涡轮增压发动机优缺点

2016-07-25 16:06:42 fmdjt

涡轮增压发动机指的是配备涡轮增压器的发动机。涡轮增压器实际上是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加进气量。它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,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。当发动机转速增快,废气排出速度与涡轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入气缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整一下发动机的转速,就可以增加发动机的输出功率了。


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现在,随着各种搭载全新动力系统的新车型的发布,给大家也带来了更多的选择。当然,很多消费者也注意到很多新车型的发动机排量也是越来越小了,从豪华中级车的排量下探至2.0T,到中级车下探至1.4T的排量,甚至有小型SUV推出了1.0T三缸的动力系统。


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涡轮车随着各种标准及政策的出台,毫无疑问,都比大排量的自吸车来得更加直接。有点显而易见,2.0T的发动机功率及扭矩甚至超过了自吸3.0及以上的发动机,但是燃油消耗却不及3.0,甚至只有其70%左右(综合路况)。


那么今天,我们就聊聊涡轮增压发动机的优缺点,以便各位车主参考;


涡轮增压发动机优点

1、涡轮增压发动机结构简单,安装方便,技术适应性广,从低速到高速、从二冲程到四冲程、小缸径到大缸径都可以应用。


涡轮增压发动机结构.jpg


2、涡轮增压可在不增加发动机排量的基础上,大幅度提高发动机的功率和扭矩,涡轮增压发动机更加省油。


涡轮增压发动机更加省油.jpg


3、相关政策优惠。因为排量的下降,车船使用费,购置税等,小排量的涡轮车比大排量的自吸都要相对便宜一些。

4、符合全球追求环保这一大趋势。涡轮增压发动机的噪声相对自然吸气发动机来说更小,而且可以使排放物中的CO(一氧化碳),CH(碳氢)和PM(微粒)下降。德国三驾马车(宝马、奔驰、奥迪)都在最近几年,相继为旗下的主力车型换上了涡轮。


环保也是涡轮增压发动机一大优点.jpg

  

涡轮增压发动机缺点

1、加速问题。随着技术的进步,虽然各个使用涡轮增压的厂家都在对涡轮增压技术进行改进,但是由于设计原理问题,因此安装了涡轮增压器的汽车驾驶起来的感觉是和大排量的汽车有一定差异的。


涡轮增压发动机设计原理图.jpg


2、提速慢、动力输出反应滞后。涡轮增压发动机其中最明显的就是由于叶轮的惯性作用对油门骤时变化反应迟缓,也就是说从你大脚踩油门加大功率,到叶轮转动将更多空气压进发动机获得更大动力之间存在一个时间差。一般经过改良的涡轮增压也要至少2秒左右来增加或者减少发动机动力输出。


涡轮增压空气流动示意图.jpg


3、启动机会少。经过了增压之后,发动机在工作时候的压力和温度都大大升高,因此涡轮增压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。


涡轮增压发动机使用常识

涡轮增压器工作的环境经常处于高速、高温下,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,正确使用和维护十分重要。使用过程中,我们要遵循以下的方法:


涡轮增压器系统示意图.jpg


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,在冬天至少需要热车5分钟以上。

2、发动机长时间高速运转后,不能立即熄火,发动机熄火前应怠速运转三分钟。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的,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。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。


发动机内部运动示意图.jpg


3、发动机机油和滤清器必须保持干净。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。

4、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。

5、选择机油的时候一定要注意。由于涡轮增压器的作用,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,建立润滑油膜块,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。


选择高品质机油.jpg


6、要经常检查涡轮增压器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。

7、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。

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。