文 | HooKnows
市面上非涡轮车已经寥寥可数的今天,大多数媒体公众对涡轮增压的认识仍旧被误导着。
只要你看的车评文章稍多,肯定看到过类似这样的“话术”:因为某型号(当然了,涡轮增压)发动机的最大扭矩转速很低,所以它的涡轮迟滞很小相应很快;或者某新款发动机的最大扭矩转速从1800转/分降到了1300转/分,于是新款的涡轮迟滞显著降低了。
纯属糊弄
十有八九,哪怕看了多年汽车评测的你,也完全没看出这类叙述中藏着怎样的BUG。这难免,因为在各种汽车类文章中,把“最大扭矩的起始转速点低”作为“迟滞小响应快”的例证,早就成了全行业的范文模板——就跟“轴距长”可以约等于“空间大”差不多,你早习以为常了。
但事实是,涡轮增压引擎最大扭矩的起始转速是高还是低,是2000转/分还是1500转/分(rpm),与涡轮迟滞大还是小几乎没一毛钱关系。所以到了现实中你也会发现,哪怕今天新一代涡轮增压引擎的峰值扭矩转速已低至1000rpm出头(的确很低了),涡轮迟滞依然普遍存在着。
“最大扭矩转速更低,所以迟滞就更小”,这个错误逻辑大概是这么来的——
下面是一张典型的涡轮引擎动力曲线图,哪怕你不是个发动机爱好者,也肯定在看车买车时见过。横坐标是转速,纵坐标是扭矩和功率,标着400Nm那一根是扭矩曲线,中间横着的部分即所谓“扭矩平台”——这是涡轮增压的典型特征。
先忽略功率曲线,今天主题用不上它
这图是某品牌在对比新旧两款发动机,新机型借助某种技术(与本文无关,暂时不管它),让达到最大扭矩所需的最低转速更低了(左侧箭头,灰线到蓝线)。而灰色圆圈到蓝色圆圈的位置变化,表示最大扭矩的转速起点向左移/降低了约100rpm。
扭矩平台的起点降低了,以前1300转才能到峰值,现在1200转就到了,于是迟滞小了、响应快了,好像没啥问题?
图不是这么看滴
当然有问题,否则咱写这么老多干啥。要回答为什么,得先指出上面这种很眼熟的发动机输出曲线图,正式名字应该是“外特性曲线”。
所谓“外特性”,说白了就像一个框、一个边界。那条最大扭矩曲线,其实只是发动机在最大出力下的输出——位于曲线上的点,那都是全油门才能达到的!在日常驾驶中,发动机工况不可能一直沿着这条蓝线左右移动——除非真把油门焊死。
实际上仿佛布朗运动
发动机工况点的“活动范围”,并不是只能沿着图上曲线,而是在曲线及其下方的“面”四处游走。
所谓“最大扭矩区间1200-5000rpm”,并不是说只要转速在1200-5000rpm,扭矩就必定是400Nm,而是在这个转速区间内,都“可以”达到最大扭矩400Nm。比如,想象你在5000rpm时突然完全松开油门,这一瞬间转速是5000rpm而扭矩为0,即上图中绿色星星的位置。
关于发动机外特性曲线这个问题,不得不感叹如果世界大同人人开上保时捷,也许对汽车基础知识科普会有神奇的加成作用:
有了这个背景知识,再来回忆一下啥是涡轮迟滞:是“起步全油门需要多久到达最大扭矩”吗?不。在日常开车巡航状态突然需要动力,于是一脚油门全部踩下,车需要多久才能真正发挥全力快起来——这才是涡轮迟滞。
还是用图说话吧。我们所说的涡轮迟滞,并不是下图从A到B的过程,更不是从B到D的过程,而是从C到D这个过程。所以B点的位置是靠左一点、还是靠右一点,即最大扭矩转速是低一点、还是高一点,对C到D要花多久即涡轮迟滞的大小,几乎没有任何直接的影响。
现实中由于加速一定会让转速升高,C-D应是斜向右上而非垂直向上,这里简化不详述
可能打个比方会更好理解。
比如你这个人上班特别矫情,每天到岗后需要一段时间醒盹(低转速),再怎么使劲最多也只能搬1块砖;等醒盹了正式开始工作(最大扭矩转速区间),玩儿命干一次能搬5块砖;快下班时心飞了(高转速扭矩滑落),再怎么催都最多只能一次3块砖。
注意这里的没醒盹1块砖、醒盹了5块、快下班3块,都是各对应时段客观上的“最高效率上限”。其实你正式工作时间也总爱摸鱼,经常一次只搬一两块砖;而没醒盹的时候,就算你主观奋发想玩儿命干,上限也还是一次1块砖。
更矫情的是,不管哪个时间段,你从摸鱼到奋发全力搬砖都需要一些时间进入状态——这个“进入状态”的时间就是涡轮迟滞。而最大扭矩转速的高低,就是你每天上班后要多久才能醒盹。显然按照前面的设定,“几点醒盹”和“从摸鱼进入奋发状态要多久”之间,并没有什么直接必然的联系。醒盹时间早一小时,并不会让你下午1点从摸鱼进入全力搬5块砖状态的过程更快。
所以涡轮迟滞与最大扭矩区间的转速起点无关,常见的发动机外特性曲线图也根本看不出迟滞几何,而绝大多数车企都不会给你看另一张图。
横坐标没给单位但肯定不是秒,我们用“时间单位”表示
这是某车企在对比自家涡轮增压引擎在1500转/分时的响应速度。横坐标是时间,纵坐标是输出扭矩占(1500rpm时)最大扭矩的百分比。曲线表示,在1500rpm时全力踩下油门,约0.5个时间单位后,迅速达到了40%扭矩;但很快,扭矩上升的势头就减缓了(迟滞出现),一直到约2个时间单位后,输出扭矩才达到了1500rpm时能输出的100%。
这个在零扭矩时油门全踩,到输出(当前转速下)100%扭矩的时间间隔,才是我们常说的涡轮迟滞,Turbo Lag。
横坐标有了单位,纵坐标成了增压值,大致上同理
即便现在很多优秀的小排量涡轮发动机,已经可以在仅1000rpm出头的低转速就开始输出最大扭矩。但实际上常用低转速下的涡轮迟滞,也常常多达1~2秒*这个级别——这与它们能在2000rpm还是1000rpm开始输出最大扭矩几乎毫无关系。
(*:需要说明涡轮迟滞并非一个定值,同一款发动机的高低转速区间,“从C到D”所需时间也会不同:低转速时更长,高转速时则更快。玩车的朋友都知道涡轮车在极限驾驶时,需要尽可能保持高转速来减少涡轮迟滞的影响,就是这个道理。)
然而类似上面的动力响应曲线图,基本不会有哪家车企摆出来给消费者看,于是发动机客观上的真实迟滞时长,通常是无从知晓的。这才有了用“最大扭矩转速低”来糊弄的空间:因为所需的转速低,所以迟滞小响应快,简单、好记、易理解——我常说什么来着,谬误总是比真相更容易传播,得多。
全行业对基础常识的轻视,无论企业、媒体还是消费者,对此一无所知者占了大多数。当大家不关心也不在乎,“糊弄”也就理所当然上了台面、成了主流。作为消费者能做的,就是明确认识,不要被“最大扭矩所需的转速低≠迟滞小响应快”所迷惑带偏。
一辆车的涡轮迟滞是大是小,动力响应是快是慢,最终只有靠亲自去试才能知道。
(附送一个不是办法的办法:在确保安全的前提下,切换到手动换挡模式并挂入最高挡,以60~80km/h匀速直线行驶,突然全力踩下油门,然后感受车辆在多久之后进入最大加速度。这种方法当然完全不精确,但可以帮你排除掉变速器的干扰,单纯比较发动机的迟滞大小。)
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