涡轮增压器工作原理到底好不好?

买车是纠结到底该不该买涡轮增压车型,看后你就了解了!
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买车是纠结到底该不该买涡轮增压车型,看后你就了解了!
现在网上、私下到处都在讨论这样的说法:1·涡轮增压器10万公里左右得换。2·保养比自然吸气贵不少。3·中国城市路况,转速达不到,涡轮一般不开启。要弄明白这个问题,你必须知道涡轮增压器是怎么工作的,涡轮增压其实就是一个空气增压器,通过二次进气(发动机排出的废气)作为动力来推动涡轮壳体内的涡轮转动同时带动同轴的增压机轮,增压机通过增压机轮转动提高进气量(一次进气)。在你大脚给油的时候,发动机转速升高,同时发动机排气量的加大带动涡轮和增压机轮转的更快,此时的进气量与发动机转速成正比提升。好了弄明白涡轮机工作的原理我一个一个来回答你的问题。1.涡轮增压器十万公里左右得换涡轮增压器的确会衰减,因为在增压器工作时,腔内温度可以达到1000摄氏度,工作时间长了甚至会烧红。但是要说十万公里左右更换这不是一个定数,还得看你个人的操作情况,只要爱护使用,不经常暴力地板油、冷车启动慢行、停车怠速一会儿再熄火,十万公里只会出现动力衰减,无需更换。2.保养比自然吸气贵不少这个是肯定的,主要是涡轮增压发动机需要使用高品质的合成机油,再加上保养周期比自然吸气发动机短,所以算下来涡轮增压发动机的保养要高出许多。3.中国城市路况,转速达不到,涡轮一般不开启在汽车发动时涡轮增压就已经启动,即使低转速时也在介入,只是增压功率较小,只有达到了一定转速(根据调教不同1500——1800转左右),才能明显感觉到涡轮的介入。确实在城市道路,小排量涡轮增压会出现低扭不足的现象,一档过半动力会明显好转,即使城市路况也有用到明显介入转速的时候,除非你所在城市的路况堵到从出门到回家都用不到1500转以上的转速。此外,一般1.8L以上的涡轮增压发动机,跟车动力足够,根本没有要涡轮介入的必要,不介入还省油,何乐而不为。涡轮增压到底适不适合中国家庭,我觉得这个问题就好像在问大平米的房子适不适合中国家庭,这东西因人而异,你需要这额外的动力,就要出比别人多的钱,每年大房子交的物管费也比小房子交的多,没有适合与不合适,只有需不需要,也许你不需要但别人并不是不需要。涡轮增压车型需要注意3点事项对于每一位车主来说,涡轮增压都是一个耳熟能详的词语,带涡轮增压的汽车确实能在动力和燃油经济性上起到不小的作用,不少车主都把其看做是速度与激情的象征。相应的涡轮增压车型在后期的养车费用上也稍贵一些,如果车主有不良的驾驶习惯,缺乏正确的保养知识,涡轮增压反而会使车辆性能与寿命大打折扣。1.一定要选用优质机油目前大部分出现烧机油问题都是因为涡轮增压器和进气管之间的油封密封损坏,造成烧机油现象。而油封密封损坏的主要原因就是更换机油的周期太长了或者是使用了劣质的机油,因而造成浮动的涡轮主转轴缺少润滑和散热进而损坏了油封,造成漏油。因此涡轮增压器相对来说比较“贵气”,相对普通自然吸气发动机,其对油品的要求也更大。部分出现烧机油现象大多都是因为其与进气管之间油封密封的损坏,因为涡轮增压器的主转轴是采用浮动式设计,整个主转轴依靠润滑油来散热与润滑,如果使用了劣质机油,会因其粘稠度高、流动性差,会导致浮动的涡轮主转动轴不能正常润滑和散热。选择油品良好的机油,其抗氧化性,抗磨性,耐高温性能,润滑和散热性也会更佳。2.及时更换机油滤清器和空气滤清器使用涡轮的车型平时要特别注意及时更换机油滤清器和空气滤清器,并保持涡轮的清洁性。一般来讲,涡轮增压器转轴与轴套之间的配合间隙很小,如果使用的机油不纯或是机油滤清器不干净,则会造成涡轮增压器过度磨损。其次,由于空气中含有大量的杂质,灰尘颗粒一旦进入高速运转,就会使得尘埃颗粒撞击增压器,从而造成涡轮运转不稳,以致磨损。可以定期检查涡轮增压器有没有损坏,办法就是听听有没有异响或者是不寻常的震动,密封环是否密封等。3.冷车启动要慢行、热车怠速再熄火在冷车启动时,由于机油温度通常都比较低、比较粘稠,导致润滑效果不佳,因此待温度升到正常温度后才能达到润滑效果。而在这个过程中,如果强迫涡轮全负荷工作,则会使其磨损。因此建议冷车开车前应怠速运转3-5分钟,或低速行车一段时间也能起到预热效果。在停车时,最好先在原地怠速一会儿再熄火,因为涡轮增压器工作起来后,所达到的温度会非常高,灭车后,涡轮由于惯性还会继续运转一段时间,也就是说此时仍然需要润滑油的作用,如果停车后就马上关掉发动机,那么冷却系统和润滑油的供应也会停止,这样会伤害到车辆的轴承。因此熄火前先让发动机运转2-3分,让涡轮有足够的时间冷却。(自动循环降温装置的车型可忽略)总之,车还是萝卜青菜各有所爱,就看各人喜好问题,希望大家都能拥有自己喜欢的车!
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涡轮增压真的适合中国使用吗?请看,大众神车再酿惨案!
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楼主 电梯直达 楼
&&一、涡轮增压和自然吸气之争的这个问题,我之前在板块中有提到过,就是为什么美、日、韩系喜欢用自然吸气而欧系喜欢用涡轮增压的原因。其实,涡轮增压对日本来说不是什么高技术,在80年代的时候,涡轮增压在日本早就烂大街了,但是到了90年代后就逐步的销声匿迹了,为什么?因为,涡轮增压不适合在日本使用!因为日本地少人多,交通拥堵严重,而涡轮增压虽然动力强劲,但是在日本这个地方根本就没有什么用武之地,而且涡轮增压相对于自然吸气毛病多,发动机寿命短,维护成本高的劣势都摆在那里,即使是现在也一样,自然吸气的用93甚至是90都可以对待了,但是涡轮增压的,无论是进口、合资、还是国产统统都要求标配97号的油,为什么?因为发动机积碳对涡轮增压是致命的,而城市用车走走停停最容易导致积碳!所以,后来日本就基本淘汰了涡轮增压,只在日产的GTR,本田的牛魔王等跑车中保留有涡轮增压而已,因为是跑车所以上面这些问题都不用在乎,但是家庭用车就万万不能!而涡轮增压的盛产地欧洲,其实刚开始也是很讨厌用涡轮增压的,但是由于欧盟制定了高额的燃油税,大力限制大排量的汽车,所以欧洲很多车厂迫于无奈只好用涡轮增压来代替小排量自然吸气马力不足的问题!而美国就不同了,老美财大气粗,根本就不介意油耗高,所以,涡轮增压在北美就是一个无人问津的车种,这个也是日系车在北美销量无人可比的原因!套用兰博基尼老总的话:如果同等条件,自然吸气可以做到的话,就不要用涡轮增压,因为那是个很麻烦的选择!所以,现在在欧洲,虽然涡轮增压很普及了,但是对于高档车来说,还是在坚守着自然吸气的阵型,这当中的原因不言而喻!特别是法拉利、兰博基尼等高端名贵跑车好车都是如此~~~可以说涡轮增压从诞生那天起就是被当中比赛竞速用的技术,只是欧洲迫于无奈所以才将原本只用在竞赛方面的技术搬到了家庭用车领域而已~~~至于,中国现阶段的情况,可以说是处于用车的初级阶段,人云亦云,被大众死脑的太多,跟着大众跑而已,其实涡轮增压根本就不适合中国的国情,只是很多商家为了利益而不断的在误导车主,将涡轮增压的缺憾漂白、忽略、抹杀而已~~~那些说日系不会用涡轮增压的应该好好看看头文字d就明白日本对于涡轮增压的理解就得了~~~现在,我身边的亲戚、朋友很多买车的问我什么车好,我一般照着说,如果是家庭用车,经常在市区走走停停的话,那就用自然吸气的;如果是经常跑长途(不包括新疆、西藏等高原地区和缺少97号油的地方)那就涡轮增压、自然吸气随便选~~~~&但是,涡轮增压的自燃率和碰撞后起火焚烧的概率都会比自然吸气的大很多,为什么?请看我以下转载的帖子:《涡轮增压,看过之后,你还想上涡轮么?》引自汽车之家。&涡轮增压近年来是一个热门话题,早些年主要是大众汽车推出了一些涡轮增压车型,比如宝来,比如帕萨特车型就都是涡轮增压的典型代表。最近两年,涡轮增压有方兴未艾之势,不仅大众以及通用品牌推出了小排量的1.4TSI涡轮增压和1.6T涡轮增压动力,就连一些自主品牌也纷纷大打涡轮增压的好牌。在涡轮增压的大趋势下,不少初次购买汽车的消费者开始有些迷惑了。似乎没有涡轮增压,就缺乏了高技术,也缺乏了选车的眼光。&作为一名生存狂,本文着重分析使用涡轮增压发动机存在的安全隐患。看几幅涡轮增压发动机工作时的图片:    福特涡轮发动机:此为实验人员榨取发动机1000马力时的工作状态,但是上面这张图可是涡轮发动机正常工作的图,据称:达到1000马力时,涡轮已经超过1600摄氏度:  资料显示:普通涡轮发动机能够在启动后不久轻松达到600摄氏度,而使用AVG技术的涡轮会产生1000摄氏度的高温:  某常见量产车型1.8T涡轮引擎,熄火后立刻查看发动机舱  看了这些涡轮增压工作时的照片,就不难理解大众系列配置涡轮增压发动机的车为什么容易自燃了,这就是一块烧红的铁,不出事故则已,一旦燃油泄漏,沾上高温工作中的涡轮增压器,瞬间高温会引燃汽油,继而导致爆炸。因车祸丧生的上海大众老总驾驶的途观车,与前车仅发生轻微碰撞,前车后尾灯破碎,驾驶员甚至未察觉到碰撞,继续行驶了几百米,途观车也仅仅是车体前部擦伤,在继续行驶的过程中瞬间起火爆炸,用甘肃**厅的报告说就是高度碳化。&涡轮烧红是正常工作状态。迈腾号称的水冷涡轮增压也不过是指中冷器冷却,停车后还需要运转一段时间才能降温。由于废气涡轮增压器经常处于高速、高温下工作,增压器废气涡轮端的温度在600℃左右,增压器转子以832~1040r/min&的高速旋转。涡轮增压叶片每秒就转动17次,这才是产生高温最主要的因素。涡轮增压温度=废气温度+涡轮快速转动摩擦温度+进气空气压缩温度。&最早的涡轮增压器用于跑车或方程式赛车上,这样在那些发动机排量受到限制的赛车比赛里面,发动机就能够获得更大功率。涡轮增压是日本人的强项,欧洲涡轮增压发动机的核心部件就是美国Schwitzer,&Garret开发,&三菱和石川岛代工,这个记不大清了,有趣的是日本人这么先进的技术给别人用,但是自己从来不用,因为日本人知道它的危险性。这里是上面资料转载的链接地址:&&可以说是图文并茂!二、神车大众再酿惨案!2014年&5月6日凌晨,一辆大众途观轿车在中山三桥撞上护栏后漏油起火,车上两名男子因卡在车内无法逃出而被活活烧死。转载:昨天发生的事情,大众神车,途观,中山市。5月6日凌晨,一辆大众途观轿车在中山三桥撞上护栏后漏油起火,车上两名男子因卡在车内无法逃出而被活活烧死。还记得当年上海大众几个高层领导在西北试驾途观,也是这样的车祸,也是这样活活被烧死。依然无法阻挡国人对大众神车的膜拜,纵使CCTV在315消费者晚会专题报道大众DSG事件,那么多国人依然喜爱它。。。。百思不得其解。。。就是因为大众进入中国早?就是因为官员早期都开大众?就是因为崇洋媚外根深蒂固?就是因为不懂就跟风?可怜,还是可恨?凌晨4时32分左右,中山沙溪专职消防中队赶到现场时,整辆车已被熊熊大火吞噬,消防员马上铺设水带进行扑救。10分钟左右,火势得到控制。经过检查,消防员在副驾驶位置和后排座位发现了两具烧焦的尸体。估计是由于猛烈的撞击导致车身右侧严重变形,两人无法及时逃出,才酿成了惨剧。据驾驶员谢某交代,他与两名死者是同事,在南区一家物流公司上班,当时他们正准备前往公司上班,行驶至中山三桥时不慎撞上了护栏,他的两名同事被卡住了,随后车辆漏油起火,他尝试去救他们,可是火势蔓延迅速,他慌忙从车上逃了出来并离开了现场。司机安全撤离,两个兄弟火葬。想想司机也是无奈。责任怪谁?酒驾?大众汽车质量?涡轮增压碰撞容易起火?我想大众肯定有责任。确切的说,是进入中国的大众。这里是上面新闻转载的链接地址:可以说是图文并茂!血淋淋的教训!!!!总结:这也是继神车敦煌碳化老总事件、福建泉州对碰RAV4全车被集体全灭无一幸免事件后,第三起极为恶劣的集体碳化事件!请以后购买涡轮增压的车主好自为之!以后关于涡轮增压的技术性论文有空会继续发表~~~
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我居然认真的看完了。。
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&发表于&09:36&我居然认真的看完了。。
看不到图片,但文字我也看完了,我不发表任何评论,我只有暗自庆幸,我买了坚持多年心仪的天籁。
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&发表于&12:58&看不到图片,但文字我也看完了,我不发表任何评论,我只有暗自庆幸,我买了坚持多年心仪的天籁。
转载的,去哪个链接的站看原文更加好~~~因为是转载,所以图片挂了~~~
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&发表于&13:03&转载的,去哪个链接的站看原文更加好~~~因为是转载,所以图片挂了~~~
你最好把图片下载或另存,再来这里重新上传。这样,方便这里的车友浏览,否则,大家都觉得你在敷衍。(建议而已)
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涡轮增压的技术好像还不成熟,还是再考虑再买
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&发表于&17:04&涡轮增压的技术好像还不成熟,还是再考虑再买
&涡轮增压的车所谓1.8T的排量,达到2.5排量自然吸气的功率,这个我部分相信,尤其是那个涡轮开始工作后,但开始工作之前,1.8就是1.8.&拖着个1.8吨的重物,还是很吃力的。在城里开,时速不到30公里,那个涡轮工作吗?另外,神车的涡轮增压1.8T,普遍油耗都不低于其他2.5排量的自然吸气车,这又有何用?
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它的内部构造很不错啊,回来去好好了解下喽
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图片都挂了,楼主要补上吗
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不否定这个技术,任何机器都有出故障的几率,别放大了
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&发表于&17:29&涡轮增压的车所谓1.8T的排量,达到2.5排量自然吸气的功率,这个我部分相信,尤其是那个涡轮开始工作后,但开始工作之前,1.8就是1.8.&拖着个1.8吨的重物,还...
技术成熟的涡轮增压发动机已经把涡轮介入的转速降低到1500转左右了,所以起步稍稍给油基本动力都能得到输出
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太帅了这车子,外型真是迷人的
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&发表于&23:46&技术成熟的涡轮增压发动机已经把涡轮介入的转速降低到1500转左右了,所以起步稍稍给油基本动力都能得到输出
国产的涡轮要到2000的~~~神车的,以1.8T为例,涡轮开始工作是在1650~~~在市区的话根本就无法做到~~~你说的,起步可以做到,那只是瞬间到达而已~~~之后随着转速回落,涡轮会自动关闭的~~~关关停停这个最伤车~~~
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&发表于&23:46&技术成熟的涡轮增压发动机已经把涡轮介入的转速降低到1500转左右了,所以起步稍稍给油基本动力都能得到输出
国产的涡轮要到2000的~~~神车的,以1.8T为例,涡轮开始工作是在1650~~~在市区的话根本就无法做到~~~你说的,起步可以做到,那只是瞬间到达而已~~~之后随着转速回落,涡轮会自动关闭的~~~关关停停这个最伤车~~~
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&发表于&21:04&国产的涡轮要到2000的~~~神车的,以1.8T为例,涡轮开始工作是在1650~~~在市区的话根本就无法做到~~~你说的,起步可以做到,那只是瞬间到达而已~~~之后随着转...
你是对的。
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其实想告诉你们个好消息,我们的日系车改装涡轮增压是最有前途的!以阿特兹为例,发动机压缩比去到了13,什么概念?那就是如果加装涡轮增压的话,50万以内的车,你们想秒杀哪个就秒杀哪个!而且,马自达素有东瀛小宝马之称,阿特兹的底盘操控比跑车还要跑车,你们看看阿特兹的悬挂就知道了~~~只是不知道有多少个发烧友有这个兴趣?抛开阿特兹不说,就说我们的新天籁,压缩比、发动机功率、扭矩等虽然不及阿特兹,但是压缩比也去到了10&,而大众神车只有9.6而已!一旦改装为涡轮增压器,大众神车就只有看车尾灯的份!当年日本街头流行的涡轮增压改装运动就是这样做的~~~请看看史上最威猛的天籁爆改:天籁时速300公里&非玩笑和梦境&友情链接:
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看过飘过了!!
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&发表于&21:04&国产的涡轮要到2000的~~~神车的,以1.8T为例,涡轮开始工作是在1650~~~在市区的话根本就无法做到~~~你说的,起步可以做到,那只是瞬间到达而已~~~之后随着转...
你是对的。
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涡轮增压,有人欢喜有人忧。
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为什么不能选涡轮增压的汽车-T真的好吗
涡轮增压跟电脑CPU超频很类似,超的,就会存在很多缺陷,在机件保养、省油、油门操作的安全度方面存在问题。
带“T”真的好吗?涡轮增压真相大揭秘
随着涡轮增压发动机在国内的逐渐普及,无论是欧美系车型还是中国品牌车型,配备涡轮增压发动机的越来越多。人们似乎认为涡轮增压就比自然吸气更为高端,是更进步的技术,搞得屁股带个“T”,逼格就会显得更高一些。难道涡轮增压就等于先进?跟现在就来一探究竟吧。
涡轮增压,是一种利用内燃机运作所产生的废气驱动空气压缩机的技术。与超级增压器(机械增压器)功能相若,两者都可增加进入内燃机或锅炉的空气流量,从而令机器效率提升。常见用于汽车引擎中,透过利用排出废气的热量及流量,涡轮增压器能提升内燃机的马力输出。
涡轮增压全称为废气涡轮增压器,其原理跟字面一样,就是利用汽车发动机废气来驱动主动涡轮叶片,带动同轴的叶轮来对空气进行压缩后注入发动机气缸内进行燃烧。由于同体积内含有的空气更多,因此气缸内的燃烧会更加充分,从而产生更多的能量。
但凡事都有两面性,由于涡轮增压器是通过废气来驱动的,在发动机低转速工况下,废气排放量不足时,涡轮增压器不但无法带来动力的提升,反而还会因为阻碍排气产生动力响应迟滞现象,这就是涡轮迟滞效应。
优点:在相同排量的前提下,能大幅提升发动机的功率和扭矩,大约40%左右,也就是1.8T大约能相当于2.4L,燃料燃烧的更充分。
缺点:维护保养费用贵不少,并且在城市中大部分时候涡轮增压器是不工作的,因为一般都设定在3500转左右才会启动涡轮增压。而且安了涡轮增压的车动力输出反应滞后,油门踩下去提速会有一个延时,因为废气涡轮增压器需要发动机的废气驱动,当你踩下油门后涡轮增压器并没有马上提高工作效率,要等个两秒以上才会反应过来。
按照同等功率下涡轮增压机排量更低的理论,加装涡轮增压装置,可以让小排量发动机爆发更猛的力量,也就意味着可以缩小发动机的体积、减轻发动机的重量,也可以降低制造成本,因此厂商也会宣扬特别省油!
其实我们应该把这个“特别”忽略,来看看以下的小实验。两台分别为1.8L和1.4T发动机的燃油消耗
在上面这个图表中,各取几个工况点(2bar/2000rpm,3bar/3000rpm和5bar/4000rpm),这些工况点分别为车辆在低速低工况、中等工况和高速工况的运行点。可以看出增压发动机的燃油消耗比自然吸气的发动机要高。
通过对比几组不同的增压发动机和自然吸气发动机,其实都可得出类似的结论。不过上述对比没有考虑到不同工况点的负荷变化,因此上面的图表还不能准确描述增压发动机的油耗潜力。也就是说涡轮增压发动机不省油这个结论并非完全成立。
为了得出结论,来看另外一个对比测试,即相同扭矩情况下的油耗对比
从上面这个图表看得出,相同扭矩下,轻负荷增压发动机油耗能够节省4.2%。燃油消耗趋势随发动机转速和扭矩的增高而下降。上面图表还能看得出,燃油消耗的优势主要取决于扭矩,转速的影响较小。
但只有达到一定扭矩,增压器燃油消耗的固有的缺陷才能得到补偿。也就是说,增压发动机油耗在低速高负荷时才能够发挥优势,所以并不省油。
关于涡轮增压器的寿命问题厂家往往宣传其能够与发动机等寿,但实际上涡轮转子长期处于高温高压以及高转速环境下很难达到运行几十万公里而不出现任何问题。现在的技术虽然可以让涡轮正常运转十万公里以上,但与当今发动机几十万公里的寿命相距甚远。对于一部要开很久的家用车来说,使用或保养不当,涡轮增压器很可能会提前报销。
涡轮增压器都针对漏油有专门的设计,并在出厂前经过严格的考核。在正常的使用情况下,增压器的漏油可以忽略不计。极少量的油雾也会和增压空气一起流回气缸被燃烧掉,不会外泄。
另外设计时,涡轮增压和自然吸气的发动机高温基点基本是相同的,在跑高速或高负荷的时候,他们达到的最高温度比较接近。涡轮增压器周围配有隔热装置,增压器也设计了高效的冷却装置,所以不会因高温对发动机造成隐患。
早期的涡轮增压发动机确实有这样一个讲究,目的在于在停车后让冷却系统继续运作来让涡轮增压器及发动机散热。然而现在搭载涡轮增压发动机的车型基本都有冷却系统延时关闭功能,可以让冷却系统在汽车熄火后仍然运作一段时间,直到发动机温度降下来。
一、需使用高等级的合成机油
由于涡轮增压发动机工作时,发动机内燃烧温度和工作压力比自然吸气发动机大大增加,因此涡轮增压发动机对于润滑和冷却的要求更高。为了保证在更加严苛的工作环境下发动机正常运转,普通矿物机油已经难以满足工作需要,必须选用润滑能力和清洁能力更好的合成机油。
二、定期检查很关键
涡轮增压发动机由于部件多,要经常注意涡轮增压器有没有异响或者不寻常的震动,检查润滑油管和接头有没有渗漏。增压器废气排出口是否残留有机油、压缩机进气直管壁内是否有机油。涡轮增压发动机机油消耗的现象,其实并非普遍性问题,但为了防范于未然,建议车主定期拔出发动机机油尺,检查机油消耗状况,确保机油位置在正常范围内。
三、注意保持涡轮的清洁
涡轮增压器转轴与轴套之间的配合间隙很小,如果使用的机油不干净或者由于机油滤清器不干净导致有杂质进入,那样就会造成涡轮增压器的过度磨损。
另外,如果吸入的空气中含有大量杂质,这些灰尘颗粒一旦进入高速运转的增压器叶轮,就会使灰尘颗粒撞击增压器叶轮,从而造成涡轮运转不稳、轴套和密封件磨损,因此使用涡轮的车型要特别注意及时更换机油滤清器和空气滤清器,保持涡轮的清洁。
四、冷车启动要慢行、热车也要怠速一会再熄火
通过了以上的了解,我们现在知道涡轮属于一种高速运转部件,所以需要润滑油的实时保护。而在冷车启动的初期,机油温度通常都比较低,也比较粘稠,润滑效果不佳,而待其升温到正常工作温度则需要有一个过程和时间,如果在这几分钟内您强迫涡轮以全负荷的状态工作,那么就会增大涡轮的磨损,缩短涡轮的寿命。
提醒各位消费者莫要将增压机“神化”,虽说它的技术卖点比自然吸气引擎多,但涡轮增压机在输出线性、耐用性、可靠性和保养方面还是比不上自然吸气引擎,我们要把那些被厂商加身的光环摘去,理性考虑自己想要的是那种特性的动力输出。
涡轮增压:新能源汽车过渡的伪命题&
涡轮增压到底好不好?
奥迪最引以为傲的技术是涡轮增压吗?天真!
涡轮增压(Turbo Boost),是一种利用内燃机(Internal Combustion
Engine)运作转产生的废气驱动空气压缩机(Air-compressor)的技术。
涡轮增压器(Turbo
Booster)的发明者是谁,比较公认的说法是瑞士工程师比希,他于1905年申报了此项专利。当时主要应用于飞机发动机和坦克发动机,直到1961年美国通用汽车公司才将涡轮增压器试探性的装在其生产的某种车型上。20世纪70年代成为了涡轮增压器的一个转折点,装配增压发动机的保时捷911问世。但让涡轮增压技术焕发青春的非瑞典SAAB萨博公司莫属,它于1977年推出的SAAB99车型将涡轮增压技术传播的更广泛,但那时的涡轮增压器仅限于装配在小车的汽油发动机上面。一直到80年代中期,欧美的卡车制造商才将涡轮增压技术应用在各自的柴油发动机上面,而国产车是在这10年才开始逐渐流行带涡轮增压器车型的。
涡轮增压的主要作用就是提高发动机进气量,从而提高发动机的功率和扭矩,让车子更有劲。一台发动机装上涡轮增压器后,其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高。这样也就意味着同样一台的发动机在经过增压之后能够输出更大的功率。就拿我们最常见的1.8T涡轮增压发动机来说,经过增压之后,动力可以达到2.4L发动机的水平,但是耗油量却并不比1.8L发动机高多少,在另外一个层面上来说就是提高燃油经济性和降低尾气排放。[1]
不过在经过了增压之后,发动机在工作时的压力和温度都大大升高,因此发动机寿命会比同样排量没有经过增压的发动机要短,而且机械性能、润滑性能都会受到影响,这样也在一定程度上限制了涡轮增压技术在发动机上的应用。
涡轮增压工作原理图,红色为高温废气,蓝色为新鲜空气。
最早的涡轮增压器是用于跑车或方程式赛车的,因此在那些发动机排量受到限制的赛车比赛里面,发动机能够获得更大的功率。众所周知,发动机是靠燃料在气缸内燃烧做功来输出功率的,由于输入的燃料量受到吸入气缸内空气量的限制,因此发动机所输出的功率也会受到限制。如果发动机的运行性能已处于最佳状态,再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入气缸来增加燃料量,从而提高燃烧做功能力。因此在现有的技术条件下,涡轮增压器是唯一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。
大家可能会觉得涡轮增压装置非常复杂,其实它并不复杂,涡轮增压装置主要是由涡轮室和增压器组成。首先是涡轮室的进气口与发动机排气歧管相连,排气口则接在排气管上。然后增压器的进气口与空气滤清器管道相连,排气口接在进气管上,最后涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内,二者同轴刚性联接。这就是一个完整的涡轮增压装置,你的发动机就好像电脑CPU一样被“超频”了。
我们平常所说的涡轮增压装置其实就是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加发动机的进气量,一般来说,涡轮增压都是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮带动同轴的叶轮,叶轮压缩输送由空气滤清器管道来的空气,使之增压之后进入气缸。当发动机转速增快,废气的排出速度与涡轮转速也同步增快,叶轮又压缩更多的空气进入气缸,空气的压力和密度增大可以使更多的燃料充分燃烧,相应的增加燃料量和调整一下发动机的转速,就可以实现增加发动机的输出功率了。
定压涡轮增压系统
定压涡轮增压系统是把内燃机所有气缸的排气收集到一个体积足够大的排气管内,然后再引入涡轮。尽管各缸是交替排气的,但由于排气管的稳压作用,涡轮入口处的压力基本不变,故称为定压增压系统。
定压涡轮增压的主要优点是:涡轮在定压下全周进气,效率较高;气流引起的激振较小,不易引起叶片断裂;排气系统简单,成本较低,易于布置维护。主要缺点是脉冲能量的利用率较低,试验表明,当增压压力较小时,定压增压系统仅仅利用了排气能量的12%~15%,高增压时可达30%以上。此外,定压增压的内燃机的低速扭矩特性和加速性能较差。
脉冲涡轮增压系统
脉冲涡轮增压系统旨在提高在定压系统中损失能量的利用率。这种方案的特点是排气管做的短而细,排气系统的溶积要尽可能小,使排气能直接迅速地进入涡轮机中膨胀做功,减少节流损失。此外,为减少各缸排气压力波的相互干扰,往往采用两根或更多排气支管将相邻发火气缸的排气相互隔开。
脉冲系统比定压系统能更好的利用内燃机的排气能量,且排气管容积越小越好,以至于近年来出现了一种将增压器与排气管做成一体的紧凑结构。
中冷器是增压系统的一部分。当空气被高比例压缩后会产很高的热量,导致空气膨胀密度降低,而同时也会使发动机温度过高造成损坏。为了得到更高的容积效率,需要在注入气缸之前对高温空气进行冷却。这就需要加装一个散热器,原理类似于水箱散热器,将高温高压空气分散到许多细小的管道里,而管道外有常温空气高速流过,从而达到降温目的(可以将气体温度从150℃降到50℃左右)。由于这个散热器位于发动机和涡轮增压器之间,所以又称作中间冷却器,简称中冷器。
涡轮增压器是利用发动机排出的废气驱动涡轮,它再怎么先进还是一套机械装置,由于它经常处于高速、高温下工作,增压器废气涡轮端的温度在600度以上,增压器的转速也非常高,因此为了保证增压器的正常工作,对它的正确使用和维护十分重要。主要我们要遵循以下的方法:[2]
1、汽车发动机启动之后,不能急踩加速踏板,应先怠速运转三分钟,这是为了使机油温度升高,流动性能变好,从而使涡轮增压器得到充分润滑,然后才能提高发动机转速,起步行驶,这点在冬天显得尤为重要,至少需要热车5分钟以上。
2、发动机长时间高速运转后,不能立即熄火。原因是发动机工作时,有一部分机油供给涡轮增压器转子轴承润滑和用于冷却,正在运行的发动机突然停机后,机油压力迅速下降为零,机油润滑会中断,涡轮增压器内部的热量也无法被机油带走,这时增压器涡轮部分的高温会传到中间,轴承支承壳内的热量不能迅速带走,而同时增压器转子仍在惯性作用下高速旋转。这样就会造成涡轮增压器转轴与轴套之间“咬死”而损坏轴承和轴。此外发动机突然熄火后,此时排气歧管的温度很高,其热量就会被吸收到涡轮增压器壳体上,将停留在增压器内部的机油熬成积炭。当这种积炭越积越多时就会阻塞进油口,导致轴套缺油,加速涡轮转轴与轴套之间的磨损。因此发动机熄火前应怠速运转三分钟左右,使涡轮增压器转子转速下降。此外值得注意的就是涡轮增压发动机同样不适宜长时间怠速运转,一般应该保持在10分钟之内。
3、选择机油的时候一定要注意。由于涡轮增压器的作用,使进入燃烧室的空气质量与体积有大幅度的提高,发动机结构更紧凑、更合理,较高的压缩比,使发动机的工作强度更高。机械加工精度也更高,装配技术要求更严格。所有这些都决定了涡轮增压发动机的高温、高转速、大功率、大扭矩、低排放的工作特点。同时也就决定了发动机的内部零部件要承受较高的温度及更大的撞击、挤压和剪切力的工作条件。所以在选用涡轮增压轿车车用机油时,就要考虑到它的特殊性,所使用的机油必须抗磨性好,耐高温,建立润滑油模块,油膜强度高和稳定性好。而合成机油或半合成机油恰好可以满足这一要求,所以机油除了最好使用原厂规定机油外还可以选用合成机油、半合成机油等高品质润滑油。
4、发动机机油和滤清器必须保持清洁,防止杂质进入,因为涡轮增压器的转轴与轴套之间配合间隙很小,如果机油润滑能力下降,就会造成涡轮增压器的过早报废。
5、需要按时清洁空气滤清器,防止灰尘等杂质进入高速旋转的压气叶轮,造成转速不稳或轴套和密封件加剧磨损。
6、需要经常检查涡轮增压器的密封环是否密封。因为如果密封环没有密封住,那么废气会通过密封环进入发动机润滑系统,将机油变脏,并使曲轴箱压力迅速升高,此外发动机低速运转时机油也会通过密封环从排气管排出或进入燃烧室燃烧,从而造成机油的过度消耗产生“烧机油”的情况。
7、涡轮增压器要经常检查有没有异响或者不寻常的震动,润滑油管和接头有没有渗漏。
8、涡轮增压器转子轴承精密度很高,维修及安装时的工作环境要求很严格,因此当增压器出现故障或损坏时应到指定的维修站进行维修,而不是到普通的修理店。
9、要保持空气滤清器的清洁,与普通发动机相比,涡轮增压发动机对清洁的要求更高。因为若杂质进入压气叶轮,会造成转速不稳或轴套和密封件加剧磨损。
10、发动机机油保持清洁,涡轮增压发动机对机油的要求也比较高,必须保持清洁。另外如果机油变质要及时更换。否则机油的润滑能力下降,会造成增压器轴承的润滑不足而损坏,增加保养成本,甚至造成涡轮增压器的过早报废。
11、着车就走和立即熄火对涡轮增压发动机都不好,发动机发动后最好怠速运转一阵,使润滑油充分润滑轴承,对发动机起到很好的保护作用。另外,发动机长时间高速运转后,应怠速运转3-5分钟再熄火,否则,会引起涡轮增压器内滞留的机油过热而损坏轴承和轴。
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