渦輪增壓發(fā)動機的優(yōu)缺點分析
渦輪增壓發(fā)動機的優(yōu)點:相同排量的前提下,渦輪增壓發(fā)動機的功率比同排量發(fā)動機高,也就是說功率更強。油耗相對較低。
渦輪增壓發(fā)動機的缺點:發(fā)動機的保養(yǎng)費用較高,啟動后熄火前需要怠速幾十秒,以保證渦輪增壓器的良好冷卻和潤滑。
渦輪增壓缺點的詳細描述
渦輪增壓雖然確實可以提高發(fā)動機的動力,但是也有很多缺點,最明顯的就是動力輸出響應的滯后。由于轉子的慣性,葉輪對油門的突然變化反應較慢。從你想馬上提速的那一刻到葉輪高速旋轉把更多的空氣推進發(fā)動機的那一刻是有時間差的,而且這個時間不短。
一般來說,改進后的渦輪至少需要2秒來增加或降低入口壓力。想突然加速,會覺得瞬間加速不了。隨著技術的發(fā)展,雖然所有使用渦輪增壓的廠家都在改進渦輪增壓技術,但是由于結構的原因,渦輪增壓車的駕駛體驗和大排量車是不一樣的。
比如實際駕駛中,1.8T渦輪增壓發(fā)動機在起步階段的轉速肯定沒有2.4L自然吸氣發(fā)動機快,但是只要等待期一過,動力很快就上來了。所以,如果你想追求激烈駕駛的感覺,渦輪增壓發(fā)動機其實不適合你。不過如果經(jīng)常跑高速或者上高原,渦輪增壓會特別有用。
如果你經(jīng)常在城市里開車,你真的需要考慮是否需要渦輪增壓,因為渦輪并不總是啟動。其實在日常駕駛中,渦輪增壓啟動的機會很少,即使不使用,也會影響渦輪增壓發(fā)動機的日常性能。以斯巴魯翼豹的渦輪增壓器為例。它的啟動轉速在3500轉左右,最明顯的動力輸出點在4000轉左右。這時會有二次加速的感覺,一直持續(xù)到6000轉甚至更高。一般在市區(qū)行駛,我們的擋位只有2000-3000之間,五擋估計轉速能達到3500轉,也就是說除非你刻意停留在低檔,否則120km/h以下的渦輪增壓根本無法啟動。其實你的1.8T車還不如沒啟動渦輪增壓的1.8車,因為沒啟動的渦輪連進氣都有一定阻力。
另外渦輪增壓有維護問題。以寶來的1.8T為例,6萬公里左右就要更換渦輪。雖然次數(shù)不多,但畢竟無形中給你的車增加了一筆保養(yǎng)費。這對于經(jīng)濟環(huán)境不是特別好的車主來說尤其值得注意。
渦輪增壓發(fā)動機與自然吸氣發(fā)動機的優(yōu)缺點比較
渦輪增壓發(fā)動機的優(yōu)點和缺點;
1.提高燃油經(jīng)濟性和減少廢氣排放,
2.小排量大功率,可提供持續(xù)動力。
3.動力輸出響應滯后,乘坐舒適性有待提高。
4.后期維護成本不低。
自然吸氣發(fā)動機的優(yōu)缺點;
1.技術成熟,穩(wěn)定性高。
2.動力輸出穩(wěn)定,響應速度快。
3.與渦輪增壓發(fā)動機相比,動力有差距。
4.后期保養(yǎng)費用比渦輪增壓發(fā)動機低。
性能和油耗對比;動力和油耗性能對比
兩種增壓方式各有利弊。渦輪增壓方面,理論上氣缸壁應該足夠厚,能夠承受氣缸體最初設計時的壓力。只要增加渦輪增壓器本體的尺寸和數(shù)量,增壓壓力幾乎可以無限增加。最著名的例子就是本田汽車工廠提供給邁凱輪一級方程式車隊的渦輪增壓發(fā)動機。排量只有1500CC,但是馬里的產(chǎn)量可以高達1500!
法拉利的舒馬赫擁有的著名的布加迪b110超級跑車的排量為3.5升,但這款V12的心臟是由四個渦輪轉子串聯(lián)而成的。馬里還可以出口多達560匹馬。
然而,凡事有利有弊。雖然渦輪增壓很容易增加動力輸出,但是渦輪增壓產(chǎn)生的高熱必須妥善處理。高熱會影響兩個部分,一個是負責直接冷卻和潤滑的油,因為高熱會迅速氧化。所以渦輪增壓發(fā)動機一定要選擇耐高溫、抗氧化性能好的優(yōu)質機油,換油周期也會相應縮短,不容易產(chǎn)生氧化物。通常汽車廠商對應的方式是安裝機油冷卻器,防止油溫過高,提前結束機油的使用壽命,這也是為什么要設計更精密的渦輪增壓車的原因,除了機油壓力表,還會有機油溫度計。讓車主隨時關注機油情況。
另外一個受高溫影響的是冷卻系統(tǒng),在進氣部分。為了增加進氣中的含氧量,大部分渦輪增壓車都會增加中冷器來降低壓縮空氣的溫度,冷卻水箱和受溫器也會適當加大,提高散熱效率。所以這幾年很少聽說渦輪增壓發(fā)動機散熱差。
不過渦輪增壓發(fā)動機的使用和保養(yǎng)還是有一些小技巧的,比如接近目的地時盡量不要提高渦輪的轉速。停車前讓發(fā)動機怠速運轉至少一分鐘,不要讓渦輪轉子在無機狀態(tài)下運轉太久,這對保持汽車的良好狀態(tài)很有幫助。
相比渦輪增壓車,機械增壓車就簡單多了。原則上,只要發(fā)動機在運轉,增壓車自然就應運而生了。發(fā)動機轉速越高,壓力越大。優(yōu)點是沒有渦輪增壓車帶來的滯后現(xiàn)象,加速感相當線性,和自然吸氣發(fā)動機差別不大。但缺點是助力車是皮帶驅動,驅動力是發(fā)動機,不利于油耗表現(xiàn)。為了改善這種現(xiàn)象,讓增壓器在最需要的時候工作,工廠安裝了電磁閥和離合器,也是讓離合器在增壓器高于一定轉速的時候開始嚙合并拖動增壓器,但這樣會有點像渦輪增壓器的遲滯。要花好幾年才能發(fā)現(xiàn)門道和細節(jié)控制在哪里。也正因為如此,越是不確定的項目,車廠越不喜歡碰,以免不小心砸了招牌。久而久之,機械增壓中渦輪增壓的學派自然會興起。
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