自然进气VS涡轮增压：为什么自然进气无法与涡轮增压匹敌？

不知从何时开始，世界各地的主流汽车生产商都为自家的引擎进行缩排气量的工作(downsizing)。BMW渐渐的淘汰引以为傲的直列六缸自然进气引擎，以2.0公升涡轮镇压四气缸取代，Volkswagen也以涡轮增压1.4公升的引擎取代自然进气1.6公升和2.0公升的引擎。相信笔者已经列了足够多的例子了。

为什么会出现这种现象呢？说白了，就是为了环保。更小排气量的引擎，能够排放更少的污染废气，涡轮增压也能够提升引擎的效能，产生媲美大排量自然进气引擎的性能。

听起来百利无一弊啊！

根据Aston Martin的工程师指出，（这位工程师负责Aston Martin DB11身上的5.2公升双涡轮镇压V12引擎的调教工程）要获得涡轮增压引擎的最佳效能，就必须让涡轮增压引擎的运作模式如同传统的自然进气引擎- 也就是低转速，涡轮增压尚未运作的时候。

因此，这就是小型涡轮增压引擎的矛盾之处。想要获得最佳效能的运作模式，就必须牺牲排气量以及性能。这种引擎能够在实验室里备受控制的环境中创造优异的效能成绩，因为这些实验室一定会以最低的引擎转速，最低的增压值来进行引擎的测试工作。在环境被操控的前提下，要获得低油耗与底排污的测试成绩并非难事。

现今，更为严苛的WLTP测试标准应该能够更好的解决这个“作弊”问题，不过这又是另外一个话题了。

在实际的道路使用环境里，驾驶者几乎不可能让引擎处于不增压的状态。小排气量的引擎如果不增压的话完全就是处于动力不足的状态。比方说，车子在上坡，为了获得更大的动力，涡轮必须介入以增压引擎，而这个时候引擎就会变得更加耗油了。

这也就是为什么原厂公布的油耗数据，大部分都是天方夜谭，与事实大相径庭的数据。现实世界的油耗，很大取决于驾驶者的驾驶风格。

另外一个小排量涡轮增压引擎的优点，就是更轻的重量。无可否认，这的确是一项优点，不过并非所有的小排量涡轮增压引擎都更轻。举个例子，991世代的Porsche 911在推出小改款车型时，就以3.0公升涡轮镇压水平对卧六缸引擎来取代之前的3.8公升自吸引擎。

这个小改款车型，虽然有着理论上更轻的引擎，不过它的重量却比小改款前的车型重了整整40公斤。这些重量，都是由涡轮增压系统所需的散热部件所贡献。

因此，当笔者得知2021 Subaru BRZ获得更大排气量的引擎时，笔者感到相当欣慰。

首先，Toyota不可能会用更低定位的86来砸自己GR Supra的招牌。要知道，GR Supra也有搭载涡轮增压2.0公升引擎的版本。这个版本的GR Supra，有着258PS/400Nm的动力输出。2021 Toyota 86的引擎出力，正好在这个数据之下，为231PS/249Nm。

除此之外，加入涡轮机件会导致车子的重量提升。用更大排气量的引擎，能够让油门反应更加灵敏，动力响应不顿挫。更重要的是，别被峰值数据给影响了。引擎出力的模式，其实更加重要，出力线性的引擎或者出力暴躁的引擎都会让车子有着截然不同的驾驶感受。

这也是为什么自然进气引擎无法被取代的原因。就算有多种黑科技的加持，涡轮增压引擎还是无法与自然进气引擎的响应速度匹敌。涡轮必须要在特定的转速，才能起压。这个现象，也被称之为涡轮迟滞，Turbo Lag。

就算引擎已经进入了工作转速，它还是无法与自吸引擎的反应匹敌。自吸引擎的进气道，就是一条直直没花俏的气管，而涡轮增压引擎则必须先让空气经过涡轮，再经过中冷，才会到引擎的进气口。涡轮要增压的话，又得先等引擎排出废气转动涡轮叶片，再让涡轮叶片带动涡轮进气。这些过程都没有自吸引擎来得干脆直接。

在现代科技的进步下，有些引擎的涡轮迟滞感受已经微乎其微，几乎无法被感受，不过还是无法与自吸引擎匹敌。

另外一个自吸引擎的强项就是排气声浪。由于涡轮增压引擎的排气必须驱动涡轮扇叶，因此涡轮增压引擎的排气声浪都会被压缩。

法拉利也表示，涡轮增压引擎的上限转速为8000转。如果超过8000转的话，就会变得低效率。因此，能够产生亢奋声浪的高转速涡轮增压引擎并没有存在的理由，自然而然的也没有厂家生产这种引擎了。

这也是为什么Porsche在GT系列的车款里坚持自吸引擎的原因，比如说992世代的GT3以及718 GT4。自吸引擎所带来的热血，人车一体的感受，并非涡轮增压引擎可给予的

除了Porsche，Mazda也是另外一家坚持自然进气以及适当的进气量才是王道的车厂。Mazda的工程师与汽车媒体Road and Track的采访中就表示，“CVT与小排量涡轮引擎的组合并非我们想要的解决方案。”

Mazda的工程师认为，这些小排量涡轮引擎诞生的主要目的就是在狭窄的工作转速区间获得良好的油耗与引擎效能。这些设定只能让这种引擎在测试时获得良好的成绩，并不能反映在现实世界的使用环境里。

Mazda旗下最大出力的引擎，2.5公升涡轮增压引擎的运作模式为模拟大排气量引擎强劲的低扭表现。 这具引擎，并不是为了油耗与效能的目的而诞生。

Renault的前动力系统总工程师，Alain Raposo也曾对路透社披露，目前汽车行业已经达到了小排量涡轮增压引擎的极限。

虽然Volkswagen对这些发言充耳不闻，不过它们也静悄悄的把旗下的1.4TSI引擎升级到成代号为EA211 Evo的1.5公升TSI引擎。

这篇文章的主要目的，并不是贬低涡轮增压。它们的确是增加引擎出力的最佳途径。不过，我们也不能忽视涡轮增压所带来的弊端，比如说更繁琐的保养，更差的声浪，更迟滞的油门与动力响应等等。随着电动时代的到来，使用电动马达的辅助似乎比涡轮增压来得更有效率。电动马达能够增强引擎出力的同时，也能够减低引擎的油耗。以后车厂会不会全面淘汰涡轮，以电动马达取而代之呢？