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渦輪增壓渦輪和自吸,到底哪個體驗好?

渦輪增壓是我被網友們問得最多的問題之一。事實上,我們正處在自然吸氣和渦輪增壓兩大陣營交替的“混沌期”。幾年前我寫的《德系VS日系》裡專門用一篇寫渦輪增壓技術,當時我的觀點是渦輪增壓是歐洲廠商在節能減排上抗衡日系所採取的舉動。如今世道有變,該觀點已經不完整和準確,因為日系也開始“玩”渦輪了。所以YYP希望對此來一個最新的、更深度的思考總結,更重要的是解答很多朋友選車時的困惑。

這一篇先詳細討論一下渦輪增壓的實際體驗。大家都知道YYP喜歡談體驗,因為消費者買的是體驗,不談體驗純講技術沒有意義。本是作為鋪墊,但一寫不可收拾,所以單獨成篇。

首先還是給小白們科普一下基本原理。自然吸氣發動機,是通過活塞運動吸進空氣的(像針筒吸進藥水的原理),一般氣缸容積多少,就吸入多少空氣。而渦輪增壓發動機,會先將空氣進行加壓,再把壓縮過的空氣注入氣缸內,所以能吸進比氣缸容積更多的空氣。

由於發動機是靠將空氣和燃料在氣缸內混合點燃產生能量,理論上吸入的空氣越多,只要配以足夠的噴油量,就能獲得更大的動力。渦輪增壓就是利用這一原理,讓氣缸吸入更多空氣,從而在同等排量下能比自然吸氣輸出更大動力——但由於燃燒更多空氣需要更多的燃油,所以渦輪發動機也要比同排量自然吸氣更耗油。

自然吸氣顧名思義,是“自然”地吸進空氣(當然進氣管道的優化還是大有文章),進氣量相對恒定;而渦輪增壓因為有個加壓工序,通過控制加壓值,可以改變進氣量,從而實現相對可變的動力特性。這就是為什麼渦輪發動機的改裝潛力更大——通常僅改動一下增壓值(調電腦就能做到),便能得到不同的動力輸出。

上述基本原理,帶來了兩者很不同的實際體驗。

渦輪增壓發動機的體驗有其獨特性。10年前的渦輪發動機,最大特點是力度不均勻,發力時很強橫,但不發力時就很軟弱,從低速到高速非常不線性。那種特性稱為“渦輪遲滯”,曾經是歷代渦輪車揮之不去的標籤。

新一代渦輪增壓發動機,隨著電控技術的進步,結合優化的渦輪工藝和進氣設計(輕質渦輪、雙渦管渦輪等),已經將困擾渦輪發動機多年的“渦輪遲滯”問題近乎徹底解決。如今新一代的渦輪發動機,在很低轉速就能輸出大扭矩,峰值扭矩往往在1500轉就達到,同時扭矩輸出曲線可以做到非常平坦,峰值扭矩區間持續2、3千轉的新發動機比比皆是。

扭矩強大且發力區間寬廣的渦輪發動機,實際體驗是這樣的:起步後很快就來勁,來勁時力度持久;行車中踩下油門,動力“隨傳隨到”,所以加速感覺很爽。

雖然又快又爽,但渦輪發動機的這種特性在自然吸氣面前,還是存在天然的差別。因為渦輪的動力傾向於“一擁而出”,油門踩下去了,力量確實來得快又猛,但油門深淺對於動力輸出的控制並不是很精確。歸根到底,這是因為渦輪的進氣是經過加壓的,要精細化控制這種壓力並不是那麼容易。

反觀優秀的自然吸氣發動機,可以做到比渦輪發動機更加線性的輸出特性,駕駛者通過油門踏板的深淺,可以更精細地控制發力的變化。(何謂“線性”可參看我的這篇舊文章:【YYP答問No.5】名詞解釋:被濫用的“推背”和“線性”)自然吸氣的弱點在於扭矩輸出區間不如渦輪發動機寬廣,駕駛者需要通過選擇合適的擋位,讓發動機的扭矩處於“發力點”,才能獲得相對好的動力。這帶來一個很實際的差異,就是要體驗渦輪發動機的優越性能相對容易(大部分時候一腳油門下去就有感覺),而想要體驗出自然吸氣發動機的最佳性能,對駕駛技術就有一定的要求。

雖然渦輪發動機因為扭矩輸出區間廣,日常加速更容易來勁,但如果單說踩下油門瞬間發動機發力回應的速度,現階段渦輪增壓還是不如自然吸氣。不過,由於大多數平民車本身動力不大,相比之下渦輪的扭矩爆發比自然吸氣更明顯,所以一般消費者容易感覺到渦輪發動機有勁,而自然吸氣發動機即時動力更及時地回應,但由於回應後的扭矩變化不大,所以確實沒有渦輪那麼“有感覺”。

自然吸氣這種“快而准”的優勢,要到動力層級較高的時候才能展露出來。比如4.0L以上、V型8氣缸以上的大排量自然吸氣發動機,那種既有底氣、又有生氣的魅力,是渦輪發動機不能比的。

但是真的上到大動力層級時,渦輪的另一大優勢——對終極馬力的榨取能力,又足可把自然吸氣的光芒蓋下去。因為“壓榨”是渦輪的先天原理,所以要榨取大馬力,渦輪可以比自然吸氣極致得多。這造成了很多性能取向的車都選擇用渦輪,因為動力優勢帶來性能資料上的好看,遠比看不見的“線性控制”更能打動買家。

可能說得有點深了,讓我們抽出來,換點簡單的話說吧。自然吸氣勝在“自然”,渦輪增壓勝在“勁大”加“持久”。打個比方:自然吸氣發力,好比你正常說話過程中突然吼一聲;而渦輪增壓發力,好比你先憋足了一口氣再吼。這兩者之間的力度、深度、刺激程度,自然是各有千秋的。

順著這個比方還可以引出另一個重大差別——因為“吼”的方法不同,兩者出來的“聲線”也有很大差異。我曾經打過一個比方解釋為什麼渦輪增壓超跑的聲音普遍變難聽了——渦輪增壓之於發動機,就好比給一個人鼻孔插上供氧管,他力氣是更足了,但唱歌說話的聲音還能好聽麼?這例子縱然不嚴謹,但確實能幫我們理解為什麼渦輪發動機真的很難擁有自然吸氣那種迷人的聲線。我相信這是天然原因所致,即便渦輪發動機再發展幾十年,都不可能追上自然吸氣的“歌喉”——除非自然吸氣絕種投降。且行且驗證。

下一篇,讓我們回到大家身邊,說說渦輪增壓該不該在中國推廣。