是作为汽车发动机的一种选择，但并不像今天这样受欢迎。

那么涡轮增压发动机会节省燃料吗？这是一个普遍的误解。你很容易在民间口碑中听到一套简单易懂、逻辑自洽的解释，甚至在相当一部分媒体中也是如此:涡轮增压发动机更省油、更高效，因为它们利用了自然吸气发动机(非增压发动机)浪费的废气能量。

然而，增加涡轮增压器本身并不节省燃料。相反，由于增压系统增加了进气，发动机需要同步增加燃油喷射。在其他条件不变的情况下，涡轮增压发动机的燃油消耗水平将会提高，功率水平也会提高。

真正使涡轮汽车省油的是涡轮增压带来的小排量和“不得不”带来的直喷普及。

第一点很容易理解。涡轮增加了发动机功率，因此在相同的功率需求下，发动机排量可以减小。最初，需要2.0升自然吸气发动机，但现在只需要1.5吨增压发动机。发动机的能耗分布图与排量直接相关。适度减少排量将使发动机的有效工作范围更接近日常使用。涡轮增压器的存在扩大了发动机高功率输出的上限，但排量的减少使日常低功率状态下的能耗降低。

第二点实际上是一个被动的过程。在过去的化油器式发动机中，燃料被喷入进气口，与空气体混合，然后被吸入气缸进行点火作功，而直接喷射系统通过燃料喷射器直接将燃料喷入气缸。直喷式发动机的燃料被直接喷射到燃烧室中，这更有利于燃料经济性，但是它也具有更容易积碳的缺点。

你可以很容易地发现，在过去十年中诞生的新时代的涡轮增压发动机几乎总是以“I”结尾:大众tsi、奔驰cgi、福特gtdi等。我代表“喷射”，意思是直接燃油喷射。涡轮增压发动机几乎与直喷系统联系在一起，因为涡轮增压可以大大提高进气的温度和压力，而直喷燃料可以通过在气缸内雾化来吸收多余的热量。

涡轮化推动了直喷系统的普及。事实上，在新时代，涡轮机油消耗的减少很大一部分来自于直喷系统的贡献。

(进气口喷射和缸内直接喷射)

在了解涡轮增压发动机如何节省燃油后，我们可以得出两个结论:第一，涡轮减少了排气量，这更有利于在日常低功率需求下的燃油经济性；其次，涡轮的进气温度比自然吸气发动机高，所以最好从直喷技术中获得帮助。

汽车制造商投身于小排量涡轮发动机领域，直到欧洲wltc和中国国家六项标准出台。

过去，在旧欧洲测试循环的nedc标准下，小排量涡轮比大排量发动机更容易实现更好的能耗/排放性能。这是因为nedc是一个加速和减速简单、加速不太快、高速时间短的测试周期。在这种低负荷条件下，小排量涡轮发动机仅在其自身的高效率范围内运行，其油耗和排放自然会占优势。

然而，人们逐渐发现，nedc测量的油耗根本不可靠，其测试周期与实际使用相差太远。实际使用中的快速加减速和高速行驶会使实际油耗高于测试油耗。这样，在更高的负载条件下，小排量发动机的能耗优势将被降低，甚至被更大排量的发动机逆转。

因此，欧洲引入了一个新的wltc测试周期，它在加速和减速方面更复杂，在高速方面更长，并且还增加了一个实际的道路测试rde(以前是台架测试)。总的来说，中国的国家六项测试标准也发生了类似的变化。

(欧洲现在要求新车进行路试)

在工作条件更苛刻、动力系统负荷更高的wltc和国家VI试验中，小排量涡轮发动机不能再利用小排量。更困难的是，涡轮发动机的排气温度比自然吸气发动机高得多，这是由于气缸内的温度和压力高，排气温度过高会导致严重的后果:排气污染物过多。

二氧化碳不是污染物，碳排放是一个独立的指标，只能通过节油来减少。汽车的废气处理系统产生有毒气体，如氮化物和硫化物。由于三元催化剂的化学特性，当排气温度过高时，对氮化物和硫化物的处理效果将大大降低。

因此，为了通过新的国家六项排放标准，只有几种方法。添加废气催化处理装置将occupy/きだよきだだよきききききよきききき