你真的了解渦輪增壓發動機嗎?如何保養、哪家最強一次告訴你
小排量渦輪增壓已經逐漸成為當下汽車動力的主流趨勢,連曾經堅守自然吸氣的日系廠商也推出了像卡羅拉1.2T、思域1.5T作為銷售主力,而在渦輪增壓發動機「省油、動力強、故障少」等宣傳語已成為消費者共識的今天,你真的了解渦輪增壓發動機嗎?還是在一味地人云亦云?渦輪增壓在平時養護時有什麼特殊之處?請跟隨小編來認真探究一下這些問題。
常見的渦輪增壓發動機有哪些類型?
汽車渦輪增壓發動機發展到今天已經出現了機械增壓系統、廢氣渦輪增壓系統、複合增壓系統三種類型。其中廢氣渦輪增壓最為主流,而複合增壓系統則是結合前兩者的特點,所以又被稱之為雙增壓發動機。此外,還有在柴油機上應用比較多的相機渦輪增壓技術,兩台或由者兩台以上渦輪增壓器並聯組成的增壓系統,但比較冷門,國內並不多見。
而我們常見的大眾TSI發動機就曾引用了典型的雙增壓加分層直噴技術,在較低轉速時採用機械增壓方式加強渦輪響應,而在高轉速時採用廢氣增壓方式加大功率輸出。後來鑒於成本和可靠性,新一代TSI發動機已經轉而採用小慣量渦輪來提高渦輪介入的轉速,從而很好的兼顧了動力輸出和燃油經濟性。
渦輪增壓並不一定會省油!
不少人認為渦輪增壓發動機會比較省油,最直觀的表現是,渦輪增壓發動機用更小的排量實現更大的功率輸出和扭矩表現,要達到相同動力輸出水平的前提下,渦輪增壓發動機的確要比自然吸氣發動機更省油。另外,不管是歐洲還是國內,由政府主導的油耗測試都是是以階段性的固定工況來進行測試的,也就是說,在渦輪沒有介入的時候,排量小肯定相對省油得多。
然而,根據北美EPA油耗測試和《消費者報告》的相關數據,在相同最大功率或扭矩的前提下,將不同排量的自然吸氣發動機與渦輪增壓發動機油耗做對比,發現渦輪增壓發動機並沒有像大家印象中那麼省油!
可見,實際用車表現卻不是那麼回事,而且絕大部分車主反映實際油耗比官方油耗要高得多。對此,如今美國最新的CAFE測試和歐盟的油耗測試都進行了改革,瞬間可以將這些渦輪增壓發動機的油耗打回原型,故遭到眾多廠商百般阻撓。這真是又想馬兒跑,又不想馬吃草!能量守恆定律你忘記了嗎?
動力真強!但為什麼發明後一百多年來都沒普及?
渦輪增壓流行不外乎近三五年的事情,早期一直受困於渦輪遲滯的問題,以及渦輪介入前後差異過大的動力表現——介入前弱得像蟲,介入後又爆發得讓你措手不及。相比自然吸氣發動機的線性輸出和不斷提高的燃效技術,渦輪增壓的優勢並不明顯。況且自然吸氣也仍在進化,比如地球夢、創馳藍天等日系自然吸氣發動機都有口皆碑。
從油耗、可靠性、舒適性上來講,渦輪增壓其實並不是什麼先進的技術,況且在混動和純電動技術的壓迫下,渦輪增壓只是看起來很美而已。但不可否認,渦輪增壓發動機在動力特性上的確比自然吸氣發動機強得多,許多最新的車型搭載的發動機可以在1500轉,甚至1250轉就介入渦輪(例如代號為B38B15C的寶馬1.5T三缸發動機),而且可以獲得更寬廣的扭矩平台,在較低轉速上就可以得到峰值扭矩,動力爆發在感受上會更直觀。所以,匹配渦輪增壓發動機的車型爆發力往往比較強,比較受到年輕人的青睞。
為什麼最近開始大規模推廣?
時過境遷,有了前幾年的累積,渦輪增壓技術的確有著質的飛躍。包括渦輪工藝和進氣設計的改善,渦輪遲滯現象大幅減弱,比如寶馬N20系列發動機採用單渦輪雙渦管增壓技術來改善進氣狀況,包括全新B38三缸渦輪增壓發動機,都採用了典型的單渦輪雙渦管增壓技術,應用在2系、3系、X1等系列車型上有著很好的反響。
另外,保時捷是最早應用可變截面渦輪增壓器技術的廠家之一,保時捷稱之為VGT,用導流葉片的角度改變來實時調節渦輪A/R值,從而在一個固定尺寸的渦輪上同時得到小渦輪響應快和大渦輪高功率輸出的特性,得益於這一技術,保時捷911 Turbo搭載的3.8L得以壓榨出368kw/6000rpm的最大功率和650Nm/1950-5000rpm的峰值扭矩。可以肯定,VGT是渦輪增壓領域最先進的代表之一,而這一技術已經下放到大眾全新的1.5TSI發動機,未來有望首先搭載在大眾高爾夫7身上。
渦輪是當下,甚至未來幾年的主流趨勢,但真正促使渦輪增壓大面積推廣的是歐美環保法規政策,許多廠商為了滿足政府規定排放標準,發現渦輪增壓在適應其檢測方案時有天生的優勢,所以積極主動地推廣渦輪增壓車型。國內政策不僅照搬歐洲的油耗測試方法,並且還堅持按照排量來對汽車進行征消費稅,真是既頑固又無知。
不過,汽車的主體發展趨勢最終都將先由混動走向電動汽車,連德系渦輪主力廠家賓士都已經開始著手混動技術,而把渦輪增壓當成了一個應對環保法規的「過渡」,以規避許多國家嚴苛的排放法規而已,順帶還能少交稅。
故障少嗎?有什麼需要注意的地方?
我們最先接觸的渦輪增壓採用機械水泵降溫,尤其是2005年以前的渦輪增壓發動機車型,例如帕薩特B5(1.8T)就是機械水泵散熱的,在跑長途或重負荷工作之後,停車前應怠速運轉3分鐘左右,以幫助渦輪進行散熱,很多車主激烈駕駛之後立馬熄火停車,渦輪開鍋事故時有發生。隨後2006年前後推出全新的EA111系列TSI發動機開始引入了主副兩套獨立的冷卻系統,其中一套系統就是利用電動水泵驅動冷卻液散熱,從此解決了渦輪散熱的問題。
如今絕大多數的渦輪增壓發動機都配置了電子水泵/風扇延時關閉功能,停車後可以馬上熄火也不會造成渦輪損壞,這就是渦輪進步的最大體現之一。當然,為保險起見,即便有當代先進的渦輪增壓技術加持,激烈技術過後應該降低轉速(不引發渦輪介入)行駛一段距離再停車熄火,才是上上之選。
同樣,渦輪增壓發動機的耐久度和可靠性已提升不少,基本上在正常的使用壽命內不會出現什麼問題,但還是有一些需要注意的地方。我們知道渦輪增壓發動機對機油的潤滑和冷卻效果要求較高,一般需要採用較好的機油來保養,而且還要經常檢查增壓器密閉性,防止灰塵等雜質進入造成磨損,時刻保持渦輪清潔,保養成本要比自然吸氣發動機略高。
另外值得一提的是, 當下已經進入冬季,尤其是北方寒冷的地區,照顧搭載渦輪增壓發動機的車型同樣要比自然吸氣發動機車型細心,啟動車輛之後應該低轉速運行,待機油潤滑到位、油溫/水溫正常之後才可以拉高轉速,這時候渦輪介入才不會對發動機造成非正常的磨損。
其實渦輪增壓並不需要過度神話,也沒有必要對其過份貶斥,畢竟在如今的法規政策大環境下,的確可以讓消費者得到許多好處。但需要清醒地認識到,高功率和低油耗永遠是魚與熊掌不可兼得,若是想要找到真正的答案,我們還應該把眼光放得更加長遠,去期冀未來純電動或燃料電池的時代來臨。
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