渦輪增壓器和發動機的使用壽命真的更短嗎?
渦輪增壓發動機使用壽命是不是比自然吸氣發動機短,故障率是不是會更高?
類似的問題在不同階段會有不同的答案,在廢氣渦輪增壓技術遍及的初期階段,「T動力」汽車的保護成本確切要高于自然吸氣。因為受限于材料學的技術晉級速度,增壓器使用的材料與散熱系統無奈保障使用壽命;因為增壓器的渦輪需求以每分鐘數萬轉的高轉速運行,其產生的超高溫會加快材料的金屬疲勞(敗壞),所以增壓器總成普通惟獨十余萬公里的使用壽命。
常識點:增壓的概念是壓縮進入發動機焚燒的空氣體積,將大體積的空氣壓縮成小體積,性質為縮短空氣中分子的間隙,是實現“小體積大密度”的狀態(晉升氧分子含量)。氧氣是燃油(碳氫化合物)催化氣體,其濃度越高焚燒產生的熱能(動力)就會越大,同時焚燒火焰溫度也會越高。所以機體材料承受的溫度也比較夸大,早期不夠成熟增壓機也會高溫出現一些問題,比方更早的出現燒機油或者嚴峻磨損。
圖1:增壓器運行時的空氣壓縮狀態
圖2:空氣壓縮的概念(后果)
圖3:不同氧濃度與等量燃油焚燒產生的火焰溫度
渦輪增壓發動機的問題集中于材料與溫度,解決問題自然惟獨求從這兩方面著手。
作為非材料學的從業人員,可以進行的只不過“以后果推導”:早期幾萬轉的增壓器已經造成了使用壽命短和機體磨損難以操縱的問題,但是今日的渦輪能以超過10萬轉的超高壓力,保障增壓器總成的使用壽命與整車雷同;同時仍有燒機油問題的增壓機已經非常的少了,絕大多數優秀的自主品牌和美系汽車都有良好的體現,歐系車依舊有些品牌存在燒機油的問題;原因無非是這些機器過于謀求性能而使用效率過高的增壓器,這叫做“凡事兩難全”。
常識點1:渦輪增壓技術是不是足夠先進,最有說服力的參考并不是普通家用代步汽車,而是行駛里程碩大的商用客貨車。這些車配備的柴油發動機99.99%都會采納「廢氣渦輪增壓技術」,那么行駛里程總會按照百萬公里計算的客貨車,他們的增壓器使用壽命是不是足夠長了呢?——排量超過“10L”的壓燃式超高溫柴油機都沒有問題,主流的“≤2.0T”的點燃式汽油機還有什么顧慮。
常識點2:渦輪增壓增壓器并不是“超高轉速·楞磨渦輪”,運行時需求機油光滑、產生的高溫會有防凍冷卻液與機油一起 光滑,當然也有些增壓器為減低機油損耗而只采納冷卻液實現溫控。以這種模式可以保障金屬鑄件在正當的溫度規模內,實現材料強度始終在良好狀態,磨損自然是可以事實操縱的。其次發動機的電控系統還會有「延遲散熱性能」,長期駕駛后直接熄火,電子扇與冷卻液也會連續流動直到將溫度減低到正當規模才會自動停轉。
綜上所述,渦輪增壓技術隨著材料、機油、防凍冷卻液以及創造工藝的同步普及,已經實現了使用壽命非常的事實,維保成本充其量會因使用半合成或全合成機油略微升高。但是全合成機油可以用到10000公里改換一次(涵蓋機濾),而普通NA機型用半合成或礦物機油只不過以5000公里改換一次機油機濾,實際領取成本反而是更高的。那么再加上增壓技術可以實現低轉速高功率輸出(節油),以及在不考量油耗時可以感想到全轉速區間的事實駕駛體驗,取舍這種發動機還有什么妨礙嗎?
