小排量涡轮增压发动机为什么成潮流（以丰田9NR-FTS为例）-爱卡汽车网论坛

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小排量涡轮增压发动机为什么成潮流（以丰田9NR-FTS为例）

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（知识基础）作为一个经济学的理智人，小编曾经根本不懂发动机，但是小编懂电脑。这得感谢小编当年啪姑娘的经历。能攒电脑一定是比较高的啪姑娘技能。小编反复用来啪姑娘装高深的一个名词叫：摩尔定律。
就是当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。换言之，每一美元所能买到的电脑性能，将每隔18-24个月翻一倍以上。
乍听上去和发动机没啥关系，但是仔细一想。你现在手里拿着小电脑（手机），平板，高性能一体机，超高性能台式机你就立马会明白。

他们的普及有一个原理，就是他们越来越小，越来越便宜，越来越强劲。
我们需要什么样的发动机？
小巧，发热少，更强劲，反应速度快，轻，便宜。
别听那些脱胎于传统工业的大排控和多缸控依依惜别声浪的余晖了。如果你的电脑风扇声很大，你会不会砸烂他？

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2楼

什么?要送你一个半的环球旅行？
作为一个理智人。我们分析一下现在主流车的性价比。要普及科技，现实的问题一定是性价比：性能不说了。各种1.2T，1.5T，轻轻松松教我这1.8自吸做人。
说到性价比：如果你选中的是一款16万元的车。我给你算算
1.8自吸购置税：160000/1.17*0.1=13675
小于1.6的涡轮增压购置税：160000/1.17*0.1/2=6838
光光购置税就可以省下这么多，如果你一年跑2万公里。每一百公里小排量省下一升油计算。一辆车的寿命以十年计算，你大概能省下2000升油。算上买车时候省的钱大于1100升油，总共省下3100升油的费用。假设一辆车的平均油耗是6升。那么这些油料约够跑51660千米。如果以陆地较多的北回归线为计量，那么大约可以跑一圈半。如果以60度线幻想的话，可以两圈半。看着地图意淫一下吧！

你的一个选择，一下子让你从穷屌丝到可以环游一圈半世界的高富帅了。

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3楼

你XX早干嘛去了
听上去很美的故事不由得让我骂一句！小排量涡轮增压发动机。你早XX干什么去了？
这就得聊聊这些年小排量涡轮增压发动机为什么姗姗来迟了。那就是他的进化。
肯定老用户举例子说自己涡轮机器费油的案例。这里小编不由得说（目前的涡轮增压发动机与以往的区别）传统的涡轮增压发动机采用增压是为了追求更大的动力。但是，近年来，选择涡轮增压发动机却成为了提高燃油经济性的一项技术。原因是涡轮发生巨大的变革。
这就是小惯量涡轮的引入。

大家都知道，涡轮发动机有一个最大扭矩爆发平台期。以前的追求动力的发动机，会挂上比较大的涡轮。这样一旦涡轮吹起来就会吹入很多的空气。大大提高马力值。

但是平时呢，因为涡轮很重，惯量很大。发动机吹不动，反而影响发动机排气。所以动力就会比较差。而咱老百姓不是天天开赛道的，天天都面对的是堵车，缓慢行驶，涡轮不仅是用处不大，还拖累发动机运转。这就是当时为什么还有很多机械增压的发动机（这个又是个体系了咱先不谈）
现在小惯量涡轮很小。排气很容易推动它。他的目的初衷就是为了省油而来的。所以很快进入最高扭矩平台期。您二环上也能安全的猛一下。
但另一方面,这个技术又面临三个问题。
第一涡轮废气带温度。
第二涡轮的材料
第三压气增加进气温度

最开始一张图吓唬老百姓就是红彤彤的涡轮。上千度的高温。让人的本性认为这很危险，离自己这么近这么大一团火，其实这完全是标题党用的唬人图，稍微注意一点就会发现。无论是否安装涡轮，高转速都会带来出气口红彤彤的效果。虽然涡轮温度更高，但是这不是看上去那么耸人听闻。
这是自吸发动机的

涡轮叶片在这种高温下高速旋转。对涡轮的材料有着很大的要求。这就是我国飞机发动机还不稳定的原因（心塞），实际上涡轮技术来源于飞机。所以世界上能制作市场化涡轮的厂商很少。车企很多，能生产出涡轮的配件商掰手指头能数的清
增加进气温度。这是发动机提升效率的大敌人。也是涡轮的阿喀琉斯之踵，汽油爆燃产生推力。***推动活塞就是发动机力量的来源。爆燃到最顶端和爆燃之前压缩到最定点缸内体积的比值我们称之为膨胀比。现在平常的发动机膨胀比和压缩比相同（因为气缸的不可能忽大忽小），所以如果我想放大膨胀比也就必须提高压缩比。很多人想不明白为什么柴油车省油，因为柴油车完全是压燃的，也就能获得很大的压缩膨胀比。可是汽油比柴油易燃的多。如果用压燃的手段，那么汽油机就会产生不可抑制的爆震。所以汽油机只能牺牲了效率通过火花塞点燃汽油。而涡轮增加了进气温度，对压缩比是很大的影响。通常，一辆优秀自吸车的压缩比可以达到12.5以上，而涡轮增压车辆普遍在10这个点上。压缩比等于膨胀比的情况下。汽油爆燃做功膨胀的区间就小了。造成涡轮增压机器在根本上的低效率。
难道这样技术上就无解了？这就牵扯到另一个重大的话题。奥托循环和阿特金斯循环。以上所说的是比较简单的奥托循环。奥托循环里面。压缩比等于膨胀比。而阿特金斯循环，可以做到压缩比小与膨胀比，这是如何做到的呢。

而发动机是如何调节以上动作的呢。这个就是日系车的优势了，就是VVT技术其实这个还挺复杂的，上动图

因为膨胀比是发动机运转时候汽油唯一做工的行程。
有位客官说了。既然增加了进气温度，就不能想办法给进气再降温吗。聪明的人类遇见问题总是能找到办法。通过中间冷却器冷却压缩的高温空气，防止爆震。发动机安装有冷却效果明显的水冷式中间冷却器，与冷却发动机机体的冷却液安装在不同的系统，因此不受发动机机体热度影响，可进行稳定冷却被压缩变热的空气。

第二种方法就是现在大家都跟进的缸内直喷，喷入的油会给缸体降温。

这时候大家就会发现现代很多发动机的活塞都不是平直的了，
以下是宝马的发动机活塞。

为什么设计成这样呢。就是涡流燃烧的需要

就算低惯量涡轮增压的空气经过中冷器的降温真喷技术的辅助降温，对于自然进气的发动机来说其温度还是相对较高的，这样的高温高压的空气直接影响的缸内混合气在发动机压缩行程中的稳定性，极易引起爆震！也就是说燃油和空气在缸体内一旦被活塞挤压就着了…可人家活塞还在往上上顶他俩呢，他俩因为被挤出了爱的火花此时的爆发力是跟活塞对着干的，这下就尴尬了~轻者热能损耗车辆动力下降，重者活塞连杆缸体全部报废。害怕了吧？其实这点工程师们早就想到了，所以早期的增压发动机多数都调整了压缩比~（压缩比就是发动机活塞做上下运动时，能到达的最下面那个位置时形成的缸内空间与到达最上面时所形成的缸内空间之比）一般压缩比根据车型、车系、用途、所用燃料不同是不固定的，汽油车一般都是8~11，柴油车因为抗爆性强（就是易燃性差）又因为是靠活塞压迫其自身升温达到燃点，所以压缩比较高能到12~22。压缩比可是衡量一款发动机功率和扭力的重要指标。关于压缩比的定义就先到这，那工程师们是怎么调整的呢？哈哈，其实就是为了避免混合气跟活塞打架，把压缩比调低了有的是调整缸体和活塞连杆的构造又或者是调整活塞的行程总之就是往低了调…压缩比调低功率下降…涡轮增压又影响功率有有所上升…有点丢了西瓜捡芝麻的意思有没有？所以随着技术的革新有了解决此问题的新科技！那就是阿特金森循环！一定是晕了吧？咋又蹦出来个阿特金森！其实这个原理很简单！就是通过丰田成熟的VVT技术的延伸调整进气门的关闭时间！将部分进入缸内的高温高压空气通过活塞向上运动这个行为从进气口再排出去，这样做不但调整了压缩比避免了爆震并且为了达到理想的空燃比，燃料也会节省很多，这个你懂得~以往的调整压缩比的方式直接影响了膨胀比的变化，但是阿特金森循环只是调整了压缩比而膨胀比是没有变化的呦！就像功夫片里出拳一般，依然是向后汇集全身之力瞬间打出去完全的爆发！此外由于阿特金森循环在活塞吸气和压气时，进气门和节气门都是打开的，所以空气阻力小，也就是活塞在下行时相当是在从进气道轻松嘬到一口气，再往上压气时又往外轻松吐出一口气，活塞的整个运动过程几乎没有阻力，这对于正在做功的其他缸体来说，减轻了不少的负担呢，可以说阿特金森循环这项新技术为涡轮增压发动机的普及也是起到了至关重要的作用！
还有一个重点就是。记得某品牌一直强调的涡流增压技术加分层燃烧技术吗。简称TFSI，并且在低端型号上还阉割了这项技术。其实丰田这款发动机也集成了这个技术，而且通过阿特金斯循环发动机实现了不挑油的结果。

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4楼

问题：
说了半天您对小排量涡轮增压发动机有所了解了吗？那么问题来了！您认为小排量涡轮增压的高效率的技术前提是什么？另外业界量产的小排量发动机热效率最高的型号是哪款？热效率是多少？请您详细的讲讲阿特金森循环！可以是历史也可以是当今的车型应用情况当然也可以吐槽！如果您够大咖欢迎您详细的剖析阿特金森循环详细工作原理和利弊呦~
奖品设置：
丰田冠名最佳最佳回复奖一名奖金800元油卡
单项技术解答回复奖三名奖金各300元油卡
技术跟楼有价值讨论奖二十名各100元油卡
朋友圈分享点赞奖十名各100元油卡

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勇敢闯天涯相信自己 4.9W+ 爱卡币 44323 帖子加关注发私信白金元老注册 2013-08-20 来自浙江省\|台州市	来自爱卡iPhone版发表于 2016-11-18 11:18 IP属地：未知 5楼学习了 [ 本帖最后由勇敢闯天涯于 2016-11-18 11:24 编辑 ]
	欢迎加入进口大众夏朗车群友 212515164 期待大家的加入 [每日热点]:【旅行游记】禅国囊谦 1000多个佛寺... 回复本楼 \| 评分 \| 举报

勇敢闯天涯相信自己 4.9W+ 爱卡币 44323 帖子加关注发私信白金元老注册 2013-08-20 来自浙江省\|台州市	来自爱卡iPhone版发表于 2016-11-18 11:19 IP属地：未知 6楼沙发了
	欢迎加入进口大众夏朗车群友 212515164 期待大家的加入 [每日热点]:【旅行游记】打卡妈屿岛... 回复本楼 \| 评分 \| 举报

风中找感觉2014 心情愉快 1.4W+ 爱卡币 357428 帖子加关注发私信钻石元老注册 2014-08-18 来自山东省\|枣庄市	发表于 2016-11-18 11:20 IP属地：未知 7楼学习
	[每日热点]:【自驾游记】中原游之须弥福寿之庙... 回复本楼 \| 评分 \| 举报

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钻石元老

注册 2010-07-29 来自江苏省|南京市

发表于 2016-11-18 11:22 IP属地：未知

8楼

不错

美好的东西一如美好的瞬间，对往事的眷恋，对人生的无悔，淡淡山，那麽唯美，静静水，那么深邃。带着对生活的向往，对自己的眷恋，静静的走过人生的渡口，闲月清风静如水，繁星野鹤淡如山，山水的和谐，生活的纯美。

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淡然200886 xuser6733859 35.4W+ 爱卡币 201671 帖子加关注发私信钻石元老注册 2013-06-13 来自山东省\|潍坊市	发表于 2016-11-18 11:22 IP属地：未知 9楼
	玩 [每日热点]:【旅行游记】巴马世界之乡长寿村... 回复本楼 \| 评分 \| 举报

九龙坡安洪 12.2W+ 爱卡币 5771 帖子加关注发私信实习版主注册 2015-07-10 来自重庆市\|重庆市	发表于 2016-11-18 11:23 IP属地：未知 10楼
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