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頭文字T

當電動界在聲勢浩蕩中為即將的高潮戰慄時,作為持幣者的群眾,更想先來一臺帶引擎的——就一臺,怠速SOLO的回憶附體,最好,手動擋走起……

頭文字T

本文內容刊自《中國民航》雜誌2021年10月刊

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渦輪的回光異彩

一架空中客車的A380會由30多個國家出品的400多萬個零件組裝而成,想想那一個個螺絲一個個鉚釘在時間線上的鳴叫,我們怎麼能不惋惜這獻身般的堅定。阿拉伯箴言裡告訴人們:靈魂比身體走得慢。人的速度感,從未滿足地成就著技術,該是技術帶著人們越走越遠了。

有些消失了的符號,有一天就會像種子一樣散落在天涯而遍地開花。

AE86

裡送豆腐的周杰倫是一個速度符號,秋名山是寫著形容詞的地圖。那時候飆車的小夥兒肯定都該給水裡放枸杞了,他們在路上見識各種炸街玩兒法的時候,五味雜陳。小電摩爆改之後,跟哪吒的風火輪一樣沒有聲音,並不是不趁錢——花樣是時代的荷爾蒙,不是誰都喜歡哈雷工程機械般的張揚。

時勢所趨,有各種證據證明燃油的種種不好,跟抽菸喝酒一樣,雖大行其道卻去日無多。時間魔幻地蹂躪著最日常的景象,不想便罷。少燒油,並保持虛張聲勢的力量,正當其時。比如聲稱越野一點不含糊的“坦克300”,短板大概就是那2。0T的發動機,跟三把差速鎖配起來,有點像茅臺瓶子裡裝了二兩悶倒驢。

玩兒的人一般有閒,也不是實用主義般的計較,更需要品質支撐樂趣。裝一個3。5V6的引擎能咋地?擁躉需要那樣的刺激。而更多人就是這樣糾結:又得上班,又想在爛路找刺激,好讓小心臟跳得有那麼點兒越軌感。一定是大資料的力量,讓最後的量產乏善可陳。

頭文字T

那個“T”,兜兜轉轉這麼多年,回來時有種加班可以不給錢般的勤勉。

渦輪增壓,是“利用內燃機運轉產生的廢氣驅動空氣壓縮機的技術”,主要作用就是提高發動機進氣量,從而提高發動機的功率和扭矩,讓車子更有勁。一臺發動機裝上渦輪增壓器後,最大功率能增加40%或者更高。這就是說:同樣一臺的發動機在增壓後能夠輸出更大的功率。一般說法是1905年蘇爾壽(Sulzer)兄弟研發公司的波西(Alfred J Buchi)博士提出了渦輪增壓的概念,並被德國專利局授予了專利。那會兒沒有碳排放的概念,起初用在飛機和坦克上,就為了動力更強不為省油,環保更談不上——那會兒煙囪裡的濃度代表生產力。

汽車試驗渦輪增壓要到1961、1962年,通用的Oldsmobile Jetfire裝備了一臺215馬力的3。52升全鋁V8渦輪增壓發動機,雪佛蘭Corvair則裝備了一臺2。4升水平對置6缸渦輪增壓發動機。不過反響平平,僅僅留名。接著就是70年代的至今的經典——保時捷911問世,渦輪增壓技術第一次成為賣點。曲高和寡之外,更多的人馬上又見到了渦輪增壓真正的推廣者——薩博(SAAB),1977年的SAAB99車型使渦輪增壓成為一個被廣泛關注的理念和技術。這個故事隨著薩博這個品牌消失的年頭,顯得越發平庸了。不過造飛機的工廠裡出現裝置渦輪增壓的轎車,應該是順理成章的匠心獨具。

還是不被重視造成了不成熟,所以自然吸氣的發動機始終是絕對主流。我們對世界的認識每天都在深入,科學形成資料並讓資料自己修煉自己,環保的聲音猶如驚雷。碳排放感覺不到,資料讓政策轉向——歐盟計劃2021到2030年新車二氧化碳排放量減少30%,就是說要降到每公里95克;美國到2025年降到每公里97克;日本122克。我國到2020年就已經降到117克。

現有技術是最順手的,畢竟電動車的爭議各有褒貶,渦輪增壓活過來了,可憐薩博卻死菜了

實事求是地講,渦輪增壓的平順性一直就是個問題。首先就是這技術故鄉——現在是歐盟——的車廠立即響應,尤其德國車裝備最快。不難理解,不僅僅是省油的賣點,還不用徹底改弦更張,這事兒可幹。我一直覺得,大車廠的技術實力絕非沒有短板,說辭有時言不由衷,不然電動江湖目前的狀況怎麼解釋。

我國的道路以及排量標準參照了歐洲,直接上排量稅,所以帶T的車杏花春雨般一夜之間出現在各條道路上。時髦到“T”可以成為沒有T的車的一個裝飾貼,墜在車尾的1。3、1。5、1。8等稍遜風騷的數字後面以示已經補了鈣。不過美國人對此並不敏感,他們還是喜歡F150那樣的大排量——燒唄,不就油兒麼;不追求馬力的日本,也審慎或者遲疑地對待渦輪增壓,甚至在中國市場上的日本品牌,對此也好像反應最慢。

大趨勢看,引擎的老兵新傳,目前渦輪增壓已成氣候。但是面對滿大街的電動車,總顯得有些權宜之計的心不在焉。

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舊時錦囊依舊妙計

透過表面看實質,增壓提高動力的技術之所以被忽視,不是沒有原因。與另一派——機械增壓比較,風格立辨。

機械增壓是利用發動機本身的動力,裝一個壓氣機進行增壓。這樣的話,增壓器一定會消耗發動機的轉速,而它隨著發動機轉速變化,沒有增壓滯後——就是感覺踩下油門一兩秒才躥一下——的情況。這就是它在低速運轉的時候沒問題——比如越野——效果極好。高速時的稍微拉胯,也是個短處。

渦輪增壓是發動機廢氣推動排氣管中的渦扇,帶動進氣管中的渦扇轉動,間接增壓,並不消耗發動機的動力。是不是聽著挺對勁?渦輪增壓器轉速極高,但是由於渦扇中間軸承的阻力,廢氣暴增時渦扇轉速不會同步提高,就會有渦輪遲滯。這一代渦輪增壓以新技術出現時,這個問題任誰都很難解釋成為先進。那時最先進的響應時間也要接近兩秒。

早前渦輪增壓器更大的問題還有壽命——差不多都燒紅了,機油遇到高溫會變質,渦輪增壓器也愛壞。後來才有了更完善的比如TSI渦輪直噴發動機,更多的汽車零部件廠商注意到了這種變化。越來越多的汽車渦輪的生產廠,之後像所有行業一樣只留下幾個巨頭——最大的是霍尼韋爾的Garrett,首先宣佈生產出與整車壽命一樣長的渦輪增壓器。還有日本的IHI和三菱重工的GReddy,德國KKK是中國最廣泛運用的渦輪品牌。

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從最初的大排量顯示最新能力的專用T,慢慢變化為排量越來越小但動力反而變大的過程中,所帶來的效應畢竟還是福利。好多轎車標榜自己的時速破百的秒數,開始強調渦輪的重要性。的確,這有兩方面好處:省油和多賣錢,兩廂和悅。大排量的浮誇依舊存在,而作為工具的汽車,儉省本身是消費者的利好。

發動機功率計算是轉速乘以扭矩——扭矩一定的情況下,轉速越高馬力越大,自然吸氣發動機很多都是高轉速發動機。1升排量產生100 Ps(馬力)是發動機優異的基本值。比如30年前本田的1。8L DOHC VTEC 發動機,最高轉速8400rpm(轉/分),功率輸出每升111Ps。已經相當厲害了。後來許多自吸發動機最高轉速已經達到9000rpm,功率輸出提高到每升120Ps。

渦輪增壓讓這個概念發生了變化。除了升功率,升扭矩顯得更重要。以前的頂尖自吸發動機也就100N·m左右,本田的1。0T發動機——思域上那款——每升功率輸出125Ps,升扭矩173N·m。比較起來就顯得自然吸氣開始落伍了。從資料上看,目前1。0T的發動機,差不多是1。8L或2。0L自吸發動機的水準。而且按照通常說法,1。0T要比之前的1。8L自吸油耗低25%以上。優勢就是資料所帶來的吸引力。

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的和2。4-2。5L的自吸差不多,2。0T已經比3。0L更有勁……一群車——賓士E300、大眾邁騰380TSI、寶馬320Li、沃爾沃S90、奧迪Q7的40TFSI……賣菜車或者商務艙,都能是 2。0T的心臟——姚明和聶衛平有了身體的基本共性,歸於一統。對,還有“我身狂野”的坦克300。

那麼自吸發動機真那麼一無是處了?

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那些即將被銘記的詞彙

對於開車很久的人群,和馬上會有第一臺車的人不同,會普遍認為自然吸氣技術靠譜、穩定、動力好反應快。這是經驗使然的思維閉合,等著換車時的醍醐灌頂。不過後期保養費上渦輪增壓發動機只是稍稍貴點罷了。據說5萬公里時的保養成本,自然吸氣比渦輪增壓發動機少1000塊錢。不過肯定也得看什麼車,阿爾法·羅密歐和瑪莎拉蒂在一個店裡大保健,價格能一樣嗎。

動力顯著提高是不爭的事實,而渦輪會在發動機達到一定的轉速後介入。那就是隻有渦輪動作以後,車才不“肉”。各個車型的渦輪介入不一樣,都有各自的道理。

說起自吸,馬自達可算招牌鮮明的代表。不上渦輪也是這所謂“東瀛寶馬”符號,車輛的操控感才是馬自達所追求的。哪怕量產家用,也要開出人馬合一的感覺。早就能造出轉子+渦輪高階匹配的馬自達,對自吸的上癮源自對車的理解。

客觀上比較,自吸發動機比渦輪增壓最大的優勢是油門響應要更快。這指的是發動機的扭矩響應時間——就是當你一腳猛踩,發動機需要幾秒可以反映出當前轉速下的最大馬力。自吸發動機吸入空氣是依靠活塞向下運動來實現的,空氣從發動機節氣門進入到缸體內的時間,就是發動機爆發出最大扭矩的時長。一般自吸發動機的最大扭矩響應普遍在150毫秒左右。

而渦輪增壓就不一樣了——爆發最大扭矩必須是排氣一端的渦輪先達到高速旋轉,然後帶動同軸的進氣端葉片旋轉以增大進氣量。不管發動機轉速高低,半秒總是要有的吧,何況很多不止1秒。身體可以非常明顯感到這一點,也許不重要,就像茅臺和二鍋頭都是酒一樣,總歸有講究的人為喜好買單。馬自達不算劍走偏鋒,也許只是為一部分人造車。

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彌補渦輪車扭矩響應時間,就要提高轉速、增大排量,減少把渦輪吹滿所需的時間。可就是這樣,渦輪發動機過長的進氣路徑、複雜的加壓流程也有物理上的瓶頸。渦輪增壓發動機的靈敏,更建立於不去與自吸比較的前提,比如多年前你就有了一臺以燒機油著稱的1。8T帕薩特。

也在努力為這0。5秒的差距想辦法,就用上了小尺寸渦輪,在很低的轉速下就能提供發動機最大扭矩。但問題是渦輪口徑小了在高速時同樣也會影響到出氣效率,反而導致發動機轉速越高,扭矩反而大幅下降。

這就是馬自達要的效果——最好無論何時踩下油門,車都會幾乎零延時響應,像是身體的延伸般疾徐自如。這種愉悅感很古典,擁躉者也不在少數。馬自達的Slogan有一條 “Zoom-Zoom”,就是兒童模仿發動機轟鳴的聲音,讓成年人找回童年自由奔跑,感受拉風的快樂——是快樂,不是“快”。

不過這也許是馬自達在中國的一面,它在海外的2。5T早就出街了——2016年在美國上市的第二代CX-9國內並沒有引進。改弦更張的馬自達之所以上渦輪,不僅是從善如流,更是大勢所趨。研發更大排量的發動機的成本,以及發動機技術面臨的電動潮流,都要好好合計一下。2。5L發動機裝渦輪,換了福特的3。7L V6引擎,要堪比自吸發動機的扭矩響應時間和擁有大排量自吸發動機的出色低扭,不忘了強調一下陳詞濫調的經濟性。什麼都想要的時候,也許是舉棋不定了。

已經到了這個時候,無論自吸還是渦輪,都被倒計時地列入消失名錄。作為一個駕駛者,沒有方向盤的車載著你的第一天,身體記憶的無所依傍讓人多少有些空落落,哪怕繼而將是狂喜。

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編輯 / 路 濘

稽核 / 曹慎慎

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