1.5T 小排量涡轮引擎：低扭不足，匹配小型车更合适

1.5T 小排量涡轮引擎：低扭不足，匹配小型车更合适

1.您认为小排量涡轮增压高效率的技术前提是什么？

需要充分保证以下几个方面。

一个。涡轮迟滞的问题是在日本品牌成熟的自吸发动机的基础上，通过增加涡轮来改善的。从本质上来说，它与带有自吸发动机和外置涡轮的改装汽车没有太大区别。这样一来，用成熟的自然吸气发动机在主体基础上“改装”的小排量涡轮的扭矩曲线就不好看了，就像那些改装店的改装车作品一样。廉价的涡轮机性能较差，进入正压时的转速起点比较高。也就是说，在该范围内，这款发动机的低速输出并不理想。如果拖动1.6吨的车身，低速时就会出现扭矩。缺点是在平坦的道路上无所谓。如果在较大的坡度上起步，发动机就会因为没有低扭矩而熄火。很明显，小车拉大车。

1.5T小排量涡轮发动机更适合重量较重的A0级（小型）汽车。即使低速扭矩不好，推动小车身还是没问题的。个人认为1.6吨左右的SUV至少要匹配2.0T涡轮发动机和传统液力耦合自动变速箱。爬坡时只需低扭矩就足够了，而且匹配合理。

b.进气管路布局不合理+ECU性能不佳，导致油门响应延迟

涡轮增压后的高温高压空气，虽然经过中冷器冷却，但在进入气缸之前，必须经过涡轮正上方和发动机顶部周围两次加热。过长的风道布局也导致进气通道不够顺畅。毕竟空气也是有质量的。

另外，由于配套的发动机管理系统性能较差，对油门的响应速度慢了半拍，即踩油门输入指令与执行器动作之间存在明显的滞后——节气门打开，喷油量增加。 ，导致这台发动机的油门响应延迟非常严重。不仅会出现涡轮迟滞问题，还会出现油门响应迟滞问题。如果你在离开地下室或爬小坡时被迫从静止开始，即使你玩了很多年MT，也可能无法避免熄火的问题。

c.发动机机械质量差+变速器匹配不合理，可用转速范围窄

有些汽车使用主要制造商的涡轮产品。涡轮本体性能更好，更容易推动，因此涡轮迟滞并不严重，低速扭矩表现较为理想。发动机管理系统也采用了各大厂商的产品，油门反应也比较积极，所以体验还不错。看了这台发动机的账面参数，我觉得动力体验会不错。但最终的车辆驾驶体验依然不佳。

问题在于可用的速度范围。也许制造商对这款发动机的机械性能没有信心。为了保证发动机的寿命，其断油保护的速度保守地设置在较低水平。对于1.5T小排量涡轮来说，一般来说，推动1.6吨重的车身加速时，如果转速比较低，比如左、右，扭矩会太弱，转速也会提升太慢。只有提前降档并保持在上面的速度，才能有信心超车。小排量涡轮能够应对这样的车重，只有从3000转开始才进入真正的“超车范围”。不过，这款车匹配的是密比6MT变速箱，处于速度的“最佳点”，一档相对速度提升并不多，这意味着发动机动力表现“喘不过气来”。在限速60-80公里/小时的国道上，超车时必须换档，不断提高速度，完成超车。事实上，此后这台发动机的涡轮严重失效，最终扭矩大幅下降。

2、业内量产的小排量发动机哪款热效率最高？什么是热效率

日前，丰田汽车公司宣布推出新开发的1.3L直列四缸自然吸气汽油发动机。该型发动机采用阿特金森循环和奥托循环，在不同工况下切换工作模式。压缩比达到13.5:1，并采用新的燃烧室形状，使油气混合物在气缸内纵向旋转。同时配备了改进的EGR系统（废气再循环系统）、VVT-iE电动连续气门正时可变系统、启停装置。综合以上改进，已达到量产汽油机中全球最高热效率38%。与同等排量的常规设计发动机相比，燃油效率提高了15%。

丰田推出全球热效率最高的新发动机

丰田新款1.3L发动机

同时公布的还有丰田汽车公司与其专注于小型车的子公司大发工业联合开发的1.0L自然吸气汽油发动机。这款发动机采用了与之前介绍的1.3L发动机类似的结构。与传统设计的类似排量发动机相比，其热效率达到37%，燃油效率提高30%。

虽然现在我们被各种电动汽车、混合动力汽车所淹没，但传统能源汽车一直伴随着大多数人，与传统发动机相关的技术趋势也值得我们关注。在法兰克福车展上，丰田展示了前几天刚刚发布的第四代混合动力车型普锐斯。除了独特的造型之外，新款普锐斯的发动机热效率达到了令人难以置信的40%。 40%是什么概念？目前汽车发动机的热效率仍在30%左右，柴油机的热效率略高于汽油机。我们在车尾看到的TSI、TFSI等标志，都是为了提高发动机的热效率而生的技术。热效率提高1%就是很大的进步。丰田竟然突破了40%！这个数字确实值得夸耀一阵子，因为这确实是一项绝活。 40%！丰田到底耍了什么花招？ 1.提高废气再循环率（EGR）。废气再循环是将发动机燃烧后的部分废气引入进气侧。丰田的冷却再循环废气可以提高发动机的热效率，减少氮氧化物排放，并减少发动机爆震的倾向。丰田将这款发动机的EGR率从21%提高到28%。普锐斯EGR系统 为了提高发动机EGR率的上限，丰田的想法是提高燃烧速度。为了提高燃烧速度，需要让气缸内有理想的气体流动。丰田将缸内滚流比（活塞运动方向涡流强度与轴向涡流强度之比）从之前的0.8提高到了现在的2.8。

为了提高滚流比，丰田改变了过去进气口的形状。这样，进气后形成垂直涡流，效果非常理想。根据丰田的估算，在一定转速的压缩冲程中，气缸内气体的平均湍流速度从2.5米/秒增加到3.4米/秒。这样，即使在上止点，气缸内的气体流动也很好。 2.改变活塞表面形状。丰田减小了这款发动机活塞表面浅凹坑的直径，使活塞对缸内气体的扰动作用更加明显。但如果燃气流量太大，则点火困难。为了解决这个问题，丰田的研究团队将火花塞的点火能量从35mJ提高到100mJ。事实上，丰田对新款普锐斯发动机的改变应该不止以上两点。 40%已经很了不起了。 2011年4月，丰田宣布，未来丰田混合动力汽车的发动机热效率目标为45%。现在看来，丰田的愿望还没有实现，但他们已经处于领先地位。丰田这款发动机的热效率高达40%，可以说是目前量产车型中热效率最高的汽油发动机。第一代和第二代普锐斯采用“1NZ-FXE”发动机，热效率为37%。第三代普锐斯采用“2ZR-FXE”发动机，热效率为38.5%。量产车型的热效率从37%上升到40%，用了14年的时间。

值得注意的是，丰田最新的发动机是自然吸气式的。事实上，2011年，丰田团队将“1NZ-FXE”（第一代和第二代普锐斯发动机）的热效率提高到了42.4%。采用涡轮增压后，这一数字上升至 43.7%。丰田1NZ-FXE发动机 然而，在第四代普锐斯中，发动机热效率为40%。事实上，以目前的技术，发动机的热效率达到40%以上并不困难。但技术再好，也必须量产，同时还要考虑功率、排放、成本、寿命等因素。这是“大产业”，实验室无法解决。量产必须学会妥协。

3.阿特金森循环！

与传统发动机的工作循环相比，阿特金森循环的最大特点是做功冲程长于压缩冲程，也就是我们常说的膨胀比大于压缩比。更长的做功冲程可以更有效地利用燃烧后废气中残留的高压，因此燃油效率比传统发动机更高。只要明白了这一点，你就明白了阿特金森循环的70%。

“阿特金森循环发动机”

众所周知，发动机的工作过程分为进气、压缩、做功、排气四个阶段。传统发动机四个阶段的活塞冲程是相同的，但阿特金森循环是如何实现压缩阶段和动力阶段不同的冲程呢？ 1882年，阿特金森循环发动机首次发明时，是通过复杂的连杆协同工作来实现这一功能的。

《常规发动机工作循环》

《模拟阿特金森运转发动机的工作循环》

随着时间的推移，采用如此复杂的结构显然是不现实的，但其节油的特性却符合当前人们的需求。因此，雷克萨斯发动机采用气门相位调节器来控制进气门的延迟关闭，以取代复杂的连杆机构。 ，使发动机的进气门在进气冲程结束后保持一段时间的打开状态，使部分吸入的混合气被吐出，膨胀比大于压缩比的效果更明显很容易实现，模拟阿特金森循环。工作条件。

有些人可能不明白为什么这样省油。我们可以简单解释一下。对于同一台发动机，膨胀比越大，做功行程越长，同样的燃料所发出的能量也能得到更充分的利用。但膨胀比越大，意味着压缩比也会增大。如果压缩比太高，可能会引起发动机爆震，所以偷偷地呼出一点空气，可以在不增加压缩比的情况下增加膨胀比，延长做功行程，充分利用燃烧产生的能量。

优点是节省燃油，并将发动机热效率提高到38%，成为世界上热效率最高的发动机。

在吸气和压缩行程中，活塞行程较短，以降低气缸的压缩比，防止汽油爆燃（爆缸、爆震、爆缸）。

缺点是结构复杂

1885年，阿特金森循环通过曲柄和阀门等机构实现。燃烧室的容积用于保持固定的压缩比，而膨胀比随负载变化而变化，以优化燃油效率。 20世纪初，工程师们试图通过复杂的连杆机构来实现不同的行程，但事实证明这是不合适的。后来，随着电子技术的发展，可变气门正时（VVT）使阿特金森循环真正成为可能。福特和丰田已将阿特金森循环发动机商业化，用于其混合动力汽车。