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你真的了解涡轮增压发动机吗?告诉你

2016年12月14日 09:56:05
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来源: AM汽车经理人

小排量涡轮增压已经逐渐成为当下汽车动力的主流趋势,连曾经坚守自然吸气的日系厂商也推出了像 卡罗拉1.2T、 思域1.5T作为销售主力,而在涡轮增压发动机“省油、动力强、故障少”等宣传语已成为消费者共识的今天,你真的了解涡轮增压发动机吗?还是在一味地人云亦云?涡轮增压在平时养护时有什么特殊之处?请跟随小编来认真探究一下这些问题。

常见的涡轮增压发动机有哪些类型?

汽车涡轮增压发动机发展到今天已经出现了机械增压系统、废气涡轮增压系统、复合增压系统三种类型。其中废气涡轮增压最为主流,而复合增压系统则是结合前两者的特点,所以又被称之为双增压发动机。此外,还有在柴油机上应用比较多的相机涡轮增压技术,两台或由者两台以上涡轮增压器并联组成的增压系统,但比较冷门,国内并不多见。

而我们常见的 大众TSI发动机就曾引用了典型的双增压加分层直喷技术,在较低转速时采用机械增压方式加强涡轮响应,而在高转速时采用废气增压方式加大功率输出。后来鉴于成本和可靠性,新一代TSI发动机已经转而采用小惯量涡轮来提高涡轮介入的转速,从而很好的兼顾了动力输出和燃油经济性。

涡轮增压并不一定会省油!

不少人认为涡轮增压发动机会比较省油,最直观的表现是,涡轮增压发动机用更小的排量实现更大的功率输出和扭矩表现,要达到相同动力输出水平的前提下,涡轮增压发动机的确要比自然吸气发动机更省油。另外,不管是欧洲还是国内,由政府主导的油耗测试都是是以阶段性的固定工况来进行测试的,也就是说,在涡轮没有介入的时候,排量小肯定相对省油得多。

然而,根据北美EPA油耗测试和《消费者报告》的相关数据,在相同最大功率或扭矩的前提下,将不同排量的自然吸气发动机与涡轮增压发动机油耗做对比, 发现涡轮增压发动机并没有像大家印象中那么省油!

可见,实际用车表现却不是那么回事,而且绝大部分车主反映实际油耗比官方油耗要高得多。对此,如今美国最新的CAFE测试和欧盟的油耗测试都进行了改革,瞬间可以将这些涡轮增压发动机的油耗打回原型,故遭到众多厂商百般阻挠。这真是又想马儿跑,又不想马吃草!能量守恒定律你忘记了吗?

动力真强!但为什么发明后一百多年来都没普及?

涡轮增压流行不外乎近三五年的事情,早期一直受困于涡轮迟滞的问题,以及涡轮介入前后差异过大的动力表现——介入前弱得像虫,介入后又爆发得让你措手不及。相比自然吸气发动机的线性输出和不断提高的燃效技术,涡轮增压的优势并不明显。况且自然吸气也仍在进化,比如地球梦、创驰蓝天等日系自然吸气发动机都有口皆碑。

从油耗、可靠性、舒适性上来讲,涡轮增压其实并不是什么先进的技术,况且在混动和纯电动技术的压迫下,涡轮增压只是看起来很美而已。但不可否认,涡轮增压发动机在动力特性上的确比自然吸气发动机强得多,许多最新的车型搭载的发动机可以在1500转,甚至1250转就介入涡轮(例如代号为B38B15C的 宝马1.5T三缸发动机),而且可以获得更宽广的扭矩平台,在较低转速上就可以得到峰值扭矩,动力爆发在感受上会更直观。所以,匹配涡轮增压发动机的车型爆发力往往比较强,比较受到年轻人的青睐。

为什么最近开始大规模推广?

时过境迁,有了前几年的累积,涡轮增压技术的确有着质的飞跃。包括涡轮工艺和进气设计的改善,涡轮迟滞现象大幅减弱,比如宝马 N20系列发动机采用单涡轮双涡管增压技术来改善进气状况,包括全新B38三缸涡轮增压发动机,都采用了典型的单涡轮双涡管增压技术,应用在2系、3系、X1等系列车型上有着很好的反响。

另外, 保时捷是最早应用可变截面涡轮增压器技术的厂家之一,保时捷称之为V GT,用导流叶片的角度改变来实时调节涡轮A/R值,从而在一个固定尺寸的涡轮上同时得到小涡轮响应快和大涡轮高功率输出的特性,得益于这一技术,保时捷 911 Turbo搭载的3.8L得以压榨出368kw/6000rpm的最大功率和650Nm/1950-5000rpm的峰值扭矩。可以肯定,VGT是涡轮增压领域最先进的代表之一,而这一技术已经下放到大众全新的1.5TSI发动机,未来有望首先搭载在大众 高尔夫7身上。

涡轮是当下,甚至未来几年的主流趋势,但真正促使涡轮增压大面积推广的是欧美环保法规政策,许多厂商为了满足政府规定排放标准,发现涡轮增压在适应其检测方案时有天生的优势,所以积极主动地推广涡轮增压车型。国内政策不仅照搬欧洲的油耗测试方法,并且还坚持按照排量来对汽车进行征消费税,真是既顽固又无知。

不过,汽车的主体发展趋势最终都将先由混动走向电动汽车,连德系涡轮主力厂家 奔驰都已经开始着手混动技术,而把涡轮增压当成了一个应对环保法规的“过渡”,以规避许多国家严苛的排放法规而已,顺带还能少交税。

故障少吗?有什么需要注意的地方?

我们最先接触的涡轮增压采用机械水泵降温,尤其是2005年以前的涡轮增压发动机车型,例如 帕萨特B5(1.8T)就是机械水泵散热的,在跑长途或重负荷工作之后,停车前应怠速运转3分钟左右,以帮助涡轮进行散热,很多车主激烈驾驶之后立马熄火停车,涡轮开锅事故时有发生。随后2006年前后推出全新的EA111系列TSI发动机开始引入了主副两套独立的冷却系统,其中一套系统就是利用电动水泵驱动冷却液散热,从此解决了涡轮散热的问题。

如今绝大多数的涡轮增压发动机都配置了电子水泵/风扇延时关闭功能,停车后可以马上熄火也不会造成涡轮损坏,这就是涡轮进步的最大体现之一。当然,为保险起见,即便有当代先进的涡轮增压技术加持,激烈技术过后应该降低转速(不引发涡轮介入)行驶一段距离再停车熄火,才是上上之选。

同样,涡轮增压发动机的耐久度和可靠性已提升不少,基本上在正常的使用寿命内不会出现什么问题,但还是有一些需要注意的地方。我们知道涡轮增压发动机对机油的润滑和冷却效果要求较高,一般需要采用较好的机油来保养,而且还要经常检查增压器密闭性,防止灰尘等杂质进入造成磨损,时刻保持涡轮清洁,保养成本要比自然吸气发动机略高。

另外值得一提的是, 当下已经进入冬季,尤其是北方寒冷的地区,照顾搭载涡轮增压发动机的车型同样要比自然吸气发动机车型细心,启动车辆之后应该低转速运行,待机油润滑到位、油温/水温正常之后才可以拉高转速,这时候涡轮介入才不会对发动机造成非正常的磨损。

其实涡轮增压并不需要过度神话,也没有必要对其过份贬斥,毕竟在如今的法规政策大环境下,的确可以让消费者得到许多好处。但需要清醒地认识到,高功率和低油耗永远是鱼与熊掌不可兼得,若是想要找到真正的答案,我们还应该把眼光放得更加长远,去期冀未来纯电动或燃料电池的时代来临。

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