涡轮发动机（为什么涡轮发动机燃油效率较低？)

缩小规模不是一种时尚，而是一种必然。现在，六缸发动机只能出现在一些豪华轿车上。通过增压器缩小尺寸。现在机械增压器已经很流行了，没有涡轮增压器就会感觉动力不足。

缩小尺寸的发动机是为了应对给制造商带来压力的环境法规。全球法规正在推动减少排放并提高燃油经济性。为了减少排放并提高燃油经济性，必须减小发动机的尺寸。随着排量减少，不足的动力由涡轮增压器来填补。这是小型化发动机的基本概念。

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2.0至2.5升自然吸气发动机被1.5升涡轮发动机取代。3.0-3.5升发动机由2.0升涡轮增压发动机驱动。3.0升涡轮增压发动机填补了豪华车标志性的4.0-5.0升大排量发动机的位置。大多数数百马力的超级跑车的发动机也正在更换为4.0升涡轮发动机。

不过，得益于发动机尺寸的缩小，性能和燃油效率都有所提升，但实际体验却没有那么出色。为什么？

缩小发动机尺寸明显提高了性能和燃油经济性。然而，性能和燃油经济性并不“同时”。你是什么意思？

假设您有一辆可产生 200 马力的汽车，配备 1.5 升涡轮增压汽油发动机。自然吸气发动机要产生 200 马力的功率，排量必须在 2.5 升左右。然而，一个涡轮增压器使排量减少了约1.0升。

该车已通过燃油效率认证。它已成为“普通1.5升汽车”，而不是“具有200马力效率的2.5升级汽车”。在燃油效率认证环境中，不使用发动机的所有功率和扭矩。在走走停停或怠速（停止）环境下以及在发动机低负荷的恒速行驶环境下测得，涡轮增压器不需要发挥其功率。它只是一个小排量发动机，因此油耗降低了。从表面上看，汽车制造商所宣传的燃油经济性是如此之高。

现在，让我们把200马力的输出全部用上，如果你深踩油门踏板呢？事情会改变的。涡轮增压器将更多的空气推入发动机，从1.5升的有限排量中产生大量的动力和扭矩。这就是发动机努力发挥最佳性能的方式。

在这里，燃料、空气和热量之间的关系变得很重要。当涡轮增压器将大量空气推入发动机气缸时，自然会消耗大量燃油。理论上，为了使空气和燃料完美燃烧，建议比例为14.7:1。根据情况，使用更多或更少的燃料，但参考点本身不会改变。

在喷射大量燃料的环境中，未燃烧的燃料被不必要地丢弃。此外，由于燃料的量超过氧气，不完全燃烧导致一氧化碳和碳氢化合物的排放增加。相反，如果喷射较少的燃料，则燃料消耗减少并且燃料效率增加。然而，氮氧化物的产生增加。

这就是燃油经济性下降的原因。当涡轮增压器推入大量空气时，它必须按比例喷射更多的燃油。通过推动比排量更多的空气来提高性能是涡轮增压器的基本概念。易于增加的燃油喷射压盖带来的性能超出了发动机的排量。换句话说，消耗了更多的燃料并且降低了燃料经济性。

如果以低于空燃比的比例喷射燃料，也会产生污染物，但存在发动机内部温度升高的问题。燃料不仅在气缸内爆炸，而且还起到降低内部温度的作用。

大量空气被推入气缸，气缸内温度很高。如果此时活塞开始压缩，即使少量的燃油也会引起提前点火。这就是我们常说的敲门。特别是，由于涡轮增压器用废气压缩空气的特性，进入发动机的空气的温度升高。最终，敲门的风险会增加。

然而，发动机内部的各种传感器提前检测到各种风险，并采取措施防止爆震。它喷射更多的燃油以降低发动机的内部温度。具体地，具有直接喷射系统的发动机利用具有250至350巴的喷射压力的喷射器瞬时喷射燃料。也可以多次喷射燃料，而不仅仅是一次。由于可以精确控制燃油，因此也更容易管理发动机的温度。因此，据说涡轮增压器和直喷系统非常相配。

问题是，当燃油以这种方式喷射时，燃油效率会下降。这是燃油经济性下降的第二个原因。

现在，燃油经济性下降的最终原因。这是因为排量较小的发动机带动较大的汽车。过去，2.0升发动机用于中型汽车，3.5升发动机用于大型汽车。目前，中型车搭载1.5升涡轮发动机，大型车搭载2.0升涡轮发动机。在最大输出和最大扭矩方面，涡轮发动机的性能更为优越。然而，这个数字是在发动机发挥其全部动力的情况下的。

当你重复走走停停时，涡轮增压器无法正常提供帮助，因此发动机必须独自带动又大又重的车身。如果排量足够大，发动机即使在低转速范围内也有充足的动力。相反，随着排量减小，发动机别无选择，只能在低转速范围内产生低功率。最终，驾驶员感到沮丧并加大油门踏板的力度。根据发动机负载增加燃油消耗。