隨著渦輪增壓發(fā)動機在國內(nèi)的逐漸普及,無論是歐美系車型還是中國品牌車型,配備渦輪增壓發(fā)動機的越來越多。 人們似乎認為渦輪增壓就比自然吸氣更為高端,是更進步的技術(shù),搞得屁股帶個“T”,逼格就會顯得更高一些。難道渦輪增壓就等于先進?跟現(xiàn)在就來一探究竟吧。 渦輪增壓,是一種利用內(nèi)燃機運作所產(chǎn)生的廢氣驅(qū)動空氣壓縮機的技術(shù)。與超級增壓器(機械增壓器)功能相若,兩者都可增加進入內(nèi)燃機或鍋爐的空氣流量,從而令機器效率提升。常見用于汽車引擎中,透過利用排出廢氣的熱量及流量,渦輪增壓器能提升內(nèi)燃機的馬力輸出。 渦輪增壓全稱為廢氣渦輪增壓器,其原理跟字面一樣,就是利用汽車發(fā)動機廢氣來驅(qū)動主動渦輪葉片,帶動同軸的葉輪來對空氣進行壓縮后注入發(fā)動機氣缸內(nèi)進行燃燒。由于同體積內(nèi)含有的空氣更多,因此氣缸內(nèi)的燃燒會更加充分,從而產(chǎn)生更多的能量。 但凡事都有兩面性,由于渦輪增壓器是通過廢氣來驅(qū)動的,在發(fā)動機低轉(zhuǎn)速工況下,廢氣排放量不足時,渦輪增壓器不但無法帶來動力的提升,反而還會因為阻礙排氣產(chǎn)生動力響應遲滯現(xiàn)象,這就是渦輪遲滯效應。 優(yōu)點:在相同排量的前提下,能大幅提升發(fā)動機的功率和扭矩,大約40%左右,也就是1.8T大約能相當于2.4L,燃料燃燒的更充分。 缺點:維護保養(yǎng)費用貴不少,并且在城市中大部分時候渦輪增壓器是不工作的,因為一般都設定在3500轉(zhuǎn)左右才會啟動渦輪增壓。而且安了渦輪增壓的車動力輸出反應滯后,油門踩下去提速會有一個延時,因為廢氣渦輪增壓器需要發(fā)動機的廢氣驅(qū)動,當你踩下油門后渦輪增壓器并沒有馬上提高工作效率,要等個兩秒以上才會反應過來。 按照同等功率下渦輪增壓機排量更低的理論,加裝渦輪增壓裝置,可以讓小排量發(fā)動機爆發(fā)更猛的力量,也就意味著可以縮小發(fā)動機的體積、減輕發(fā)動機的重量,也可以降低制造成本,因此廠商也會宣揚特別省油! 其實我們應該把這個“特別”忽略,來看看以下的小實驗。兩臺分別為1.8L和1.4T發(fā)動機的燃油消耗(見下圖): 在上面這個圖表中,各取幾個工況點(2bar/2000rpm,3bar/3000rpm和5bar/4000rpm),這些工況點分別為車輛在低速低工況、中等工況和高速工況的運行點。可以看出增壓發(fā)動機的燃油消耗比自然吸氣的發(fā)動機要高。 通過對比幾組不同的增壓發(fā)動機和自然吸氣發(fā)動機,其實都可得出類似的結(jié)論。不過上述對比沒有考慮到不同工況點的負荷變化,因此上面的圖表還不能準確描述增壓發(fā)動機的油耗潛力。也就是說渦輪增壓發(fā)動機不省油這個結(jié)論并非完全成立。 為了得出結(jié)論,來看另外一個對比測試,即相同扭矩情況下的油耗對比(見下圖): 從上面這個圖表看得出,相同扭矩下,輕負荷增壓發(fā)動機油耗能夠節(jié)省4.2%。燃油消耗趨勢隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速和扭矩的增高而下降。上面圖表還能看得出,燃油消耗的優(yōu)勢主要取決于扭矩,轉(zhuǎn)速的影響較小。 但只有達到一定扭矩,增壓器燃油消耗的固有的缺陷才能得到補償。也就是說,增壓發(fā)動機油耗在低速高負荷時才能夠發(fā)揮優(yōu)勢。 關于渦輪增壓器的壽命問題廠家往往宣傳其能夠與發(fā)動機等壽,但實際上渦輪轉(zhuǎn)子長期處于高溫高壓以及高轉(zhuǎn)速環(huán)境下很難達到運行幾十萬公里而不出現(xiàn)任何問題。 現(xiàn)在的技術(shù)雖然可以讓渦輪正常運轉(zhuǎn)十萬公里以上,但與當今發(fā)動機幾十萬公里的壽命相距甚遠。對于一部要開很久的家用車來說,使用或保養(yǎng)不當,渦輪增壓器很可能會提前報銷。 渦輪增壓器都針對漏油有專門的設計,并在出廠前經(jīng)過嚴格的考核。在正常的使用情況下,增壓器的漏油可以忽略不計。極少量的油霧也會和增壓空氣一起流回氣缸被燃燒掉,不會外泄。 另外設計時,渦輪增壓和自然吸氣的發(fā)動機高溫基點基本是相同的,在跑高速或高負荷的時候,他們達到的最高溫度比較接近。渦輪增壓器周圍配有隔熱裝置,增壓器也設計了高效的冷卻裝置,所以不會因高溫對發(fā)動機造成隱患。 早期的渦輪增壓發(fā)動機確實有這樣一個講究,目的在于在停車后讓冷卻系統(tǒng)繼續(xù)運作來讓渦輪增壓器及發(fā)動機散熱。然而現(xiàn)在搭載渦輪增壓發(fā)動機的車型基本都有冷卻系統(tǒng)延時關閉功能,可以讓冷卻系統(tǒng)在汽車熄火后仍然運作一段時間,直到發(fā)動機溫度降下來。 一、需使用高等級的合成機油 由于渦輪增壓發(fā)動機工作時,發(fā)動機內(nèi)燃燒溫度和工作壓力比自然吸氣發(fā)動機大大增加,因此渦輪增壓發(fā)動機對于潤滑和冷卻的要求更高。為了保證在更加嚴苛的工作環(huán)境下發(fā)動機正常運轉(zhuǎn),普通礦物機油已經(jīng)難以滿足工作需要,必須選用潤滑能力和清潔能力更好的合成機油。 二、定期檢查很關鍵 渦輪增壓發(fā)動機由于部件多,要經(jīng)常注意渦輪增壓器有沒有異響或者不尋常的震動,檢查潤滑油管和接頭有沒有滲漏。增壓器廢氣排出口是否殘留有機油、壓縮機進氣直管壁內(nèi)是否有機油。渦輪增壓發(fā)動機機油消耗的現(xiàn)象,其實并非普遍性問題,但為了防范于未然,建議車主定期拔出發(fā)動機機油尺,檢查機油消耗狀況,確保機油位置在正常范圍內(nèi)。 三、注意保持渦輪的清潔 渦輪增壓器轉(zhuǎn)軸與軸套之間的配合間隙很小,如果使用的機油不干凈或者由于機油濾清器不干凈導致有雜質(zhì)進入,那樣就會造成渦輪增壓器的過度磨損。 另外,如果吸入的空氣中含有大量雜質(zhì),這些灰塵顆粒一旦進入高速運轉(zhuǎn)的增壓器葉輪,就會使灰塵顆粒撞擊增壓器葉輪,從而造成渦輪運轉(zhuǎn)不穩(wěn)、軸套和密封件磨損,因此使用渦輪的車型要特別注意及時更換機油濾清器和空氣濾清器,保持渦輪的清潔。 四、冷車啟動要慢行、熱車也要怠速一會再熄火 通過了以上的了解,我們現(xiàn)在知道渦輪屬于一種高速運轉(zhuǎn)部件,所以需要潤滑油的實時保護。而在冷車啟動的初期,機油溫度通常都比較低,也比較粘稠,潤滑效果不佳,而待其升溫到正常工作溫度則需要有一個過程和時間,如果在這幾分鐘內(nèi)您強迫渦輪以全負荷的狀態(tài)工作,那么就會增大渦輪的磨損,縮短渦輪的壽命。 車輪君總結(jié): 提醒各位消費者莫要將增壓機“神化”,雖說它的技術(shù)賣點比自然吸氣引擎多,但渦輪增壓機在輸出線性、耐用性、可靠性和保養(yǎng)方面還是比不上自然吸氣引擎,我們要把那些被廠商加身的光環(huán)摘去,理性考慮自己想要的是那種特性的動力輸出。 關注微信公眾號:電車之家官網(wǎng)(diancheguanwang),獲取更多資訊。 |
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