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      狂野之“芯” 自然吸氣與渦輪增壓運動車型

      2009-04-24 19:21:04 來源: 作者:lingrongchen
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           為了在高輸出功率與低尾氣排放之間尋找平衡點,已經多年沒有觸碰渦輪增壓技術的寶馬也不得不重新背起當年的書包,向世人展示了寶馬除了自然吸氣技術的另一面。歐洲的汽車尾氣排放標準一直甚為嚴格,這也直接加快了歐洲汽車廠商在渦輪增壓技術領域的研發進程。雖然寶馬已經開始重拾當年勇,但Turbo技術的介入暫時局限在一些高端車型,自然吸氣還是主力。而大眾更是雙管齊下,旗下的渦輪增壓技術與燃油分層噴射技術或是各挑大旗,或是雙劍合璧,從而使產品的衍伸更為豐富。近期,一直在中國低調行事的雷諾推出的新Laguna搭載了素未謀面的渦輪增壓發動機現代勞恩斯酷派也拿來了三菱的4B11炫了一把,而馬自達也一度傳出將推行RX-7復興計劃,眾廠商也紛紛走上了“T"字臺,是不是傳說中的“T”時代將要降臨?

      廢氣渦輪工作示意圖

          究竟一些標榜運動性能的車型采用哪種“芯跳”方式為佳,現在還不是蓋棺定論的時候。傳統意義上渦輪增壓發動機表現得更粗暴或是更接近粗暴,汽車在渦輪介入前后的性情可以使判若兩人,渦輪遲滯現象的負面影響是不能忽視的,而自然吸氣引擎的輸出則較為線性,但要獲得更強勁的動力則無可避免地增加車頭負重。所以自然吸氣與渦輪增壓孰更優勝,這并沒有絕對的答案,但依然有不少朋友追求更快的速度從而把座駕送進改裝店進行渦輪加裝或者改動手術,這顯然是盲目的做法。若競技場地并沒有充分的持續加速空間,考慮到加速/制動時渦輪的介入/退出所帶來的物理影響,倒不如采用加大主減速比的做法會更為適合,若競技場地有充分的持續加速空間那就另當別論。

          選擇自然吸氣還是渦輪增壓的運動車型,是因競技場地而異,也因駕駛的駕駛技術和風格取向而異,做到人車合一才是汽車運動的精髓,以下是筆者為大家推薦的4組比較有特色的自然吸氣/渦輪增壓運動車型,它們會不會是您的心水選擇呢?

      街頭小霸王:

          它們對笨拙龐大的軀體一直嗤之以鼻,在車水馬龍的上下班高峰期街道上穿插才是它們所熱衷的,不要跟它們苦口婆心地說什么舒適和空間,因為小巧玲瓏的車身構造更有利于它們在車流中追逐。馬力輸出不需太夸張但必需高效,過剩的輸出對它們來說只是畫蛇添足。更多的時候它們也只是像國民車型一樣載著家中的女主人外出購物,所以采用前輪驅動的方式會更為經濟。

      歐寶雅特(指導價:24.30-25.30萬)

          在國內我們無緣見到搭載渦輪增壓發動機的歐寶車型,但不代表歐寶在這個技術領域上輸給了對手。歐洲的雅特 GTC搭載了2000CC的渦輪增壓發動機被譽為是可以叫囂奧迪A3與大眾高爾夫的車型,國內的科魯茲將要搭載的1.6T發動機就是來源于歐寶Insignia,而歐寶的天然氣渦輪增壓技術也是其獨步天下的武藝。雖然我們在國內可以見到的歐寶車型是清一色的自然吸氣,但縱使搭載著1.8升自然吸氣引擎的雅特,也可以偶然在街上囂張一下。

      雅特GTC

         雅特配備的是1.8升四缸ecotec發動機,以優異的燃油經濟性和低尾氣排放而著稱,尾氣排放等級達到歐IV標準,最大輸出功率92/5600 KW/rpm,最大扭矩17/3800 N·m/rpm,極速可達188公里/小時,完成0-100公里/小時加速需11.9秒。雖然在數據上的表現值屬一般水平,但由于車身自重只有1250kg,可變進氣歧管再加上輕量化的機械結構,可以說歐寶已將這臺1.8升引擎的功率壓榨到極致,在低轉速時引擎油氣混合更為充分,有效提高扭矩,當引擎轉速達到3400rpm時,通過縮短進氣行程,使得進氣量倍增,從而有效增加馬力的輸出。自動4擋變速器雖然并不先進,但大腳油門依然可以連降兩擋配合,由于變速箱附有運動模式設定,所以開啟運動模式下變速箱可在引擎拉高至60000rpm時升擋,從而確保了動力的充分輸出。總的來說這臺ecotec發動機的特性偏向于高轉速爆發,在低轉速發力則稍為緩和。

      菲亞特Bravo(指導價:20.38-21.98萬)

          生于亞平寧半島的民族很清楚自己在做些什么,就像他們所演繹的“最具藝術性”足球一樣,雖然大部分時間都是處于防守挨打狀態,但冷不防地來個反擊就可以捧起冠軍的獎杯。像法拉利這樣的超級跑車,配備大排量的V型自然吸氣引擎是無可厚非的,但打造像菲亞特Bravo小型的平民運動車型,意大利人也很有一手。搭載排量僅僅為1.4的渦輪增壓發動機,在國內還真是首見,大眾推出的1.4增壓引擎來到中國也是后話了。

      博悅1.4T 運動版

          1.4T-JET發動機在5500rpm時可提供110KW最大功率,在3000rpm時提供230N·m的最大扭矩,而啟動Sport鍵后在超增壓狀態下,可在3000rpm時提供230N·m的最大扭矩,極速達到212公里/小時,廠家公布的百公里加速成績為8.2秒。Bravo的渦輪介入點大概在發動機的2000rpm左右,而直到5000rpm都是發動機扭力的上佳輸出范圍。由于采用類似保時捷VTG那樣的可變翼式的渦輪,渦輪增壓器可以根據駕駛者的使用負荷介入,也就是說當大腳油門加速時渦輪會迅速的全負荷運行,當小腳油門保持勻速行駛時渦輪會以較小的增壓值介入,從而渦輪遲滯現象得到緩解,所以渦輪的介入時對駕駛者以及車身動態的影響降至最低。6速手動變速箱提高了Bravo的可玩性,但沒有自動擋車型會失去不少消費者支持。

      暗黑中的舞者:

          它們并不是超跑,當然他們也并不稀罕成為超跑。它們的買家也許并不是在賽車場上的職業車手,但總是活躍在暗黑的山路中。白天它們只是一臺正常的機器,但夜幕降臨后它們就在下坡道上不斷畫圓。它們的身價注定它們只是草根階層,它天生不凡的“芯”臟機能卻使它們成為草根中的英雄。很多年輕人注定不能成為漢密爾頓,但向高橋涼介靠攏還是可以的。

      馬自達RX-8手動(指導價:38萬)

          當年日本馬自達堅決宣稱RX-8并非RX-7的取代品,前陣子傳出的馬自達RX-7復興計劃最終杳無音信。同樣采用轉子發動機的RX-8和RX-7事實上有著很大的不同,雖然它們的稱謂僅僅是“1”的差別。以RX-7的終端車型FD為例,雖然同樣采用轉子引擎結構,但RX-7 FD采用序列式雙渦輪的增壓設定來推動轉子運動,而RX-8則采用自然吸氣來推動轉子運動。而值得注意的是,RX-7最終停產與其高排放有著很大的關系。

       

      馬自達RX8

          1.3排量的發動機可以迸發出170/8200 KW/rpm的最大功率最大扭矩則為211/5500 N·m/rpm,這并不是玩笑而是雙轉子技術的功勞。一般發動機是往復運動式發動機,工作時活塞在氣缸里做往復直線運動,為了把活塞的直線運動轉化為旋轉運動,必須使用曲柄連桿機構。轉子發動機則不同,它直接將可燃氣的燃燒膨脹力轉化為驅動扭矩。與往復式發動機相比,轉子發動機取消了無用的直線運動,三角轉子的中心繞輸出軸中心公轉的同時自轉運動,三角轉子把汽缸分成三個獨立空間,三個空間各自先后完成進氣、壓縮、做功和排氣,三角轉子自轉一周,發動機點火做功三次,所以其轉子發動機的做功要比一般的四沖程發動機高效,也由于轉子引擎的軸向運轉特性,它不需要精密的曲軸平衡就能達到較高的運轉轉速,從而達到了小排量、高轉速、高輸出的要求。通過這樣的原理,RX-8發動機的最高轉速可以達到10000rpm,事實上這樣的輸出特性在一些山路競賽中有著很大的作用,對手在6000rpm-7000rpm已經達到極限時,RX-8仍有2000rpm-3000rpm可以作為秘密武器利用。由于轉子發動機的質量已經非常輕巧,加上RX-8采用了FR驅動布局,從而使前后重量比例達到50:50,其彎道操控也極具玩味。但值得注意的問題是,轉子發動機對油品的要求、高油耗的特性以及其偏低耐磨性,還是馬自達不能解決的最大問題。

      09款斯巴魯Impreza WRX(指導價:33.98萬)

          斯巴魯已是久經WRC沙場的老將,不久前與鈴木同時宣布退賽令不少人大跌眼鏡,考慮到近年戰績不甚理想以及金融環境不濟等影響,斯巴魯還是無奈抽身而去。事實上不少車迷都為此感到凄涼,近年來WRC賽場仿佛成了天才車手勒布的天下,而斯巴魯則淪為陪襯的綠草。但這并不能否決它曾經的輝煌,還有那副優秀的水平對置發動機和左右對稱四驅系統。很多斯巴魯的粉絲都疾呼沒有渦輪加持的斯巴魯車型不是真正的斯巴魯,雖然這話有些偏激,但也正好說明了渦輪增壓技術對這個運動狂熱份子的重要性。 

      Impreza WRX STI 標準版

          09款的斯巴魯Impreza WRX搭載的是2.5T水平對置發動機,最大功率為169/5200 KW/rpm,最大扭矩為320/2800 N·m/rpm,廠方公布百公里的加速時間為6.3秒。由于扭矩峰值輸出的時機來得并不早,如果要把這臺WRX的性能發揮得淋漓盡致,避免渦輪出現介入/退出的情況,要求駕駛者對引擎的工作習慣掌控具備更為熟練的技巧,從而把握最好的換擋時機。而事實上在駕駛過程中,由于渦輪的增壓值并不是很大,而且介入點比較模糊,所以渦輪遲滯反應也不算明顯。廠家宣稱這款Impreza WRX的發動機同樣比上一代車型降低了10mm,事實上不要少看這個數字,更低的重心意味著更少的側傾,在競技比賽中出彎時比對手快1/10秒的時間,后來的直路就可以遙遙領先了,而且重心位置在后期的改裝作業中不容易改變。然而斯巴魯一直堅持的水平對置發動機布局是其低重心的關鍵所在,發動機活塞平均分布在曲軸兩側,在水平方向上左右運動。使發動機的整體高度降低、長度縮短、整車的重心降低,車輛行駛更加平穩。發動機安裝在整車的中心線上,兩側活塞產生的力矩相互抵消,產生的橫向震動容易被支架吸收,而這種由于活塞運動的行程較短,所以水平對置發動機的瞬間爆發力則顯得更為爽快。

      衣冠但“禽獸”著:

          它們看上去與一般的轎車并無兩樣,靜止在停車場時候顯得同樣冷靜甚至過份低調,但事實上這只是它們的假面具而并不是真面目。不動聲色的外表里其實是猙獰的運動基因,催谷油門還是分泌了過多的腎上腺激素,其實它們也可以很“禽獸”。

      大眾R36(指導價:51.8萬)

          記憶中凡是以字母R開頭命名的車型都不是好惹的貨色,大眾的GTI R32,日產的GT-R35,乃至今天所提到的大眾R36都不是省油的燈。與電影分級制中的R級一樣,它們都是異常暴力,更恰當的描述是R字當頭的車型都有著火爆的高性能。之前大眾給國人帶來的印象無非是兩種,一種是走親民型,另一種就是走端莊溫文路線,而R36進口到國內后就成了第三種,狂躁甚至有些邪惡,畢竟這是大眾汽車個性化分部(VWIndividual)的產品。 

      大眾R36 轎車版

          R36滿身的R系列個性化裝飾只是一些虛張聲勢標識性的東西,而它也僅僅是一臺Passat,可能對R36不熟悉的人都是這樣認為的,那就不妨掀開引擎蓋或者直接點火啟動,你便意識到你太小看它了。采用3.6L FSI自然吸氣汽油發動機最大功率輸出為220/6600 KW/rpm,最大扭矩350/2400-5300 N·m/rpm ,廠方公布百公里的加速時間為5.6秒,當然6擋雙離合變速箱也有不少的功勞。與國內常見的大眾TSI發動機不同,R36采用的FSI發動機在同樣采用燃油直噴的前提下并沒有取消了分層燃燒技術。缸內直噴技術令汽油在缸內蒸發產生內部冷卻效果,降低了爆震的可能性,適當提升壓縮比,降低燃燒殘油量。而在此前提下,分層燃燒技術便對發動機的功率扭矩的提升有不少幫助,同時也降低了汽車的尾氣排放。大眾FSI發動機利用一個高壓泵,使汽油通過一個分流軌道到達電磁控制的高壓噴射氣門。它的特點是在進氣道中已經產生可變渦流,使進氣流形成最佳的渦流形態進入燃燒室內,以分層填充的方式推動,使混合氣體集中在位于燃燒室中央的火花塞周圍。采用由濃至稀的分層燃燒方式,通過缸內空氣的運動在火花塞周圍形成易于點火的濃混合氣,之后燃燒迅速波及外層。由于分層燃燒技術的熱效率居高而且節流損失較少,節氣門不完全打開的情況下發動機的扭矩輸出直接取決于噴油量,所以采用FSI發動機技術的R36運作高效,奔跑起來并不是一臺Passat那么簡單了。

      薩博9-3 Aero 2.8TS(指導價:52.9萬)

          得益于前身是戰斗機制造商,薩博是第一家把渦輪增壓器應用到汽車產品上的汽車制造商,所以說薩博是汽車制造業的渦輪技術專家也不會太過份。同時,Saab薩博也是世界上唯一自己生產發動機管理系統的高檔轎車制造商,也可見薩博對發動機技術的研發一直非常重視。 

      薩博 Aero 2.8TS

         188/5500 KW/rpm的最大功率輸出,350/1800-5000 N·m/rpm的扭矩呈現,6.9秒的百公里加速時間, 薩博9-3 Aero 2.8TS同樣是來者不善。值得一提的是,薩博一直把旗下的產品分為輕渦輪增壓與強渦輪增壓,分別用“t”和“T”分開標識,而本次推薦的9-3 Aero 2.8TS無疑是屬于強渦輪增壓車型,縱使如此,薩博還是沒有片面去強調渦輪高增壓值所涌現的動力,而是從調教與材質等方面去緩解渦輪遲滯的問題。Aero 2.8TS的渦輪于發動機1500rpm,由于采用專門的壓氣機將氣體在進入氣缸前預先進行壓縮,減小氣體體積提高氣體密度,同時提高燃油在氣缸內的燃燒充分度,Trionic8型管理系統也將發動機和油門更為緊密快捷地聯系,同時采用輕量化金屬制造渦輪減少了渦輪轉動的物理慣性,從而最大程度弱化了渦輪遲滯現象,燃油經濟性也得到兼顧。當發動機轉速接近5000rpm時,處于慢負荷狀態的渦輪會讓你領略到貼地飛行的快感。對比起三菱EVO利用偏時點火系統去緩解渦輪遲滯問題,薩博的做法顯然更經濟從而接近普羅大眾。

      貴族也瘋狂:

          競技場上的硝煙與他們沒有太多的關系,除非他們經常關注FIA盛況,更多時候他們會和心儀對象無所事事地駕車出外兜風,這是富家公子的貴族生活,所以敞篷車是他們的購車首選。汽車性能對于他們來說并不是制服對手的利器,而是為了讓旁邊的伴侶知道他們也很懂車,偶爾狂飆一下就當是顯顯威風,所以一副好的發動機對他們來說同樣重要。

      BMW 335i (指導價:72.5萬)

          前文提到寶馬一直是自然吸氣引擎的癡迷者,但與其他擅長打造自然吸氣引擎的車商不一樣的是,寶馬對直列汽缸排布方式的引擎一直情有獨鐘,而且還的確有著自己的心得。現在以采用V型自然吸氣引擎為主的雷克薩斯,當年推出的第一款緊湊運動車型IS200便是模仿寶馬3系打造的,可見寶馬的直列汽缸排布引擎的確頗有造詣,尤其是直列6缸。 

      寶馬335i

          190/6600 KW/rpm的功率輸出,300/2500 N·m/rpm的扭矩奉獻,百公里加速時間為6.5 秒,這便是搭配6檔手自一體變速箱的335i給我們帶來的書面數據。傳統的直列發動機制造成本較低,穩定性高,低速扭矩特性好,燃料消耗少,尺寸緊湊等特點,但輸出功率偏低也是不可改變的事實,尤其是6缸或以上的車型,采用直列排布方式會占用更多的發動機艙位置,所以至今為止并沒有幾家汽車制造商堅持采用直列6缸發動機,寶馬是個例外,考慮到6缸直列發動機在燃燒的時候不會產生不均衡的慣性力,體積使得其重量不會過于集中,從而使整車重心不會過于靠前,加上寶馬祖傳的FR驅動方式以及長車頭短車尾的設計,將直列6缸發動機縱置于發動機艙內是個兩全其美的辦法。然后,為了克服直列發動機功率輸出偏低的弱點,寶馬也采取了不少措施。首先采用了新的材料為發動機進行了減磅手術,330i搭載的這款直列六缸發動機在許多部位采用鎂鋁合金,在取得更高強度的同時,發動機的重量比采用鋁材時降低了30%。同時得益于寶馬的Double Vanos氣門正時可變系統和第二代的Valvo Tronic連續可變氣門升程技術,使發動機在低、中、高轉速時都有充足平順的扭矩輸出。Double Vanos氣門正時可變系統通過正時鏈和凸輪軸之間發揮作用,曲軸與凸輪軸之間的相對位置的改變導致氣門開啟時間相應改變,從而專門控制殘留氣體的流動,同樣改善了燃油效率和減少了尾氣排放,而升功率的表現也讓對手感到害怕。

      奧迪 TTS 2.0TFSI(指導價:70.5萬)

          廢氣渦輪與分層燃燒技術已成為大眾汽車產品的最佳拍檔,作為大眾汽車旗下子品牌的奧迪也絕不會錯過如此的好處,剛剛登錄中國不久的TTS系更將這對技術搭配體現得淋漓盡致。 

      奧迪TT-S

          200/5600-6200 KW/rpm的最大功率輸出,350/2500-5000 N·m/rpm的扭矩涌現,5.4秒的百米加速表現,看到數據便知道TTS與以往TT的不同,不單單是在表面做足功夫,那臺EA888發動機也動了不少手術。對缸蓋、進排氣、渦輪增壓器、點火裝置都進行改進,再對ECU相應進行調校,否則這些功率和扭矩的增益是很難呈現的。關于FSI在此不再贅述,而通過可變氣門升程系統使凸輪軸通過發動機的轉速來控制廢氣對渦輪增壓器的控制,當發動機轉速較低時凸輪軸則使排氣管直徑變小尾氣流速變快從而讓增壓器更早的介入,這便是奧迪渦輪技術的關鍵所在。

      結語:所謂“運動無界限”,無論是自然吸氣還是渦輪增壓,一些成熟優秀的汽車廠商也早已把握其技術的關鍵所在從而修煉出可以統領一方的獨門秘笈,而消費者只要根據自己的需求做出選擇即可。也許“T”時代即將到來,但可以肯定的是自然吸氣技術并不會因此消失,否則就不精彩了,不是嗎?(來源:易車網)

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