技术解析]涡轮增压凭什么取代自然吸气和机械增压

  本来内燃机已经上百年没什么太大的改动了，最近十年，由于欧洲法规对于排放和燃油效率的苛刻要求，欧洲车厂在内燃机（发动机）上的改进突然大刀阔斧起来，于是涡轮增压、机械增压和自然吸气很快成为发动机界的三种重要形态。

  那么，自然吸气、涡轮增压和机械增压，到底哪个更好呢？这便是本文要解决的问题，教授尽量用通俗一点的说法来诠释。

  自然吸气：自然吸气发动机是采用自然进气方式的内燃机，它是发动机的最基本形态，若想要得到好的动力，就得拉高转速或者采用大排量，这两者都需要较高成本。自然吸气发动机已经在汽车界占据主流多年，极为成熟，相对于涡轮增压或机械增压，由于没了额外添加的增压器，因此在耐用度和维护保养方面具有优势。

  自然吸气发动机的另外一大优势则是加速的平顺性，不过涡轮增压目前发展非常迅速，涡轮迟滞正在大幅度减弱，从同排量来说，自然吸气的平顺性优势正在消失。

  保养方面：老的自然吸气发动机没有加入直喷技术，可以在机油上节省一些，即使用半合成甚至更差的矿物油都可以顺利运行，因此老的自然吸气发动机的保养成本较低。但是新的直喷自然发动机出来后，也需要较好的全合成机油来运转，因此在保养成本上优势也在减弱。当然，自然吸气没有涡轮增压器或者机械增压器，这一块维修成本为零，但当今的涡轮增压器质量已经很好，跑15万公里以上没任意的毛病，更换起来也并不昂贵，所以自然吸气这方面的成本优势也很小了。

  涡轮增压：十年前的涡轮增压进入民用车是个笑话，因为它们太暴躁了，那时候的涡轮启动转速往往在3000转，在此转速之前，低速乏力，高转涡轮介入后动力突然涌现，后劲是强，但不好控制。

  自从直喷技术成熟后，涡轮增压迎来了第二春。直喷技术能将扭矩释放下拉到1700转左右，而各种双涡管设计又进一步将发力的转速拉低到1200转左右。这下，涡轮增压发动机算是彻底崛起了，1200转开始到4500转甚至5000转都能持续爆发最大推力（扭矩），配合7档或8档变速箱，已经很平顺，一般人是感觉不出来的。如今，涡轮增压发动机可以在较小排量上获得比自然吸气好的动力，通过排量小的优势获得油耗优势，所以慢慢的变多的经济型车有更换涡轮增压发动机的趋势。

  保养方面：由于比自然吸气多了额外的涡轮部件，而且内部工作所承受的压力、温度比较高，喷油精度要求也高，所以理论上故障率会比自然吸气高，保养要求也高。

  机械增压：动力特性与自然吸气接近，但用的车较少。因为结构比涡轮增压复杂，研发难度和生产所带来的成本都较高。机械增压能显著提升动力，但在调校、经济性方面不如涡轮增压那么有发展空间，所以只出现在一些排量有限但追求动力性的车型上。

  保养方面：机械增压器其整体结构相对比较简单，工作时候的温度介于70度-100度，比起靠废气驱动的涡轮增压器的400度-900度的高温工作环境要低得多，基本不会有什么故障，保养方面和自然吸气很接近，不过机械增压的油耗很高，所以在民用经济车领域已经销声匿迹。

  目前来看，同一级别车型，涡轮发动机的加速性能明显好于自然吸气；燃油经济性基本两者持平；而故障率和保养成本都是涡轮发动机略高。目前来看，在民用车型领域，涡轮有逐步取代自然吸气的趋势。

  机械增压虽然故障率不高，平顺性也很好，但是由于油耗很高，在民用领域，已经逐渐被涡轮增压取代。

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