一个涡轮增压器的寿命有多长?够不够用十年?

涡轮增压器的使用寿命有多长?时间不是参考标准

燃油动力汽车有两大类选项,加上使用内燃机的混合动力汽车共有三类。

分别为:

  1. 自然吸气
  2. 涡轮增压
  3. 涡轮增压+电驱的插电混动

对于普通汽车用户而言已然不再关注“增压器使用寿命长短”的问题,因为这完全不是个需要担心的问题;这样的评价也许很难令人接受,但再细致一些的描述其实只有日系汽车主流品牌的用户才会质疑增压技术。

原因有两点,首先是中系、德系、美系、法系、韩系这个车系,其主力车型基本都用增压机,只有日系品牌中的两田一产、三菱与马自达等品牌坚持使用自然吸气发动机,以五比一显然是日系汽车比较奇怪;其次则是商用车型中的客车(涵盖公路客车和公交车)以及载货汽车均以柴油涡轮增压发动机为主,这点是连日系汽车也不例外的,还用质疑增压器的使用寿命吗?

什么是「涡轮增压」

涡轮增压是一种“压缩空气”的技术,是区别于自然吸气的概念,但两种发动机的基础结构是完全相同的。

燃油汽车均使用活塞往复循环式的内燃式热机,活塞在气缸内上下往复运转并带动曲轴转动,曲轴是“动力输出轴”;推动活塞运转的基础是“热能”,热能来自燃油的氧化还原反应——也就是燃烧。

燃油燃烧的基础是氧气,常压标准下的空气含有20.94%的氧气,主要部分是氮气;那么想要让内燃机正常运行就要吸入空气,进气的动力来自活塞在气缸内下行产生的负压吸力,以及排气时“进排气门同时打开”产生的负压力。这个“吸气力”是转速升高则同步升高,但是转速高也等于更高的耗油量;这就会造成自然吸气发动机中低转速的进气量达不到标准排量的容积,喷油量按照实际进气量来计算,喷油量也达不到标准。结果则是燃烧产生的热能会比较低,低转速的扭矩很弱则动力很差。

这是标准的自然吸气发动机的动力曲线,扭矩曲线可以注意观察一下;那么想要在不提升排量(升高油耗)的基础上实现动力的增长,方式就只有两种了。

  • 实现中低转速标准进气
  • 提高进气的氧浓度

自然吸气发动机普遍只能在4000转某相近的某一个转速节点达到标准进气量,假设排量是2.5L则是4000rpm=2.5L,≤3999rpm&≥4001rpm的进气量都要低于“2.5L÷气缸数”;但是涡轮增压技术能够实现在平均1500-4000rpm区间内都等于“2.5L÷气缸数”的标准,喷油量在主要代步驾驶的转速区间都能达到标准值(超过自然吸气),动力自然就会更强了。

而能够实现这种状态的基础就是用「涡轮增压器」——是在自然吸气发动机的基础之上增配增压器。也就是说TURBO只是一种应用于自然吸气发动机的技术,没有改变发动机的本质,那么增压器的使用寿命高不高呢?

参考商用车型

公路客车、公交车和轻中重型卡车都用柴油增压机,这些车一年的行驶里程超过10万公里跟玩似的,公交车少一些、重卡达到15万公里也不算夸张;这就足以说明增压器的使用寿命是高还是低了,如果耐用性差的话,这些营运车型是用不了的。

至于出租车会选择自然吸气发动机的汽油动力车型,原因是这些轻盈的小车不需要充沛的动力,反正也不追求什么驾驶品质;其次则是自然吸气发动机的制造成本低得多,车辆的价格自然也会比较低,出租车基本都是些入门级车,所以不具备技术分析的参考价值。

涡轮增压器的本质是「空气压缩机」,唯一影响其使用寿命的是“温度”。

自然吸气发动机在运行中会产生大量的尾气,在狭小的排气歧管里会形成非常强的气流;但是自然吸气机型浪费了这个压力,如果善加利用则能创造很大价值,比如加上一条管路引出高压气流,用于驱动空气压缩机的涡轮转动。涡轮在气流的作用下可以达到分钟超过十万转,超高的转速带动压气机部分的涡轮同速转动,这就等于在进气系统中加入一道超高压力的“吸力”,所以中低转速区间就能够吸入与排量标准相同的空气——高转速区间同样超过自然吸气发动机,出现扭矩下降只是因为做功时间过短而减少了进气量罢了。

那么这个运行过程中怎么会损坏增压器呢?原因在于吸入到涡轮部分的空气还要经过一次压缩,压缩后的空气氧浓度会提高。

图1:压缩概念

图2:常压氧浓度燃烧和增压高氧浓度的富氧燃烧火焰的区别

空气中的氧浓度越高,燃油燃烧的速度就会越快,在固定时间内转化出的热能就会越大——相同缸数内燃机相同转速的做功时间一样,增压机的氧浓度升高,所以燃烧转化的热能就会更多,说白了也就是扭矩会变大很多。但同时也造成了温度更高的问题,不过增压器并不怕这个标准的高温;因为增压器有超高流速的机油进行润滑和辅助散热,还有防冻冷却液进行温控,轴承有了润滑、温度能合理控制膨胀率,磨损自然也是可控的。

所以增压器的使用寿命其实已经非常长,柴油机就是个例子;然而柴油的燃烧火焰温度可以达到1800℃,汽油只是1200℃,增压之后都会更高。那么基本都是汽油机的乘用车,还需要担心增压器的使用寿命吗?至于概率性故障总是存在的,任何汽车的总成与零部件都有故障的概率,不能以偏概全。

至此可以放心的选择装备涡轮增压发动机的车辆,尤其是插电混动汽车更不用担心,因为除了长途通勤以外,大部分时间的行驶都不用启动内燃机,所以增压机的使用寿命会比正常还要长的多。

编辑:天和Auto-汽车科学岛

天和MCN发布,保留版权保护权利

喜欢我们的内容请点赞关注哦

一个涡轮增压器的寿命有多长?够不够用十年?

有人说,涡轮增压器的寿命只有10万公里,事实真的如此吗?其实涡轮增压发动机的寿命远不止10万公里。

现如今的涡轮增压发动机已经成为市场上的主流,但是依然有老司机有着涡轮增压发动机不能买,容易坏的观念,并且相信涡轮增压发动机只有10万公里的寿命,想一想,如果真的使用寿命只有10万公里,像大众这样的车企,涡轮增压车型一年就是几百万的销量,如果寿命真的这么短,早就被口水淹死了。涡轮增压发动机的寿命确实是不如自吸发动机,但是绝不是只有10万公里,目前的涡轮增压发动机基本可以做到和车辆同寿命,你的车报废了,发动机都不一定会损坏。

网络上有一种说法,就是目前的涡轮增压发动机寿命是在25万公里左右,因为雪铁龙的涡轮增压发动机曾经明确表示,设计寿命是24万公里,但是雪铁龙所谓的“设计寿命”是指发动机性能、部件开始加速老化的时间,也就是说,24万公里之后,涡轮增压发动机的相关部件才会出现明显的性能下降,但是这不是说涡轮增压发动机只要到了24万公里就一定会马上报废。只是这款发动机可能出现一定程度的性能下降,比如说油耗增加、动力减弱、噪音变大等等。

之所以之前的涡轮增压发动机寿命短,是因为技术不成熟,而涡轮增压发动机工作温度高,发动机材料工艺不过关,导致出保之后的发动机经常损坏。但是如今的涡轮增压发动机,早已不同往日。

1、以前的涡轮增压器都是大涡轮,往往要到1800转以上才能起压,而现在都是小惯量涡轮,最低1200转就能起压,这种小惯量涡轮的使用寿命也要更长。

2、以前的涡轮增压发动机是机械水泵冷却,如今都是电子水泵冷却,在停车后持续工作一段时间针对涡轮增压器进行冷却,可以延长涡轮增压器寿命。

3、如今的涡轮增压发动机都会配备电子泄压阀,这种装置可以减少气流对增压器的冲击,改善增压器的工作环境,提高增压器的寿命。

正是因为以上这些原因,涡轮增压器如今的工作寿命已经大幅增加,而且我们要知道,国内的家用车一般都是很难达到一款车的设计寿命的,各种排放政策、年检让上了年纪的老车苦不堪言,所以就算车辆被引导报废了,你的涡轮增压器很可能还没有达到设计寿命,所以不用太担心涡轮增压发动机的寿命问题。

一个涡轮增压器的寿命有多长?够不够用十年?

现在的涡轮增压器质量都比较好,一般能够用十年,但是涡轮增压器的寿命取决于我们对发动机的保养,增压器靠机油润滑,所以我们要定期更换机油,以保证机油的润滑效果,增压器的作用是给发动机提供充足的空气,然后空气的进气要经过空滤过滤进入增压器,所以空滤到增压器的进气管这之间不能出现任何的泄露,空滤要定期清理或者更换,以保证干净的空气进入增压器,不造成对增压器的损坏。然后我们启动车的时候,刚开始打着车要怠速运转,不要刚开始着急大油门,这样的话对增压器的润滑效果很好,然后熄火的时候也不要大油门熄火,要怠速熄火,这样增压器就会得到好的润滑,这样增压器基本不会损坏。

一个涡轮增压器的寿命有多长?够不够用十年?

现在的涡轮增压器基本上都是和发动机同样寿命的,因为做工技术的成熟还有发动机技术的成熟,涡轮增压器都是终身保用的,除非因为个别质量问题需要质保更换,或者因为事故碰撞需要更换以外,不需要担心涡轮增压器的问题。

一个涡轮增压器的寿命有多长?够不够用十年?

现在早已不是以前,随着技术工艺的发展现在的涡轮增压已经与车辆使用寿命一样了,而且有些车企对涡轮增压发动机本身就有额外的质保期,所以不用担心其寿命。在国家实行车企双积分政策下,发动机排量被限制,小排量涡轮增压发动机将是趋势。目前除合资入门级以及国产八万以下车型还是自吸外,其他非混动车型的基本都是涡轮增压发动机。

汽车都是七分养三分修,对于涡轮增压器更是尤为明显,以下这几点会直接影响涡轮增器的实际使用寿命,大家可以参考了解。

1.机油的选择尤为重要,用错机油将直接导致其使用寿命。

涡轮增压器其结构其实是非常简单,由泵轮、中间体、 涡轮组成,其工作时的转速基本都是万转为单位,中间体内的浮动轴承本身就是泡在机油,靠其散热、清洁、润滑。所以发动机的机油清洁性、散热性、高温润滑剪切性、低温流动性等等各项参数都是有要求。这也是为什么涡轮增压发动机养护成本要比自吸发动机要高的原因。汽车的用户手册上会建议使用的机油等级及粘度,我们要根据这个要求选择合适的机油,而不是看其价格的高度。

2.空气格要及时更换,避免涡轮增压器异常磨损。

涡轮增压器是靠发动机废气带动涡轮从而带动同轴的泵轮吸入车外空气,涡轮高速运转必将导致车外气流高速进入发动机内,空气格作为直接过滤的防线,如果有异物进入这对高速运转的泵轮将会是致命的因素。

3.涡轮增压器的热车以及恶劣工况下的散热也是非常重要的。

是否热车以及怠速散热这两个一直都是争论不休,包括各大车企的用户手册也是说法不一。但从机械结构去分析热车以及涡轮长时间高速运转后怠速散热其实是非常有必要的。只是热车的方法和散热的方法也是要求。比如热车不是等水温上来才行驶,散热也不是长时间怠速运转。一般热车只要等转速下来平稳即可,散热的话其实也不要刻意去散热。一般高速运转基本都是在高速上,出高速收费站后往往还要低速行驶,这本身就可以很快散热了。

涡轮增压以前往往都是以万为单位,现在已经下降好多,也不是算太贵更何况其制造工艺早已不是以前能比的,只要注意日常使用事项,不要担心其后期维护成本!

一个涡轮增压器的寿命有多长?够不够用十年?

涡轮增压器如何工作的?

  涡轮增压器通过压缩空气来增加进气量,利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。当发动机转速增快,废气排出速度与涡轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入气缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整一下发动机的转速,就可以增加发动机的输出功率了。

  涡轮增压的优点

涡轮增压的最大优点是它可在不增加发动机排量的基础上,大幅度提高发动机的功率和扭矩。涡轮增压发动机不仅更加省油,并且会使排放物中的CO,CH和PM下降。

涡轮增压发动机结构简单,安装方便,技术适应性广,从低速到高速、从二冲程到四冲程、小缸径到大缸径都可以应用。另外涡轮增压发动机的噪声相对自然吸气发动机来说更小。

  涡轮增压的缺点

1、提速问题

诚然,涡轮增压的确能够提升发动机的动力,不过它的缺点也有不少,其中最明显的就是动力输出反应滞后。由于叶轮的惯性作用对油门骤时变化反应迟缓,也就是说从你大脚踩油门加大功率,到叶轮转动将更多空气压进发动机获得更大动力之间存在一个时间差。一般经过改良的涡轮增压也要至少2秒左右来增加或者减少发动机动力输出。

2、加速问题

随着技术的进步,虽然各个使用涡轮增压的厂家都在对涡轮增压技术进行改进,但是由于设计原理问题,因此安装了涡轮增压器的汽车驾驶起来的感觉是和大排量的汽车有一定差异的。

  涡轮增压器寿命有多久?

其实对于涡轮增压发动机而言,发动机本身的寿命是比较长的,这里说的主要是涡轮增压系统,这个系统由于在高温高压下工作,因此早期产品的寿命比发动机部分的寿命略短,一般是8~10万公里!目前涡轮技术已经非常成熟,如今涡轮增压发动机的寿命可以保持在25万公里左右。比如雪铁龙1.6T的设计寿命大约10年24万公里,通用1.4T的设计寿命大约是25万公里。

涡轮增压器属于高温部件,因为驱动它运行的气体直接来自气缸内排出的废气,温度高达900°C-1000°C,而在全负荷状态下,涡轮的转速可达每分钟18万-20万转,涡轮如此恶劣的工作条件会对发动机的寿命造成一些影响。但是并没有想象的那么严重,发动机本体,还是相当抗造的。

  

涡轮在如此高温下还要做着如此的高速运转,那就需要特别高效稳定的润滑条件。而且在高温高压环境下工作,增压器的各个部件以及润滑油就必须具备良好的耐高温性和密封性,因此对于涡轮增压发动机应该选择耐高温、抗氧化好的优质机油。目前,涡增部分一般10Wkm之前没有大的保养,只需要做好维护就行了,10Wkm之后开始进行保养,相对于自吸发动机,其保养费用的增加开始体现。

  

涡轮增压寿命到了,发动机有问题吗?

这里有个误区,发动机寿命到了,并不是说发动机已经用烂了, 而这里指的“寿命”是涡轮扇叶的老化寿命,超过这个时间,涡轮的效率会变差,仍可以继续使用。并且,如果你保养的好,或者使用得当,涡轮扇叶的寿命还会进一步延长,发动机不会损坏。

至于涡轮增压发动机寿命如何,大师觉得这个具体还得看车主平时的使用和保养,有些人开几万公里就会出现问题,有些人车开到报废都不会出现问题,还是要注重平时的用车习惯。

  那么涡轮增压车该注意什么?

1、好机油很重要

由于涡轮增压器在使用过程中温度较高,且其结构比较特殊,因此在机油选取方面有特殊的要求。普通汽油机车型在保养时使用的机油不能符合涡轮增压车型的使用要求。因此在保养过程中一定要使用涡轮增压车辆专用机油,不要贪小便宜。

2、清积碳

由于很多情况下在城市道路行驶时“T”车的涡轮增压系统并不起太大作用,长期堵车可能会产生积碳。积碳过多,既会影响发动机工作,也容易危害涡轮增压系统。建议车主在2万~3万公里期间做保养时为车辆清除积碳。

3、保持涡轮清洁

涡轮发动机的最大特点就是大功率、低油耗.这都依托于其精密的设计和制作工艺,同时也决定了它严苛的工作环境.因此,它对润滑油的清洁保护性要求非常高,任何杂质与部件的摩擦损害都非常大。如大颗粒的污染物,在发动机的转速达到4000—6000转的情况下,会使颈、汽缸壁、轴承表面迅速拉成条状;小颗粒的污染物使机件表面形成麻坑、斑点,在高速运转的情况下容易发生碎裂。

内容仅供参考,如果您需解决具体问题(尤其法律、医学等领域),建议您详细咨询相关领域专业人士。

版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请与我们联系,我们将及时删除。

相关推荐