说三道四技术文摘-感悟人生的经典句子
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汽车机械发动机涡轮增压JeffYU，AutomotiveEngineer大脚油门时“思考人生”是很多车主会抱怨的一个现象。铳蒙从发动机的角度说明了涡轮迟滞。车辆是一个系统，其表现往往是多个部件共同作用的结果，下面我从变速箱的角度来说明题主描述的现象。其实“思考人生”并非涡轮增压发动机所特有，很多非涡轮增压发动机也会有这
汽车机械发动机涡轮增压Jeff YU，Automotive Engineer大脚油门时“思考人生”是很多车主会抱怨的一个现象。铳蒙从发动机的角度说明了涡轮迟滞。车辆是一个系统，其表现往往是多个部件共同作用的结果，下面我从变速箱的角度来说明题主描述的现象。其实“思考人生”并非涡轮增压发动机所特有，很多非涡轮增压发动机也会有这种感受。只是不同车辆“思考人生”的时间不尽相同。思考人生的时间其实是变速箱标定设定的结果，而这个设定，受铳蒙所述的涡轮迟滞影响很大。大脚油门车辆需要做降挡，这种降挡称为“Power-on Downshift”。最近几年，开始有一些公开论文讨论其换挡逻辑，所以我这里也可以引用一些公开资料来讲这个换挡了。这里引用的论文是Shift control strategy and experimental validation for dry dual clutch transmissions，作者：Yonggang Liu，Datong Qin，Hong Jiang，Yi Zhang。作者们来自重庆大学，密歇根大学，美国福特。论文所述的换挡是DCT换挡，很多AT的换挡逻辑和这个也是类似的。（题外话：会不会又有人跟我吵，“AT没有离合器！”，我只能说，你开心就好。）先上图：再上文字描述During downshifts that start with the inertia phase, the engine speed at the target gear is higher than that of the current gear. Therefore, at the beginning of downshift, engine speed should be increased quickly as the inertia phase starts. The current control strategy is usually to increase the engine speed by adjusting the throttle opening. However, due to the throttle response delay and fuel loss caused by excessive throttle opening, the engine speed controlled by throttle opening is not adopted during the inertia phase. In this paper, the pressure of the off-going clutch is decreased quickly to slip the clutch so as to increase the engine speed. An open loop clutch control for the disengagement speed of off-going clutch is adopted based on the requirement of shift response in terms of the smoothness and duration of shift process.In addition, the off-going clutch torque control must avoid power interruption. When the off-going clutch reaches the designed slipping rate, its disengagement should be controlled at a slower pace until the synchronization of oncoming clutch speed. Meanwhile, the target variation curve of the engine speed during shift can be determined by the engine speed on both the current gear and the target gear. The disengagement speed of off-going clutch can be amended according to the difference between target engine speed and actual engine speed. On the other hand, the oncoming clutch is gradually increased to eliminate the clutch free travel during inertia phase.然后是通俗版解释：解释前，先说一个针对DCT的公式（公式一）：发动机扭矩 = 离合器扭矩 + 发动机惯性矩对AT来说，还需要考虑液力变矩器影响，此处不表。发动机惯性矩是指发动机加速所需的扭矩，正比于发动机转速加速度。Power-on Downshift分为两个阶段，分别是Inertial Phase和Torque Phase，在Inertial Phase完成发动机转速变化，在Torque Phase交换两个离合器扭矩。完成发动机转速变化的方式是减少离合器扭矩（即部分松开离合器，呈打滑状），从公式一可以看出，减少离合器扭矩的结果是增加发动机惯性矩，于是发动机转速上升（看图）。再来一个公式（公式二）：变速箱输出扭矩 = 离合器扭矩 × 速比驾驶员感受是跟着变速箱输出扭矩走的。而换挡后由于挡位变小，速比变大。所以输出扭矩如果在图中画出来应该是这样（随手画的，比例不对，意思意思就好）：发现什么没？中间有一个大坑！这个“大坑”，就是所谓“思考人生”。那么是否可以让“思考人生”的时间变短一点呢，答案是可以的，但是很不幸，会有别的后果。如果让这个时间变短，就意味着需要更快完成换挡，由公式一可知，需要更大的发动机惯性矩，于是需要更小的离合器扭矩。那么上图中Clutch 1扭矩在Inertial Phase需要跌落更厉害，结果就是坑的长度虽然变短了，但是深度更深，驾驶员会明显感觉到车辆先减速，再猛加速。于是又有人抱怨“开车如骑狗”。最后说说涡轮增加发动机的影响。论文中的发动机扭矩是平的，而实际中，踩油门后，发动机扭矩应该是往上走的。所以这个坑其实没这么严重，也需要往上走。实际的输出扭矩大约是这样的：发动机扭矩能力越强，扭矩起来越快，发动机就能产生更多扭矩用于发动机惯性矩，而离合器扭矩就不需要怎么下降，驾驶员就越感受不到这个坑的影响。涡轮发动机由于涡轮迟滞的影响，扭矩起来比较慢，所以驾驶员就更加明显地感觉到“思考人生”的作用。对于工程师来说，就是在“思考人生时间太长”和“开车如骑狗”两种极端中进行平衡。显示全部知乎用户，Calibration同意 @铳蒙 的答案，这里补充一下混动车是怎么解决这个问题的。在支持并联工作模式的混动系统中，可以利用电机的扭曲-时间特性来解决涡轮迟滞的问题。举个急加速工况的例子，在30-40kph状态下，加速踏板到底，由于有涡轮迟滞，发动机的最大扭矩需要一定时间才能完全输出。如下图：紫色曲线---加速踏板开度红色曲线---发动机扭矩绿色曲线---Powertrain扭矩黄色曲线---电机扭矩蓝色曲线---电机扭矩中补偿涡轮迟滞的部分图中的工况是，加速踏板迅速到底，这时ECU控制发动机输出最大扭矩，可是由于涡轮的迟滞，发动机无法立即实现这一目标扭矩。此时电机扭矩（黄色曲线）会在短时间内输出最大扭矩，来迅速满足驾驶员的扭矩需求，随后减小，而发动机的扭矩会逐渐增大，到达峰值，电机扭矩和发动机扭矩的叠加，就是Powertrain扭矩（绿色曲线）。解释一下蓝色曲线，混动控制中将电机需求扭矩分为两部分，一部分是补偿涡轮迟滞的，这就是蓝色曲线所代表的；另一部分是持续输出的扭矩，就是黄色曲线的值减去蓝色曲线的值。利用电机这个迅速响应的特点，来解决涡轮迟滞的问题，给混动车带来了更好的加速体验。所以百公里加速，对于搭载驱动电机的混动车，本就是强项。张戎，城里长大的农机爱好者假如你是一野蛮女友，逼你家男票踩单车机。男票试了一下，玩儿命踩30秒能提到20公里时速。你觉得他提速还能再快。他说不行天太热屋里空气不流通快不了了。除非你给摇摇扇子。你一摇扇子，空气又凉快又清新，男票玩命踩10秒就上20公里了。你说不错但手太累，干脆在单车机上装一风扇，由单车带动，不蹬不来风，人一蹬才来风。这就是传说中的“人来风”。男票上去狂踩，结果20秒才蹬到20公里时速。你说：“你小子怎么比刚才还慢你思考什么人生啊？这不有风扇帮你呢吗？”他赶紧解释：“其实前半段车慢时没什么风，费劲，后半段车快起来才有风，有风才来劲啊！”在这个故事里，踩单车的男票就是发动机，风扇就是给发动机帮忙的增压器，无论是机械增压还是涡轮增压，发动机低速段增压不明显，高速段才发挥作用，导致急加速时有迟滞感。所以，像对男票一样，对增压发动机的迟顿还是要多理解多体贴才能走得长远。（本文仅戏说发动机增压迟滞，不涉及动力系统其它环节。专业人士阅读本文若感不适请跳转到专业答案，如 @Jeff YU@铳蒙 等。）显示全部铳蒙，汽车业，看电影前撰稿人，球鞋爱好者。HRM在回答这个问题之前，我们先要了解油门踏板的工作方式和涡轮增压的介入原理。电子油门踏板通过踏板的行程来传输电信号给ECU 经过ECU处理后对电动节气门的开度进行调整，从而达到控制发动机燃烧的结果。这个过程中ECU需要协调踏板的行程和节气门配气的工作。（声明，以下图片来自百度百科电子油门页面：电子油门_百度百科）涡轮增压的工作方式中，我们需要了解到，不管是机械增压还是废气增压，实质上都是一种压缩空气的设备。通过将压缩的空气输入到燃烧室内，提高充气效率和增强燃烧效果。综合以上的信息，在这个过程中，如果出现了增压介入的迟滞的现象，我们不难判断出以下的原因：1.撇开涡轮增压系统的介入时间等原因，油门踏板的行程在转化为电信号由ECU传输至节气门的过程中，如果ECU控制策略本身就要求了一定的时间（可能为了涡轮介入，或者变速箱换挡，燃油经济性等等），那么这种滞后是完全可能出现的，且与增压系统本身的迟滞没有直接的关系。2.废气涡轮增压需要废气推动叶轮，再产生动能传动进气增压，这个过程需要压力的积蓄，故迟滞属于正常现象。3.机械增压虽然可能通过曲轴传动能够达到一定的同步性能，但同样增压是一个过程，无法达到完全同步的效果4.不管是废气还是机械增压，根据其工况都会有不同的控制策略，尤其针对稳态和瞬态的工况，突然加油门的工况属于后者。在突然加油门的情况下，瞬态工况会造成以下的问题：&废气增压涡轮与压气涡轮转子的惯性对瞬时加速的影响会有一个平台期。& 进气歧管和进气系统内空气的弹性缓冲作用。& PID控制需要根据瞬态工况反馈的数据进行计算和调整并最终达到稳态，这过程中涉及到对废气旁通阀等零件的调整和反馈控制，故一秒钟已经算是短的了。显示全部dfdf dfdf您说的猛踩油门大于1秒的延迟应该是自动变速箱逻辑问题，而不是增压迟滞。增压迟滞主要表现在低转速时发动机转速攀升比较慢，到了增压开启的转速区间又感觉转速攀升明显加快。在油门上表现为一开始觉得踩不动，过一会突然又变的很猛。但是那您所说的突然地板油变速箱反应很慢并非这种情况，自动变速箱的车子突然地板油一般转速并不会攀升，过一小会以后变速箱连续降档才开始动力输出。我不是工程师，但是个人认为是变速箱在判断你急加速的意愿是否明确，以防止误操作。因为一旦因为颠簸或者单纯驾驶者紧张而误踩油门时，发动机就直接强力输出的话不但危险也会影响行车质感。本人以前开的两部别克（林荫大道和昂科雷）都是3.6的自吸发动机。表现即为正常力度踩踏油门转速上升均匀，尤其是低转时，可以很顺畅的从800上升到3000。但是林荫大道只要踩动稍大就能感觉到油门反应非常迟缓。而昂科雷则是地板油以后会快速连降多档，转速迅速拉的过高，但是速度却上不来。一两秒后自动升档车才冲出去。所以地板油迟钝真不是涡轮车专有。因此不管自吸还是涡轮车，只要是自动变速箱都会有一个思考逻辑过程。如果题主觉得理由还不够充分，那么本人妻子现在开的CLA260应该可以提供另一佐证。CLA的2.0t发动机在油门响应设置为S档时地板油车子在一个比较小的延迟下就能弹出去，比两部3.6自吸的反应都快得多。但是从引擎800转保持一个适中的力度踩油门会感觉上2000左右转速指针上升速度突然变快。所以我认为这种引擎低转时转速表指针攀升速度明显呈阶梯变化的情况才是所谓的涡轮迟滞。再举个极端例子，本人现在驾驶宝马M6，手动起步时可以直接滑胎，照说不会有迟滞，但是自动档（逻辑设置为comfort）时地板油会停顿足足3秒后才开始加速，并且可以感觉到加速度是线性攀升的，即没有很强推背感。我觉得从这里是可以看到变速箱逻辑是如何影响发动机动力输出的。再次重申本人只是一个汽车爱好者，无任何汽车工程背景。所提观点只是基于自己所驾驶过的车辆而来。可能并不准确。哎呀小瓜子你要给涡轮一点思想准备春夏，爱车如痴让涡轮飞一会。钱星，发动机开发/游泳爱好者/宅男自然吸气也有延迟，并且转速越低延迟时间越长。对于涡轮增压来说，可能的延迟有：1，信号处理延迟2，节气门打开延迟3，空气充满进气管的延迟4，涡轮增压器加速延迟5，自动变速箱控制的延迟。激动战士矮达，汽车体育阿你妹阅读电影球鞋爱好者(?…涡轮增压是以气缸排放的燃烧废气推动涡轮叶片转动进而同时带动进气管位置压缩机叶片转动，从而达到为空气增压的一种装置。个人猜测，首先大脚油门，节气门大开，大量空气进入气缸开始燃烧做功排出废气，推动涡轮叶片转动，这是一个需要时间进行的过程。有大量的废气排出才能使涡轮真正的介入，而且涡轮旋转也是有个加速的过程，再带动压缩机叶片的转动还需要时间，综合考虑这一系列过程，涡轮增压必然有迟滞时间。这只是一方面。当然还需要考虑ECU反应处理速度，变速箱的响应等其他因素，那些我就不太懂了。说得不对的地方望各位大神轻喷。孟炘，刻薄。我反感知乎流行的一上来先分析问题那套流程但这个事真的要搞清楚是不是真的是油门/发动机有延迟直白的说我高度怀疑是变速器在拖累动力发放问楼主，这车变速器是否干式DCT？（大众横置7DSG，福特6DCT，观致，菲亚特，通用DCT也是）如果是那几乎肯定是变速器在起步时半离合，导致你感觉动力输出不畅快这类干式DCT本质就是自动换挡的手波，但手波的顿挫是大家不喜欢的，所以在起步或者将挡时（也就是引擎进行过大幅度的转速同步后）都需要半离合控制顿挫这法子简单粗暴但也有效，副作用有两个：- 起步会感觉不痛快，降档速度也受限，当然如果你的油门指令非常强，有些变速器可能会考虑减少半离合以加强动力响应，但这是具体实现的细节，不影响原理- 加剧离合片磨损，如果匹配大扭力引擎，工况又以起步蠕动为多，会导致离合顿挫、异响，乃至电机难以配合，著名的大众死亡闪烁就是这么来的顺便回答几个可能的问题：- 为什么非增压车没有这个问题？因为经济型涡轮引擎多数都匹配了干式DCT，自吸产品则很少。顺便吐槽，带来经济性的关键是直喷和新变速器，结果功劳都归在了涡轮上，营销精英们，你们赢了- 为什么手动档顿挫就可以接受？因为那特么是你自己换的，你要是愿意，也可以加长半离合减少顿挫。但自动档你没法干预，如果顿挫，变速器就要担责挨骂了- 如何证明答主的观点？你可以试试君威涡轮版，相信这种现象非常轻微，因为它匹配传统AT，连续发放动力且起步有扭力增益。油耗自然也无法下降太多。张WX，暂学未所成的汽车工程师感觉知乎上某些大拿总是说的神神乎乎的，弄一大堆数据参数公式然后大家看不懂就完了。最通俗的说，什么东西经过传输总要有时间吧，从你踩下油门踏板一瞬间，然后行车电脑判断节气门开度，以及变速箱降档 (kick down)，根据你的油门深度变速箱还要判断降一档还是两档，甚至档位足够多还有可能连降三档，总之变速箱要根据你的一脚指令判断你驾驶员的意图，选择合适的档位以保证你需要的最合适的加速度。好下面节气门指令完成，变速箱档位合适，发动机部分进气，做工，排气，这又是一小段时间，这里要说一下，到现在为止已经经过一系列步骤，肯定不会保证你踩下油门的一瞬间就能同时加速吧，虽然这些步骤经过的时间很短暂但也还是需要去反应的对吧，所以无论自然吸气还是涡轮增压，都会有一小段反应和回馈时间，而这其中变速箱的降档反应影响至关重要，不同类型的变速器(dct CVT MT AT ) 根据自身结构特点反应时间不同，同类型的变速器根据不同厂商(比如同样是AT变速箱 爱信 ZF powertec luk 等的差异)的反应时间又不同，哪怕同一厂商的同一类型变速器根据汽车厂的调教水平不同(同样6AT装配在丰田 大众 长安)反应时间也有差异，甚至还有根据自身车况不同特定的调教(比如大排量车扭矩大，不用过度依靠降档拉高转速，或者该车偏向于舒适经济的定位，变速箱降档调教的并不是那么积极)都会影响，所以无论如何都会有延迟，只不过多与少的区别，这就造成有些车感觉总是在思考人生。既然说是涡轮增压，那就接着说，排气结束了，废气通过涡轮的叶片再带动涡轮叶片做功，使进气端压缩更多的空气进入气缸做功，可能你之前一直在一千多转巡航，而那时的转速并没有达到该发动机最大扭矩转速的区间，那么降档 废气做功 压缩空气 增压，这一段时间就称之为涡轮迟滞(Turbo lag )。说了这么多，其实就是说从踩下油门一刻到真正的动力响应有延迟这本身是太正常了，各部件的运转 响应 传输动力都需要一个过程，而我们日常驾驶更关心的是这个过程是否对我们的主观体验上造成影响，而这种影响取决于自身的驾驶习惯。最后，还是提倡尽量不要频繁大脚油甚至地板油，个人觉得机械部件也是有感知或是说灵性的，你温柔相待，才会同样被对待。最最直白的说，让我突然跑快，怎么着也得让我先大口喘个气啊。郭慧杰可能是涡轮迟滞·· Turbo Lag涡轮增压的发动机有个发力转速，在达到这个转速前涡轮不怎么起作用，所以也造成了涡轮增压发动机发力线性不好的现象，刚开始没力气，涡轮突然开始工作以后爆发出来的力量非常大，导致车子很难控制···现在的厂商做家用车的时候都尽量降低涡轮迟滞，以在提升动力的同事增强线性，这样舒适性和操控性都好一些、、、如果想看涡轮迟滞的直观表现的话，可以去看看日本车的加速赛，日本人改车的时候喜欢把一个小发动机上改一个巨大无比的涡轮，比如EVO，Supra以前的一些爆改车型什么的，加速赛的时候，油门全开，绿灯亮了以后有一个非常明显的迟滞，然后就跟磕了药一样猛地跳出去，看着还是很好玩的，哈哈你有药啊，不按时吃饭就不舒服的结构工程师涡轮用发动机废气驱动。猛踩油门，涡轮转速增加，然后再作用到发动机。所以延迟了。你看头文字D，为了不延迟，偏时点火，让汽油进入排气管，爆燃，汽车尾巴能看到排气管喷火leon lu题主你把情况说说清楚啊。如果有超过1秒的迟滞，那么很有可能你开的是液力变距的at车吧？是不是指油门踩下，转速上升，马达轰鸣，但是过了1秒才感觉开始提速？如果是这样，那是因为你开的是液力变距at的车。你要是开mt，或者dsg等直接传动的变速箱的车，虽然涡轮启动有迟滞，但是绝对比1秒要短的多的多。冷洋自吸V6吧Ztig，汽车制造人家要更快地加速怎么也得让人家大口喘口气啊Frank Kidd，学生。。这个，首先要了解涡轮增压。（详见涡轮增压_百度百科）我也专门查过类似的问题，百科的答案是：因为涡轮是“废气再利用”，所以先要燃烧才有废气产生吧。这个过程需要时间，就是差不多一秒。（简略概括。。。）新手发言，望各位老师斧正，不喜勿喷。。。王洪浩，易车网主编、中央美院客座教师、回答问题…发波是需要蓄力的如果想要瞬间获得峰值能量，你需要带电带电有一个不好，就是峰值扭矩无法持续输出，电池需要自我保护。你街头霸王选Blanka的时候，自己也无法从最开始一直放电到最后吧，那会把自己手指戳烂的。显示全部Elliot，IT外包，企业IT管理。我想你说的有延时的车应该是自动变速箱的，因为涡轮工作的转速区间靠后，现在虽然做过多方面调整，也得2200转以上才启动。自动变速箱是从1000转左右开始起步的，有一小段涡轮不能启动的区间。其实涡轮增压发动机不配合手动变速箱挺浪费的。马某人我觉得问题完全没有那么复杂啊，答案很简单，厂家就是这么设定的！涡轮是完全可以做到全油门没有延迟或者极低延迟的，我现在在开的六代golf R，s档下随踩随有。宝马n20b20的高功率版本配合zf的8速，也调校得延迟极低。其实无延迟不难做到，你不是扯废气增压启动原理blabla么？简单，变速箱齿比调校一下，让发动机尽量稳在高转，时刻保持涡轮在工作不就行了？那你要说，为什么厂家设定成延迟这么久？那是首先一点，涡轮不是万能的，上了涡轮以后必须要在性能、油耗、耐久度这几点要有取舍，而你所买车的定位是家用，那么搭载涡轮的主要目的是降低油耗以及在国家的政策下省点税费。其实涡轮被发明的初衷并不是为了省油的，而是为了提高性能的。涡轮之所以能够省油的真正原因是涡轮弥补了中等转速区间小排量发动机扭矩不足的弱势，从而让小排量发动机在大车身上可用。然后小排量涡轮发动机在涡轮未启动之前的工况以及中段扭矩大从而可以在高速下低转巡航的工况上比自然吸气发动机油耗低。综合以后降低了油耗。所以想要省油越明显，就不能让涡轮时刻保持工作状态，所以也就出现大的延迟了。
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