为什么青蛙会飞
13582023-12-04
这篇文章给大家聊聊关于为什么涡轮增压不省油,以及涡轮增压为什么会坏对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站哦。
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涡轮增压发动机是不是越用越费油?
答案是肯定的,而且不光是涡轮增压发动机,自然吸气发动机也是一样。随着时间的推移,发动机内部零件不断老化磨损、积碳不断增多等等原因,都会导致发动机输出动力下降,油耗不断攀升。其实,老司机都知道,汽车随着年龄的增长,油耗也在逐步增长,这就跟人变老的自然规律一样,无法避免。就算是以省油著称的日系车,10年车龄的老车普遍要比与新车的油耗高。下面,我就简单说说发动机“变老”油耗变化的这些事,供你参考。
汽车为什么会越用越费油?汽车为什么会越用越费油,主要因素就是人为因素和汽车本身因素。
首先来说是人为因素,大部分人对待新车都是比较爱护的,尤其是新手的时候,开车都小心翼翼的,驾驶习惯不可谓不良好,对油耗也比较在意,有的连油门都舍不得多踩。小心驾驶自然油耗控制的比较好。成为老司机后,油耗是啥,正常加油呗。哎,有人超我,干他;有人插我队,干他;有人朝我按喇叭,干他。你说这样的驾驶习惯,油耗能不高?
其次就是汽车本身的因素。随着汽车使用年限的上升,汽车状态也将从青壮年逐渐进入中老年,轮胎磨损的多了,离合器磨损多了,部分零件开始老化,部分传感器出现故障,这其中发动机和变速箱是最明显的。各种因素叠加在一起,自然导致动力下降,油耗上升。发动机为什么会越用越费油?不管是涡轮发动机还是自然吸气发动机,都是越用越费油,那为什么?主要还是因为汽车年龄增长后,会导致气缸压力不足、火花塞老化、发动机积碳、空气滤芯堵塞等现象,从而致使发动机动力下降,油耗上升。
发动机磨损导致气缸压力不足。我们都知道发动机靠燃烧汽油做功,推动汽车前进。这个过程就主要就是在气缸内完成的。如果气缸的密封性不好,汽油和空气的混合气体就会出现泄漏,压力就会降低,使发动机功率下降,导致车费油。发动机运转后,磨损是不可避免的,时间越长,磨损会越严重,最终导致气缸压力不足。当然用好的机油可以减少磨损,老车用相对粘稠一些的机油,比如“40”的,也会好一点。
火花塞老化。火花塞是用高压电产生的电火花点燃气缸内的混合气体,可以说是发动机的起搏器。虽然用铂金、铱金等贵金属作为电极材质的火花塞寿命较长,但仍然有里程数和时间限制,而且随着时间的推移,火花塞的点火能力肯定会出现下降,混合气燃烧不均匀,导致积碳的产生,严重的还会出现经常熄火。积碳不断堆积。发动机只要运转起来,就会产生积碳,这是娘胎里的毛病,没办法,只能说产生积碳快慢、多少而已。积碳时间长了会硬化,而且不断的在发动机内部堆积,会影响进气效果和混合气质量,导致油耗增加。空气滤芯堵塞。发动机空滤就相当于是发动机的口罩,是给发动机过滤空气的,但时间越长,过滤的脏东西也越多,也容易堵塞滤芯,增大空气阻力,减少了发动机的进气量,导致发动机燃烧不充分,动力不足,油耗增加。涡轮增压发动机为什么会更费油?相比自然吸气发动机,涡轮增压发动机时间长了,费油量会更高。主要是因为涡轮增压发动机会更容易产生积碳,涡轮时间长了压力会下降。
更容易产生积碳。这是涡轮增压发动机的结构决定的,相比自然吸气采用的多点电喷,涡轮增压普遍用的是缸内直喷。相比多点电喷的歧管喷射,缸内直喷致使燃油不经过节气门,难以用燃油来冲刷带走节气门附近的积碳,也就到导致积碳产生的更多、更快。
涡轮时间长了压力下降。涡轮增压最主要的就是利用涡轮增压技术,对进入气缸的气体进行压缩,提高进入气缸的气体密度,增大进气量,但时间长了以后涡轮也会出现的密闭性下降的现象,涡轮增压的效率出现下降,动力自然减弱了,油耗也就上升了。
结语涡轮增压发动机的确是越用越费油,那就不用了?还是那句话,车是用来开的,想开车就别多想油耗了,平时注意正常保养就好。担心油耗的,还是推荐买新能源纯电动车。
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涡轮增压是否省油、只能相对来说,如果从绝对的角度比较,那么就是毫无意义的做法;比如说2.0T油耗比2.0L高、这么比较有意义?而2.0T油耗又比3.7L低,那么我们是不是可以说涡轮增压油耗低?这么比较似乎也并不公平,所以绝对的角度比较除的结果很难令大多数朋友认可,所以角度很重要!
首先要谈一点、涡轮增压发动机普及的意义是什么?实际上就是为了去实现内燃机的小排量化、低转速化、轻量化,从直观上看、民用涡轮增压这么多年来迫使发动机的排量不断去降低,这就是涡轮增压的作用之一、取代大排量的存在!所以我们如果拿2.0T去和2.0L自吸去比较,自然2.0T油耗更高、因为比较方式就完全不同!
2.0T涡轮增压应对比自吸3.0L、甚至3.5L;
1.4T、1.5T、1.6T则对应自吸2.4L、3.0L之间的排量,部分高增压机1.6T性能甚至接近了一些3.0L自吸机器;
1.0T、1.2T应该与2.4L以下自吸做比较;只有上述的这几种比法才更显合理,涡轮增压就是用小排量取代大排量,保证性能的同时、还能获得更低油耗,这是核心价值;若拿同排量的涡轮增压、对比自然吸气,得出涡轮增压更费油的结论是毫无意义的,那完全是一种很无聊的思维逻辑!
涡轮增压的两态涡轮增压发动机具备两态,其一进气歧管负压状态、其二进气歧管的正压状态,而小排量增压之所以省油、则完全依赖进气歧管的负压状态(负压、相当于未起压)!
进气歧管的负压状态:判断涡轮增压系统是否工作,重点在于进气歧管压力是否为正?进气歧管压力为负压,即便涡轮在转、我们也可以理解成增压系统没有工作(体系),而自然吸气发动机的进气歧管压力永远为负压,所以当涡轮增压发动机进气歧管为负压时,我们可以将它视作自然吸气发动机;比如2.0T机器在歧管负压时、等同于2.0L自然吸气!
进气歧管的正压状态:当进气歧管压力为正压时、此时预示着增压系统开始运转,那么2.0T的机器相当于的自吸排量就大于了2.0L,到达峰值时可能相当于3.0L、甚至3.5L自吸,当然这也是相对的、只是从民用车角度来看,具体还需要看什么样的涡轮、多大开口压力,真打上4、5BaR的压力,2.0T都能相当于5.0L的自吸发动机了!由此可见增压机的歧管负压、正压完全是两种状态,所以是否省油、也得看两种状态哪个用得多!
长时间保持负压、2.0T=2.0L自吸、自然省油
长时间保持正压、2.0T=3.0L、3.5L、甚至能达到4.0L自吸,自然费油
涡轮增压车怎么开更省油?上文已经提到了涡轮增压发动机的两种不同的状态、正压或负压,涡轮系统起正压时、每循环的进气量大幅度增加,系统自然会喷射更多的燃油、这样自然不会省油;还拿2.0T的民用涡轮增压机作为参照,2.0T机器、全负荷进行运转时涡轮系统功率达到峰值,此时的2.0T完全就是个3.0L、3.5L之间的自然吸气,此时若拿该2.0T与2.5L自吸对比油耗,怎么可能省油呢(若比、就是思维逻辑不正常)!
而如果该2.0T长时间保持负压呢?如果2.0T机器长时间保持歧管负压,那么它就是2.0L自吸发动机,2.0L自吸、是不是比2.5L自吸发动机的油耗低?所以歧管压力为负压状态的2.0T发动机、其油耗就比2.5L自吸省油,但绝对不可能比2.0L自吸的油耗更低,从理论上或许能跑出与2.0L自吸相差不多的油耗(台架);写到这各位朋友该明白,涡轮增压发动机什么时候费油、什么时候省油了吧?
所以涡轮增压发动机想省油、多匀速工况,比如高速公路、跑市区拥堵路况难省油!比如某2.0T轿车、以110Km时速跑高速公路(进行匀速巡航),所需功率在35千瓦左右,因为匀速行驶对动力依赖极低,所以此时涡轮增压系统虽然在运转、但是歧管压力为负压,此时的涡轮增压系统更像是一个随动装置(又改装歧管压力表的一看便知),如此这台2.0T轿车就是一台2.0L自吸,它的油耗自然比2.5L低!若该2.0T车子在市区行驶,拥堵的路况导致频繁的走走停停,那么每一次起步加速、都是一次增压系统起正压的过程,也就是说这台2.0T车在市内运行长时间都类似于一台3.0L的自吸发动机,油耗当然比2.5L自吸高了!
涡轮增压省油的说法是怎么来的?写到这相信各位读者应该明白涡轮增压什么时候省油、什么时候费油了吧?而早些年一致认为涡轮增压省油的结论是如何产生的、是否具备科学性?比如前些年很多4s店力推2.0T车型以动力远超2.5L、油耗低于2.5L来作为当时的卖点,购买的朋友不少、但经过使用才发现这2.0T的油耗高于2.5L,为什么?上一段已经写明原因了,因为跑的市区路况太多!那么为什么会产生涡轮增压更省油的说法呢,实际上还是因为巡航测试的标准、导致涡轮增压更省油的说法产生!
咱们的汽车产业链起步晚、对于汽车的相关标准往往也是借鉴他国,比如续航标准、我们就借鉴了欧洲,引入了nedc续航测试、而在这个标准下涡轮增压车的确更省油;只不过出现的问题在于咱们国内路况与欧洲路况有很大程度的不同,nedc在欧洲准确、而在咱们这仅仅有参考意义;欧洲的路况远比咱们国内要理想很多,人口大部分居住在乡村、每天开车跑高速去城市内工作,所以大部分时候车子处于一个匀速行驶状态、而nedc测试标准恰恰就是结合欧洲路况制定的!
所以nedc续航测试中、大部分是匀速路况,所以涡轮增压车子、在这种测试标准下,很容易跑出理想油耗,比如2.0T跑匀速、也能跑出接近2.0L自吸的油耗,动力却比2.5L自吸强、所以涡轮增压很快就流行起来!所以欧洲的涡轮增压车最多、因为那里的路况理想,燃油经济性表现也确实很好;所以涡轮增压发动机在这nedc标准下、的确省油,可咱们的路况环境并不适合nedc标准、却沿用了nedc,所以涡轮增压车自然获得超理想的测试油耗、而实际使用中油耗却没有宣传的那么低!
上述就是关于涡轮增压是否省油的解析,关键在于比较方式、角度、用车环境等等,这些因素都会影响到比较结果;比如无视角度,2.0T比较2.0L自吸,肯定是2.0T油耗更高,可这样比是毫无意义的,因为2.0T的出现就是用于取代3.0L机器的、所以比也得和3.0L自吸的油耗进行比较才对!其次还要看路况,天天跑高速的2.0T车子肯定比2.5L、3.0L自吸的车子油耗低,若在市内行驶那么油耗高于2.5L、与3.0L油耗接近,所以有的时候思考角度、路况环境很重要;说小排量增压更省油,那么比较对象就是排量更大的自然吸气,这么一比较、涡轮增压就省油了!
理论上来说,涡轮增压发动机的确有机油消耗大的几率,但是,并不是所有涡轮增压发动机都会烧机油!
发动机机油消耗的途径:1、活塞环张力过低
现代的发动机为了减少活塞环对气缸内壁的磨损,一般会采用低张力活塞环,低张力活塞环在活塞上行时会减少磨损,但是活塞环张力过低会导致活塞环的在刮除油膜时存在刮不净的情况,这些刮不净的机油会随着燃烧过程燃烧。
此外,发动机设计必须考虑低温和高温两种工况,在低温时活塞环的张力过低还有可能导致间隙过大,机油消耗增大。
2、活塞环的泵效应
活塞环和气缸之间有一些间隙,这些间隙导致活塞环在活塞上行或下行时向相反的方向窜动,不停的把机油泵入燃烧室,当然,这个间隙一般都非常小,因此,泵入的机油量也不大,这就导致机油会有一定的消耗。
3、曲轴强制通风携带机油蒸汽排出发动机在高温状态下,机油会形成一些蒸汽,这些机油蒸汽会随着曲轴强制通风的过程通过PCV阀排出,导致机油进入油气分离器,由于油气分离器不可能把所有的机油都分离干净,会残留些许的机油随着废气排进进气歧管重新参与燃烧,这几导致烧机油的情况。
5、涡轮增压器轴承渗漏
现在的涡轮增压器普遍采用的是浮动轴承,利用轴承之间的两层油液承托轴承,降低磨损,但是,在高温高压的作用下,特别是长时间使用导致油封渗漏,就会有一些机油渗漏,这也会导致级油消耗。
6、气门油封漏油
气门油封是机油和燃烧室的一道屏障,一旦油封出现渗漏,机油就会直接进入燃烧室参与燃烧。
为什么涡轮增压发动机机油消耗多根据上面的解释,涡轮增压发动机的燃烧室由于增压的作用,燃烧室的温度很高,压力也比较大,对而言,机油蒸发量会有所增加,消耗量增大。此外,在曲轴强制通风时,也会有较多的机油蒸汽被排出,更多的机油会流入油气分离器,此时也容易导致机油消耗增大。特别是油气分离器设计不良,比如大众的EA888之所以烧机油,油气分离器设计缺欠就是重要的原因之一。
如何养护才能降低机油消耗?使用合适粘度的机油
涡轮增压发动机的机油粘度不宜过低,更不宜过高,要根据用户手册规定的规定优先选择最低粘度,机油粘度过低,无法保证气缸高速运转所需要的高温抗剪力,增加磨损。而机油粘度过高也会导致冷启动磨损增大、发动机散热不畅、温度过高,涡轮增压器循环散热不良等情况,进而导致机油消耗增大的情况。
机油不要加注过量
机油加注量过多,超过机油尺的上限,机油压力增大,导致发动机动力减弱、声音阀门,油封承受不住压力会产生渗漏。
注意空气滤芯的质量
空气滤芯流通量不够、过滤效果差容易导致进气量不足、灰尘进入涡轮增压器,容易引起涡轮叶片损伤,进而导致涡轮增压器高速旋转时偏心,轴承受力不均,最终导致涡轮增压器漏油。
低温时不要急加速
涡轮增压器在低温时一旦急加速时,尾气会推动涡轮高速转动,而在发动机低温时机油循环不良,散热不利,容易导致热量堆积,导致机油焦化,烧蚀轴承。
先让我们了解一下汽车发动机涡轮增压的原理。
所谓涡轮增压就是利用发动机排出的高速废气带动涡轮旋转做功,涡轮再带动压缩机转动压缩发动机进气,从而增加了发动机的进气量,是燃油混合气燃烧更充分。所以,与同排量的自然吸气发动机相比,涡轮增压发动机功率更高,输出的扭矩更大,动力也就强劲,油耗也就更低。
涡轮增压器结构如下图。废气涡轮与压缩机同轴相连,所以,当涡轮转动时也就同时带动了压缩机工作,将压缩后空气输送到燃烧室,使燃油更充分的燃烧。
由于发动机排除的废气速度非常高,瞬时速度可达200米/秒—400米/秒左右,所以,涡轮增压器工作的转速也非常高,可到1万-2万转/分左右。故涡轮增压器的工作温度是非常高的,可到600-1000C°左右。这样一来,涡轮增压器的冷却系统就显得非常重要了,直接关乎到涡轮增压器的使用寿命。
普通的涡轮增压发动机的冷却系统与发动机的冷却循环系统相连,可以起到很好的冷却降温作用。所以,在停车时,需要发动机怠速3-5分钟左右,继续给涡轮降温后再熄火。不然,涡轮增压器会因长期温度过高而加速润滑油变质,从而加速涡轮磨损,缩短其使用寿命。
但随着涡轮技术的发展,目前的涡轮增压发动机基本都自带有一套副冷却系统。停车熄火后,冷却循环泵和冷却风扇会继续工作,直到涡轮增压器温度降至正常水平后,才自动关闭。
带有自动冷却循环系统的涡轮增压发动机,熄火后我们仍会听到风扇工作的声音就是这个道理。
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