#老司机聊汽车知识#趣味现象：某些汽车装备自然吸气发动机（NA）有很高的功率，实际驾驶性能不如低功率小排量涡轮增压，原因是什么？相信大部分日系汽车用户都会感觉迷惑。功率的单位是马力，理论上一定是公制马力越大，车辆的加速能力总会越强且极速越高；但事实却总与想象的性能标准相悖，其实原因很简单——没舍得踩油门。然而作为家用代步的汽车很少有人会高频率的拉升转速，主要代步转速区间为/rpm，这还是驾驶风格比较剽悍的司机的标准。如果也有这种驾驶习惯的话，那么装备NA机型的车辆必然会有很差的动力体验，反之则油耗难以控制。

01马力的概念

国内使用的马力单位为「公制马力」，标准为1PS可以驱动七十五公斤的物体，以每秒一米的标准运动；那么在物体质量（重量概念）不变的前提下，两马力是不是就能实现2m/1s的运动速度呢？答案就是这样了，汽车的整备质量恒定不变，总质量无非是核载人数和载货质量进行的提升；所以发动机输出的马力越大则性能越强，但如果了解如何提升马力的方式，对于NA可能会非常的失望，这种技术是非常原始（落后）的。马力计算公式：扭矩×转速÷×1.36常数和倍率不会变化，在没有乘以1.36之前得出的数据为功率（kw）；最终决定马力大小的核心因素是扭矩大小或转速高低，咱们先撇开扭矩不谈，了解转速的概念很重要。首先量产汽车的转速都会限制在相当的标准范围内，比如「≤rpm」；于是代步车的转速极限就没有什么区别了，但转速究竟是什么在“转”呢？答案是内燃机的在不停旋转，所谓的“速”指的是曲轴每分钟（min）旋转的次数，或者理解为“圈数”也可以，rpm就是曲轴每分钟转次。重点：曲轴连接的是发动机的动力输出端，飞轮或连接变矩器动力毂结构；以飞轮为参考，飞轮没转一圈会输出一次转矩（扭矩/动力），那么是不是单位时间内转动的次数越多，输出的动力总和就会越高呢？理论上当然是这样，不过计算方式也不是那么简单，因为汽摩装备的内燃机是四冲程机，曲轴转两圈才会做功一次；所以也才要按照上述方式计算马力，这就是转速和扭矩对车辆性能的影响，但是对于NA机型而言，转速又直接决定了扭矩的大小，这点与涡轮增压发动机完全不同。是什么意思呢？所谓的自然指通过内燃机正常的运行过程，吸气则是以运行中产生的负压力，从进气管路中吸入空气；实际在第四步排气冲程中会有「排气门进气门」同时打开的一瞬间，以排气压力吸入空气也很重要。这就是NA的概念，而转速低的时候负压与排气压力都会比较低，吸气的能力就会比较差；说白了就是低转速无法吸入“足量”的空气，这里所谓的足量指没有按照标准排量的进气量吸入。排量的概念是指内燃机所有气缸容积的总和，或者说是全部气缸吸入空气或容纳空气量的总和；比如2.0L（升）的自然吸气发动机就是共计吸入2.0升，每个气缸做功时最佳标准吸入0.5L。但是因NA低转速的吸气比较弱，吸入的空气总是＜0.5L，这会带来什么问题呢？参考下图。「空气燃料比·14.7:1」是理论数值，概念为燃烧一公斤的汽油需要14.7公斤的氧气；那么喷油量则可以按照该比例计算，实际汽车的油门控制的不是油路系统，而是发动机的节气门。通过气门翻板的角度控制进气量的多少，以计算出的空气流量分析喷油量即可。于是问题就来了：NA在中低转速范围内吸入不到足量的空气，喷油量只能按照“同样不足量”的标准喷射——不足标准2.0L发动机的标准排量空燃比，可燃物基数的减少等于燃烧热能的下降，热能的大小就是扭矩的高低。所以NA机型的扭矩由转速决定，想要达到与排量相符的理想扭矩，往往需要把转速拉升到rpm以上，此时的吸气量才能达到标准排量，在此之前是什么概念呢？举个简单的例子：仍以2.0L-NA为参考，在不同转速区间等于以下排量的最佳空燃比（不同排量≥rpm的扭矩）。rpm-1.5Lrpm-1.7Lrpm-1.8Lrpm-1.9Lrpm左右为标准「2.0L·14.7：1」这就是自然吸气发动机的缺点，不要认为选择的排量很大动力就会有多强，实际代步转速区间只是等于小排量的发动机的最大扭矩状态而已。所以NA车辆的动力往往都会很弱，想要达到目前主流2.0T标准的话，没有≥4.0L-V6的标准是没门的。（扭矩是单次输出能量的大小，爆发力弱何谈性能）

02扭矩的价值

扭矩和转速是相乘的关系，如果想要代步驾驶感受到强劲动力的话，需要实现的应当；也就是转速标准不变，提升扭矩再进行“相乘”以得到更大的马力。NA只能通过拉升转速提高进气喷油量以提升扭矩，但是涡轮增压发动机就不用这么原始了；因其装备的空气压缩机（增压器）会通过内燃机运行产生的高压排气驱动运转，涡轮转速可轻松达到数万转每分钟；进气管路中有一组与涡轮连接的叶轮，其转速与涡轮相同。于是高转速的叶轮就能与负压配合吸气，同时会将大体积的空气压缩到很小，让小体积的空气中含有更多的氧气分子。燃烧是通过氧气还原碳氢化合物，氧气越多则在固定的时间内反应程度越大——也就是燃烧的速度与程度更大，内燃机做不到让混合气%反应，NA机型反应比例很小，因其进气量少且氧分子少；涡轮增压通过提升氧气而提升反应比例，那么在中低转速范围内以超过NA的标准喷油量，加上高浓度氧气，转化出的热能当然会大得多。会多多少呢？2.0L-0/rpm扭矩在/N·m区间波动2.0T-平均标准为N·m并在~rpm维持最大值这就是区别了，以/rpm的转速标准为参考，2.0L-NA的马力大约为45/75马力，然而2.0T可以输出/马力，1马力的驱动力标准为「75kg/1m·1s」，算一算动力悬殊是多少吧。其实部分车辆仍在使用的2.0L-NA发动机充其量与1.0T对标，扭矩基数即使波动也差距不是很大；但是1.5T的优秀发动机已经有N·m的峰值，而且中低转速区间还能维持峰值，这是3.0L-V6发动机的标准。所以自然吸气技术早已应该淘汰，其唯一的优势是制造成本低，如果一定要用的话，≤5万区间才适合，因为6万左右就已经有更节油的增压汽车可选了。至于日系汽车以及少数德系入门级使用NA的车辆，这些车的之所以节油首先是车身减重，其次是用户自身具备“节油属性”——不舍得踩油门，所以此类车辆本身并不节油，节油的无非是这些司机而已。编辑：天和Auto-汽车科学岛天和MCN授权发布欢迎转发留言讨论

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