渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命是否短于自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)?
類似的問題,在不同的階段會(huì)有不同的答案。在尾氣渦輪增壓技術(shù)普及的初期,“T動(dòng)力”車的保養(yǎng)成本確實(shí)比自然吸氣車要高。
由于材料科學(xué)的技術(shù)更新速度,增壓器使用的材料和散熱系統(tǒng)無法保證其使用壽命;由于增壓器的渦輪需要以每分鐘數(shù)萬轉(zhuǎn)的高速運(yùn)轉(zhuǎn),其產(chǎn)生的超高溫會(huì)加速材料的金屬疲勞(損壞),所以增壓器總成的使用壽命往往在10萬公里以上。
增壓的概念是壓縮進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒的空氣體積,將大體積的空氣壓縮成小體積。增壓的本質(zhì)是縮小空氣中分子間的間隙,是一種“小體積高密度”(增加氧分子含量)的狀態(tài)。
氧氣是燃料油(碳?xì)浠衔?的催化氣體。其濃度越高,燃燒產(chǎn)生的熱能(功率)越大,燃燒火焰溫度越高。
所以車身材料承受的溫度也被夸大了,早期不成熟的增壓器在高溫下會(huì)出現(xiàn)一些問題,比如燒油或者磨損比較早。
圖1:增壓器工作時(shí)的空氣壓縮狀態(tài)
圖2:空氣壓縮的概念(結(jié)果)
圖3:不同氧氣濃度和等量燃料燃燒產(chǎn)生的火焰溫度
渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的問題集中在材料和溫度上,解決問題只需要從這兩方面入手。
作為一個(gè)非物質(zhì)從業(yè)者,我們能做的就是“從結(jié)果中推斷”:早期上萬轉(zhuǎn)的渦輪增壓器,造成了使用壽命短,機(jī)體磨損不可控的問題。而如今的渦輪,在10萬轉(zhuǎn)以上的超高壓力下,可以保證渦輪增壓器總成的使用壽命與整車相同。
同時(shí),還有極少數(shù)增壓器仍然存在燒機(jī)油的問題。絕大多數(shù)優(yōu)秀的自主品牌和美系車都有不錯(cuò)的表現(xiàn),部分品牌的歐系車還存在燒機(jī)油的問題。原因是這些機(jī)器過于追求性能,使用了效率高的增壓器,也就是所謂的“萬事兩難”。
知識(shí)點(diǎn)一:渦輪增壓技術(shù)是否足夠先進(jìn),最有說服力的參考不是普通的家用代步車,而是里程巨大的商用面包車。
這些車裝備的柴油發(fā)動(dòng)機(jī),99.99%將采用“廢氣渦輪增壓技術(shù)”。那么,對(duì)于那些里程永遠(yuǎn)以百萬公里計(jì)算的面包車來說,他們的增壓器的使用壽命夠長嗎?排量超過“10l”的3354壓燃式超高溫柴油機(jī)沒有問題。主流“2.0t”點(diǎn)火汽油發(fā)動(dòng)機(jī)有哪些顧慮?
知識(shí)點(diǎn):渦輪增壓器不是“超高速研磨渦輪”。運(yùn)行時(shí),它們需要油潤滑,產(chǎn)生的高溫會(huì)被防凍冷卻液和油潤滑。當(dāng)然,有些渦輪增壓器只是為了減少機(jī)油損失,才使用冷卻液來實(shí)現(xiàn)溫度控制。
這樣就能保證金屬鑄件處于合理的溫度范圍,材料強(qiáng)度始終處于良好的狀態(tài),磨損自然也能得到理想的控制。其次,發(fā)動(dòng)機(jī)的電控系統(tǒng)會(huì)有“延時(shí)散熱功能”,長時(shí)間行駛后會(huì)直接關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),電子風(fēng)扇和冷卻液會(huì)持續(xù)流動(dòng),直到溫度降到合理范圍。
綜上所述,隨著材料、機(jī)油、防凍冷卻液、制造工藝的同步進(jìn)步,渦輪增壓器技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了非常理想的使用壽命,由于使用半合成或全合成機(jī)油,保養(yǎng)費(fèi)用充其量會(huì)略有增加。
但合成機(jī)油(含機(jī)濾)每10000公里可更換一次機(jī)濾,而普通na車型使用的半合成或礦物油的機(jī)濾每5000公里才更換一次,所以實(shí)際費(fèi)用更高。然后,增壓技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)低速大功率輸出(省油),不考慮油耗的情況下,你可以在整個(gè)速度范圍內(nèi)感受到理想的駕駛體驗(yàn)。選擇這個(gè)有什么障礙
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