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涡轮增压发动机好不好_涡轮增压大揭秘

2018年01月18日 15:30 网络整理 作者: 用户评论(0

现在涡轮增压发动机在市场上越来越普遍,就连法拉利这样的超跑都用上涡轮增压发动机了,很多网友都说涡轮增压发动机不仅保养贵维修贵而且寿命还短,那到底涡轮增压发动机好不好成了很多网友关注的问题,关于这个问题今天小编就来跟大家聊聊。

涡轮是不是更环保省油?

涡轮增压的宣传里总是说自己动力强劲还省油。又有马儿好,又有马儿不吃草,世上真有那么美的事吗?

实情是,涡轮增压发动机在某种工况状态下,确实可以很省油。而在某种状态下,它又确实很有劲。或者换句话说,涡轮发动机是在你需要省油时可以很省油,需要给力时可以很给力。这种特性,其实是很不错的。满足了用户需求。可它蕴含着一点不如人意:并不是任何工况下都很省油。这就可能与其宣传的效果有出入了。

涡轮增压发动机最省油环保的工况,是在轻负荷匀速行驶,通俗的说是斯文地驾驶时。因为这时涡轮不怎么增压,它可以发挥小排量的优势。由于政府部门对汽车油耗的测量都是有固定工况的,而这些工况通常都偏向于温柔的行驶(尤其是被沿用已久的90km/h等速经济油耗),所以涡轮增压在这些工况测试中,往往都能拿到好成绩。

但在实际环境里,涡轮增压发动机并不能保持任何时候都省油,尤其是当你较多地“压榨”动力时,涡轮发动机的油耗会飙高。由于涡轮发动机的“储备”动力充沛,一旦驾驶者受不住“诱惑”,就很容易把车开得很费油,或者说比其最佳油耗高出很多。从这个角度说,涡轮增压能很省油,也能很费油,视乎你需要它给你多少动力,这其实符合能量守恒的定律,完全合理。只不过由于日常用车工况是多变的,涡轮增压的油耗表现,确实就没有自然吸气那么稳定。

中国市场会有越来越多涡轮车吗?

答案是肯定的,只要以下几点不变:

第一,只要中国的排量税制度不改,必定会有越来越厂商废掉自然吸气,改用涡轮增压发动机。因为这是获得价格竞争力的必须手段。

第二,只要中国市场的销量规模不减,在全球汽车工业中的重要地位不变,欧美厂商也会因应中国市场,继续研发涡轮增压动力,因为这能提升他们产品在中国市场的竞争力。

第三,只要欧洲的环保势力不发生变化,欧洲厂商在其本土投入节能减排研发的压力不会减退,为了达到日益严格的排放标准,涡轮增压在未来几年内还是业界公认最可行的技术。

说到底,主导涡轮增压技术的是欧洲厂商,中国因为糊里糊涂的排量税制度,被迫搭上了紧跟欧洲风向的这班船。但涡轮增压到底是不是我们真正想要的、需要的呢?

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。

涡轮增压发动机好不好_涡轮增压大揭秘

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!

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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(见下图):

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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(见下图):

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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。

涡轮增压发动机好不好_涡轮增压大揭秘

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。

涡轮增压发动机好不好_涡轮增压大揭秘

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。

涡轮增压发动机好不好_涡轮增压大揭秘

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。

涡轮增压发动机好不好_涡轮增压大揭秘

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。

涡轮增压发动机好不好_涡轮增压大揭秘

问题二:涡轮增压的可靠性和保养难度如何?

这是个无解的答案。首先,所有大厂的发动机都经过充分的耐久性测试,使用20万公里是没问题的。多年前涡轮增压发动机用10万公里需要换涡轮的问题,随着涡轮增压器的工艺改进也都被普遍克服了。现在如果有哪家的涡轮发动机要求在生命周期里更换涡轮,那就可以滚粗了。

涡轮发动机最大的争议在于“烧机油”。准确的说,是使用过程中机油消耗。大众系、奔驰宝马系的涡轮增压发动机,确实或多或少都有出现烧机油的情况,不仅在中国,连美国也有。有些厂商坚称这是“正常的”。如果真的“正常”,那就是说涡轮增压技术不适合那些想省心的人。(需要指出并不是只有涡轮发动机烧机油,自吸的就一定不烧机油,只是发生概率是涡轮高得多)。

在我看来,现阶段是涡轮发动机,烧机油是一个技术原理上存在的BUG。解决方法不是没有,但开发者们需要时间去寻找解决方案。例如丰田推出的2.0T发动机用了D-4S缸内缸外双喷射技术,据说就有缓解烧机油的功效。大众最新一代的2.0T发动机(已用在国产Q5上)也用了这项技术,且等更多用户口碑看是否真能解决烧机油的问题,如果能,便是技术的进步。

至于保养方面,涡轮增压发动机和自然吸气没有明显不同,大不了要求用好一点的机油。部分涡轮增压发动机对油品要求较高,要用95#以上汽油,加油成本略高。但与自然吸气发动机算“差价”的话,差别其实并不太大。

问题三:为什么国内厂商越来越热衷于发展涡轮增压?

前面说过,涡轮增压有其独到体验,有省油和动力强劲的卖点。但在我看来,这些都不是涡轮增压能大行其道的根本原因。真正让“带T”车型成为一股热潮的原因是:它的成本优势。说白了,就是我国的排量税。

中国目前汽车消费税分四等,具体如下:

可以看到,1.5T的车比1.8自然吸气税率要低2%,1.8T比2.0以上的低4%,2.0T比2.5的低3%,3.0T比3.5的低13%……以主流的3.0升以下计算,同等动力的涡轮车型比自吸车型要低3%的消费税。消费税是含在车价里由厂商交给国家的,如果一款车出厂价是20万,车价里包含的消费税大约就有5、6千元。

对于单车售价20万的车,消费者对5、6千元的差价未必十分介怀;但对厂商来说,单车相差5、6千元的成本,简直是要他们的命——以年销20万台的大众帕萨特为例(它是全系带T),光少交消费税带来的成本优势,就高达10亿元。

注意我说这是“成本优势”,它未必直接反映为车价更低,而是给予厂商更大的定价竞争力。厂商可以直接把价格定低,或是维持价格赚取更多利润,而像大众这种会做营销的,更进一步地把“带T”营销成比自然吸气更先进、更值钱的技术,定出比自然吸气对手更高的价格,这样就一石二鸟,赚得更多。

可见,涡轮的确能省钱,既有消费者的钱,也有厂商的钱。但涡轮省钱,并不是技术造成的(或者说技术所占成分很小),更多的是政策法规促成。中国的排量税法规是简单粗暴的以一个技术参数来“一刀切”,并不考量谁省油、谁减排的实际效果。这就好比一个餐厅,不是根据谁吃得多谁吃得少来收费,而是看吃客的体重,体重大的就多给钱。

应该怎样?很简单,国家目前已经有了工信部油耗体系,根据油耗来计税,就是比以排量计税更科学公道的做法。下一步,则是优化工信部油耗的测试规程,让它更接近于中国路况的实际油耗,迫使厂商着眼于降低真实的油耗,而不是钻测试规程的空子。

说到法规,说到测试规程,我再赘述一个观点:汽车业近五年来这一波涡轮增压潮流,是由欧洲厂商带动的,而欧洲厂商搞涡轮的动力,完全来自欧盟,确切地说是一群绿色环保势力的政客。他们以降低温室气体排放作为政绩,迫使汽车业做出过去数十年来从未有过的大幅度减排承诺。

这引导了整个欧洲汽车业的研发方向,催生了一系列节能技术,包括涡轮增压发动机。事实上以欧洲的用车环境,很多节能技术是有效果的(例如自动启停、能量回收等)。但这些为欧洲而生的节能技术在中国路况的效用并不明显或者并不适用(自动启停就是典型),我认为目前在中国路况真正能发挥节能大效果的,只有深度混合动力。

总结:

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。

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( 发表人:龚婷 )

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