自然吸气发动机的轮回：混动技术可用回这种技术

都说自然吸气发动机好，为什么会被涡轮增压发动机淘汰？

接上篇内容解读自然吸气发动机，对功率、扭矩和马力三个参数不懂的读者可以参考这篇文章涡轮增压的「最大扭矩转速区间」与油耗的关系解析，短短的内容即可找到答案。

一旦懂得了功率和扭矩的关系，追求的发动机一定是能够在低转速区间爆发最大扭矩的内燃机，并且能维持到中高转速区间不下滑就最好了；目前只有涡轮增压技术可以做到在平均1500~4000rpm区间维持最大扭矩输出，以此实现“低转速×大扭矩”获得足够高的功率，功率足够高则可以满足代步驾驶需要的加速感和车速。不用拉升转速当然可以节油，参考下图，这是自然吸气（NA）发动机的动力曲线。

NA发动机的费油是有道理的，因其提升扭矩的方式非常原始；增压机是通过压缩空气、提高进入气缸空气的氧浓度，进而提升燃油在固定时间内燃烧的充分性来提升扭矩，说白了就是富氧燃烧。

汽车使用的内燃机即便在热车状态中也做不到充分燃烧，也就是达不到100%，一般认为热车燃烧充分只是相对于冷车燃烧的非常不充分的“更充分”的概念。

燃烧的本质是氧气与燃油的反应，氧浓度越高则燃烧速度越快，固定时间内等于燃烧充分性的提升，转化出的热能（能量）也就会更大、动力会更强；而NA提升扭矩的方式只是提升喷油量，比如上面这台发动机到4000转这一瞬间才能达到最大扭矩，也就是在800~3999rpm的转速区间内都没有按照标准排量对应的空气燃料比喷油。

这样想一想似乎NA会更省油，因为低转速区间喷油量小；比如2.0L NA在4000转之前的喷油量只相当于从1.5~1.9L的最大喷油量（举例），但有没有想过喷油量的缩减再加上低氧浓度的空气，燃烧的充分性会不会高、转化出的热能会有多大呢？

很显然扭矩会很小，低氧浓度的空气已经让扭矩大幅缩减，2.0L NA 4000rpm的最大扭矩也就是200N·m左右；在中低转速区间要低几十甚至上百牛米，那么对应的功率和马力自然会很低。也就是动力感受会比较差、对应的车速也会比较低，于是就不得不养成拉高转速驾驶车辆的习惯，反之就会养成“龟速驾驶”的习惯从而成为“移动路障”。

这就是问题所在了，自然吸气发动机无法实现大扭矩，中低转速区间的扭矩更小；想要理想的动力感受就不得不拉高转速，在驾驶习惯相同的前提下一定是更费油的，所以NA才会被淘汰。

插电混动或增程技术可以用回NA

是不是很奇怪？

其实这又是个很简单的问题。插电混动汽车不需要内燃机作为主要动力单元，比如DM-i架构的混动车，它采用的是中低车速区间用电机驱动，此时的内燃机恒定转速发电、也可以用纯电模式驾驶（不启动）。高速区间内燃机启动后可以辅助输出，但此时只是作为“动力补偿”，电机已经足够强但达到了高转速的扭矩下滑（恒功率区间），这时候内燃机仍能以中低转速输出动力并能实现对动力的有效补偿——概念等于电机从0%到100%输出，下滑到90%，内燃机低转速运行输出对应的20%的动力即可达到110%，主电机＋负内燃机同样能实现高性能。

DM-i的运行模式主要为行车发电、增程，和理想ONE等车一样，那么内燃机还是不需要涡轮增压器，当然这是对紧凑级或更小一些的代步车而言；因为这些小车即便高速驾驶也不需要过高的功率，内燃机在中等转速区间输出的功率、转化出的电能即可满足电机的需求，附带输出一些功率辅助驾驶即可。（中低车速不辅助输出）

那么只要将这台内燃机的最佳热效率的转速区间、对应需要输出的功率的转速区间，比如辅助输出和发电需要达到2500转，最佳热效率的转速也在2500转，此时以该转速运行可能要比某些在最佳热效率也在2500转的发动机、以1900转的低转速运行还要省油。所以这种运行转速稳定的发动机可以灵活的设计，不需要考虑高低转速的波动则涡轮增压对其而言就显得有些多余了，增程器不需要过强的动力储备。

这就是自然吸气发动机还会有些市场的原因，不过一旦纯电动车成熟，不论NA还是涡轮增压都会随着混动车一起成为过去式。

编辑：天和Auto-汽车科学岛

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