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提到「知名越野车」也许很多人都会联想到日系汽车,分别为:
丰田普拉多三菱帕杰罗日产途乐然而有趣的是前两台都已经停产,第三台因排放不达标而无法进入国内市场销售,这是为什么呢?
究其原因应当有两点,客观因素是公务用车从年开始,不再允许使用包括合资品牌的外国品牌汽车;可以说失去这块市场的合资品牌,未来会有一批都要“凉凉”。而主观因素则是内燃机技术的落后造成,也就是这三家车企都拿不出像模像样的中大排量的涡轮增压机,自然吸气发动机加速了这些车的淘汰。
01NA技术的缺点
Mormallyaspirated-NA指自然吸气,这种技术是最原始的内燃机进气方式;运行原理是通过内燃机运行中的负压吸力,从进气系统中吸入常压标准的空气。
这种机器的问题正在于吸力和常压,简而言之为转速越高吸力才会越大,也就是才能吸入更多的空气;而极限标准也只是与排量的容积相同,排量的概念指所有气缸的容积总和,或者是进气或排气的流体体积总和。
喷油量是按照进气量来计算,空燃比(空气燃料比)为14.7:1;那么吸入的空气多喷油量才能足够大,而最大标准仍旧是排量的极限空燃比而已。这种技术会差到什么程度呢?先来看一看普拉多吧。
普拉多停产前的最后一个版本为3.5L-V6,这台机器要比老款省心一些,最起码动力凑合还够用,不用考虑去加装机械增压器了;然而想要有合格的动力体验,仍旧需要拉升转速。(费油)
最大功率kw最大扭矩N·m(转达到峰值)功率看起来还不错,但是扭矩似乎是很低的,因为主流的2.0T直列四缸增压机与其相当,优秀选项可以达到N·m。所以这台大排量的六缸机扭矩水平很差,特点只是单纯的排量大且油耗高。
而且低转速扭矩爆发力尤其差,因为3.5L/14.7:1的空燃比要到转才能实现,也就是说在此之前的中低转速范围内,扭矩只是从牛米慢慢增长到牛米,这是从1.5T逐渐升级到2.0T的标准,水平之差可见一斑。
知识点:公制马力的驱动力为75kg/1m·1s,汽车的整备质量不变,马力越大当然加速能力与脱困能力才会越强。
而马力的计算公式为(扭矩×转速÷×1.36=PS),扭矩不够大马力则会偏低;所以诸如普拉多之流的低扭爆发力是很弱的,在4L模式中进行扭矩放大后还能够越野,但是在铺装路面的加速水平就很一般了。所以这种驾乘体验不够理想,想要有够用的动力还得拉升转速多费油的车,最终被公务用车排除了。
02涡轮增压的优点
很多所谓的越野爱好者眼里只有这些日系汽车,于是也认为优秀的越野车都应该用NA发动机;毕竟在这些车在中东或非洲大陆的销量还不错,然而实际情况无非是因价格低廉才会热销而已。
真正优秀的越野车只有两种动力选项:柴油发动机,涡轮增压汽油机,而柴油机总是有增压系统的。比如牧马人用2.0T汽油机,路虎卫士、乌莫尼克等等品牌都有柴油动力的选项,为什么这些昂贵的越野车要选增压技术呢?
涡轮增压技术的原理其实很简单,增压器的本质为「空气压缩机」,动力来自内燃机(包括自然吸气发动机)运行中必然产生的尾气;高压气流驱动增压器的涡轮并带动进气系统中的叶轮运转,在进气系统中实现了正压进气,同时可以对空气进行压缩。
正压进气首先解决了低转速进气效率差的问题,而且是利用废气压气,本身并不会产生多余的动力损耗;其次空气被从大团压缩成小团,其中的各类分子又不会减少,只是分子的间隙缩小了,那么其中的氧分子是不是会增多呢?参考下图。
空气压缩正是为了让「标准排量·进气量」的体积中,含有的氧分子得到大幅的提升;氧气足够多才能以等量燃油为基础转化出足够大的扭矩,因为内燃机无法在短暂的做功冲程中,将燃油%的燃烧掉;NA机型燃烧充分的比例实际很低,所以即使排量很大扭矩也会很小。
但是增压技术让进入气缸的空气含有更多的氧气,氧气多则催化反应的速度会更快,或者理解为固定做功时间内,能够让燃油更充分的“燃烧出热能”。这是的概念,只需要增加氧浓度,不需要提升喷油量,扭矩同样可以达到很高的水平,提升标准会是多少呢?
三菱帕杰罗的动力太差不值得讨论,来看一看4.0L-V6的日产途乐吧,对比车型参考4.0T-V8的奔驰G。
途乐-kw/N·m(最大扭矩0转爆发)G级-kw/N·m(0~rpm维持最大扭矩)差距就是这么大了,扭矩多出N·m是什么概念呢?不需要以中低转速能维持峰值的标准起伏途乐,就以途乐0转的标准计算,两车以相同排量与喷油量转化出的马力差值为:,PS,差值等于9.吨/1m·1s的驱动力,脱困、牵引、加速的能力都完全不在同一水平线了。
也许用G对比途乐有些不合适,那么2.0T直列四缸的牧马人为参考,其0转的马力也有PS;排量小一半但是相同转速马力更大,中低转速区间的马力要大得多,那么些日系NA动力的越野车,不淘汰还留着当“东洋景”看吗?
总结:涡轮增压技术替代自然吸气是必然的结果,两种进气系统的技术代差是很大的;自然吸气只有制造成本低的优点,但量产汽车中已经有6万级别的汽车使用1.5T,所以理论上的主流代步汽车不应当再使用NA,两种发动机的真实差距被更多人看清后,日系汽车停产的何止会是这些越野车。
编辑:天和Auto-汽车科学岛
天和MCN授权发布
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