汽车发动机的基础知识:L/T的含义与技术特点

在汽车领域有一些常见的错误标注方式 , 但因约定俗称的习惯而被沿用至今 , 其中比较有代表性的是「L&T」的区别 , 这些字母是什么意思呢?

  1. litre·升
  2. TURBO·涡轮增压
以【2.0L】标注的发动机参数应当理解为2.0升的内燃式热机 , 但却普遍被当作自然吸气发动机;但是这种进气系统的发动机应当用NA·normally aspirated来标注 , 准确的释义应当是“正常吸气” , 内燃机正常吸气方式是依靠活塞往复循环 , 以及排气冲程中进气门短暂的同时打开实现的负压吸力 , 这种自然而然产生的结果则可定义为自然吸气 。
数字为排量概念 , 排量指所有气缸吸入或排出空气的体积总和;比如2.0L-NA发动机容量就是(0.5×4=2.0升) , 每组气缸的最大容积为0.5升 。 这就是发动机最基础的参数的含义 , 而区分NA&T则要深度解读 , 这两种进气方式的动力与耗油量标准完全不同哦 。
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NA的标准假设某台2.0L-NA机型的动力储备为:最大功率100kw , 最大扭矩200N·m(平均正常标准) 。 这台机器在绝大多数的时间中 , 都无法按照标准排量进气与做功 。
原因非常简单 , 因为这种进气方式的基础是活塞运转、排气频率与排气压力;内燃机曲轴每分钟运转的次数是所谓的「转速」 , 曲轴转速越快则活塞往复运转速度与排气压力越大 , 也就是说只有高转速时才能实现高效率的进气 。 不过这也是有阈值的 , 如果转速太快则会大幅缩短进气的时间 , 进气量的减少会同步降低喷油量 , 这会带来什么问题呢?
要知道NA机型的最大扭矩即使为200N·m , 最大扭矩的特点也是“转瞬即逝”;比如大部分自然吸气发动机的扭矩峰值出现在4000rpm(转速节点) , 那么在4000转之前与之后 , 发动机的进气量都达不到0.5L的标准 , 这样的描述应当可以理解了吧 。
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重点:汽车的油门控制的不是油路 , 而是进气系统中的节气门;但控制进气量就能控制喷油量 , 因为喷油量会在ECU(行车电脑)的计算中 , 按照14.7:1的空气燃料比精准计算喷油量 。
问题来了 , NA机型在4000转上下都不能达到标准排量的进气量 , 喷油量当然也达到排量标准;结果则是在1000-4000rpm区间 , 空气燃料混合燃烧后转化的扭矩是远不到200N·m的 , 会低到什么程度可以参考下图判断 。 至于高转速区间的扭矩下降则是通病 , 这是涡轮增压机也避免不了的问题 。
问题:喷油量是低于排量标准 , 这会省油还是费油呢?这个问题的答案需要在了解涡轮增压技术特点后才会找到 。
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TURBO的标准涡轮增压指的不是发动机的类型 , 而是基于自然吸气发动机进行的进气系统升级 , 说白了就是种特殊的进气系统 。 内燃机运行的基础是燃烧燃油 , 燃烧之后是必然会产生废气的;这些气体只有排出气缸才能腾出空间 , 以做好再吸气喷油与燃烧做功的动作 。
对于普通自然吸气发动机而言 , 排出的废气是直接被浪费掉的;而涡轮增压系统则是从排气歧管引出一条管路 , 在管路中增加一组「空气压缩机」(涡轮增压器) , 利用超高压的排气驱动压缩机的涡轮高速运转 , 与涡轮连接的还有一组在进气系统中的涡轮 。
这个以每分钟数万转旋转的涡轮在进气系统中 , 首先实现了在自然吸气之外 , 另外增加一路吸气的力量;同时将吸入的空气在涡轮区域进行压缩 , 也就是把大团空气压缩到更小的体积 , 或者理解为把更多各类分子挤压到小小的空间内——涡轮就像是牧羊人 , 加压的目的是把更多的氧分子赶到气缸里 。


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