涡轮增压发动机优缺点是什么?

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1、涡轮发动机的优点

功率比同排量自吸发动机高

涡轮一旦开始增压后,进气量变大,同时就可以有更多的燃料在气缸内燃烧,扭矩会变得非常大。一般涡轮发动机的最终功率都会比相同的自吸发动机功率更高。

扭矩输出早

一般来说当涡轮介入后,发动机产生的扭矩会比自然吸气发动机大很多,最高扭矩也会提前到来,在低转速时动力会更加强劲,给人一种随叫随到的感觉。特别是现在的车型基本都解决了涡轮迟滞的问题后,发动机输出都越来越直接了。

热效率高

因为压缩空气氧气更多,所以汽油燃烧更加充分,发动机的热效率就更高。同样功率的发动机,涡轮机一般都会更加省油。

2、涡轮发动机的缺点

对保养要求高,机油消耗量大

涡轮增压技术车型对机油的消耗和润滑度要求都特别高。涡轮发动机的大功率、低油耗都依是其精密的设计和制作工艺达成的,这也决定了它严苛的工作环境。

对此我们需要随时保证发动机工作环境的干净,在定期更换机油的同时,还需要按时清洁或更换空气滤清器,防止灰尘等杂质进入高速旋转的增压器叶轮。灰尘颗粒可能会打坏增压器叶片。相比起来自然吸气发动机就更好照顾一些。

积碳的发动机,涡轮增压发动机容易积碳。


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涡轮增压发动机优点

使用涡轮增压发动机的汽车给人的感觉是比自然吸气的发动机车强劲很多。使用涡轮增压器的发动机,其输出的最大功率可增加大约40%,甚至更多。另外,发动机在采用了增压技术后,能提高燃油经济性和降低尾气排放。这是涡轮增压发动机优缺点中最主要的优点。

增压涡轮发动机的增压装置并不复杂,由涡轮室和增压器两部分组成。涡轮室的进气口与发动机排气歧管相连,排气口则接在排气管上。增压器的进气口与空气滤清器管道相连,排气口接在进气歧管上,最后涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内,二者同轴刚性联接。

涡轮增压发动机缺点

涡轮增压发动机的最高爆发压力和平均温度都会大幅度提高,机械性能、润滑性能也都会受到影响,因此涡轮增压内燃机的寿命会比同样排量的非增压发动机的要短一些。

为了保证增压发动机在较高的机械负荷和热负荷条件下能可靠耐久地工作,必须在发动机主要热力参数的选取、结构设计、材料、工艺等方面做必要的改变,而不是简单地在发动机上装一个增压器就行了。由于这个改变过程在实行中难度颇大,而且还要考虑增压器与发动机的匹配问题,因此在一定程度上也限制了废气涡轮增压技术在发动机上的应用。

涡轮增压发动机优缺点的一个不能让追求及时性的人所容忍的缺点是动力输出反应滞后。从你大脚油门希望立即提速,到叶轮高速转动将更多空气压进发动机之间,存在一个时间差,而且这个时间还不短由于转子的惯性作用,叶轮对油门的骤时变化反应还是迟缓。。一般经过改良的涡轮也要至少2秒左右来增加或者减少进气的压力。

各大涡轮增压厂家都在对涡轮增压装置进行升级,但是由于结构性的原因,涡轮增压的汽车驾驶起来的感觉和大排量的汽车还是有一定的差异的。因此如果你要追求激烈驾驶的感觉的话,涡轮增压的引擎其实并不适合你。

比如在实际的行驶中,1.8T的涡轮增压发动机,初段的提速能力速肯定不如2.4L自然吸气发动机,但是只要度过了等待期,动力还是会很快窜上来。但如果经常跑高速或者是上高原,涡轮增压是解决发动机动力不足的有效手段,显得特别有用。

一般市内驾驶我们的换档实际都只是在2000-3000之间,5挡能够上到3500转估计速度都破120了,也就是说除非你故意停留在低档位,否则不超过120km的时速涡轮增压根本无法启动。

没有涡轮增压的启动,你的1.8T其实还不如一部1.8的车,因为没有启动的涡轮对于进气甚至还有一些阻力作用。

涡轮并不是随时都在启动的,如果你的经常在城市内行驶,那么就真的有必要考虑一下是否需要涡轮增压了,事实上在日常行车中,涡轮增压的启动机会很少,甚至不使用,这就给涡轮增压发动机的日常表现带来影响。

就拿斯巴鲁翼豹的涡轮增压器来说,它的启动转速是在3500转左右,最明显的动力输出点则是在4000转左右,这时候会有二次加速的感觉,并一直持续到6000转甚至更高。

此外涡轮增压还有维护保养方面的问题,就拿宝来的1.8T来说,6万公里左右就要更换涡轮了,虽然次数不算多,毕竟给自己的车无形之中又增加了一笔维护保养费,这个对经济环境还不是特别好的车主来说特别值得注意。

废气涡轮增压技术在柴油机应用的比较多,废气涡轮增压器与柴油机配合运行时,涡轮机允许工作的范围较广,高效率范围也较宽,在配合运行中产生的问题较少。增压技术在汽油机上得不到广泛应用,对于汽油机在增压后,提高了缸内混合气压缩和燃烧气体的温度和压力,提高了燃烧室受热零件的热负荷,很容易产生爆震。

涡轮增压发动机的优缺点总结

1.涡轮增压技术在柴油发动机上应用更广一些。

2.采用涡轮增压技术后可以使1.8T≈2.4L,因为涡轮增压发动机转速要高于2000转以后的最大功率和扭矩比同排量的车大40%,但在城市道路环境下,涡轮增压发动机的优势基本上显示不出来。

3.采用涡轮增压的发动机的维护费用要高。


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优点:扭矩大,涡轮介入之后马力明显增强,避免不少排量税。

缺点也有很多,表面上,涡轮增压利用废弃驱动,基本没有额外的能量损耗,便能轻易地创造出大马力。不过在大多数情况下,事物都遵循着这样一条规律:鱼和熊掌不可兼得。这点在涡轮增压发动机上体现的很明显。殊不知,为了扩大输出功率,涡轮增压发动机在其他很多地方都做出了牺牲。

开过涡轮增压车的人应该有这样的感觉:低速扭矩时响应比较差。这和涡轮介入的延迟性不是同一个概念。为何?众所周知,发动机的压缩比的上限相对固定,这是由爆震决定的,就是说如果压缩比过高,容易导致气缸内混合气体燃烧不充分,且燃烧之后气温很高,造成“敲缸”现象。

而涡轮增压发动机正是利用短时间内将混合气体挤压到气缸内,所以为了推迟爆震的产生,只好降低压缩比。在低转速运转时,增压器不介入工作,而发动机的压缩比又较低,这时动力性则比自然吸气发动机更弱。不光如此,发动机的理论热效率其实取决于压缩比,压缩比低则热效率就低。所以,涡轮增压发动机的热效率相对偏低。


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虽然二战时造飞机的萨博一直声称自己是第一个将涡轮增压技术从飞机上移植到汽车上的品牌,但对于中国人来说真正将这项技术普及的还是大众汽车。

配图为2003款1.6L自然吸气宝来

2003年一汽大众首先将1.8T发动机引用至老宝来高配车型上(新宝来和老宝来不是一回事),要知道这款宝来其实就是大众高尔夫的三厢版,在研发之初就针对宝马3系、奥迪A4以及欧宝威达,因此底盘实力非常强悍;2001年上市后因为价格偏贵动力弱(1.6L自吸)而并不受市场待见;然而在1.8T车型登场之后,9秒的百公里加速时间、高达221KM/H的最高极速彻底激活了四代高尔夫深厚的底盘实力,让中国消费者切实体验了一把性能车的滋味。至今在东北三省和欧洲宝来都有“平民宝马”的美誉。

尝到甜头的大众发现了涡轮增压在中国市场的巨大商机,于是敏锐的在2004款帕萨特上增加了1.8T发动机并设置为主销车型,一时间开挂般的动力配合大众MQ250-5速手动变速箱的顺畅吸入感成为中国汽车圈的重磅炸弹,中国市场的“带T”时代正式拉开帷幕。

经过十五年发展涡轮增压车型从2003年的星星之火变成2018年的燎原之火,如今走上大街十辆车里有7辆都是带“T”,似乎车屁股上没有个“T”的徽标都不好意思和人打招呼,连对涡轮增压技术一向保守的日系也被迫向市场妥协推出了各种涡轮增压车型。

然而涡轮增压真有那么神奇吗?未必!

作为职业汽车编辑的我就在长达3年的艰难选车过程中依然选择了自然吸气发动机,为何?且听我娓娓道来!

一、涡轮增压并不省油

很多人对涡轮增压的了解仅仅是“买1.8T等于花2.0L的钱获得2.4L的动力”这样理解其实存在很大误区,要想弄明白首先我们要了解涡轮增压的工作原理。

发动机和自吸基本一样,就多了一个涡轮,涡轮的工作原理类似家里的鼓风机:通过发动机排出的废气推动涡轮转动,继而让同轴的另一个涡轮压缩更多新鲜空气进入气缸。要那么多新鲜空气进入气缸干嘛呢?当然是气缸体积(排量)不变的情况下增大喷油量,让发动机拥有更高的动力输出。

就好比自吸发动机是50平米的办公室挤了5个人工作,而涡轮增压就是同样面积挤了10个人,吃的饭多、干的活多,但效率却并不一定高。

油耗与排量并没有直接联系,却和引擎的输出有线性关系,换句话说:吃多少饭干多少活,排量大不一定费油,输出功率大一定费油!例如本田2.4L地球梦直喷机在雅阁上巡航能达到4.9升/百公里的油耗,然而在1.8T帕萨特身上无论你怎样寻找最经济时速,长途巡航油耗都不可能低于5.5L/百公里。

二、驾驶体验糟糕

对于开车只知道猛踩油门以推背感论一切的车神请自动忽略!

上面我讲过涡轮增压的动力来源是废气,而废气必须要等发动机燃烧更多的汽油才能产生,那么当驾驶者深踩油门急加速时往往会有初踩没反应,之后猛然加速的顿挫感,这种体验我们专业术语叫“涡轮迟滞”。具体原理下面的加速过程表述会更加简单明了:

自然吸气:深踩油门→增加喷油量和进气量→转速升高→增加动力

涡轮增压:深踩油门→增加喷油量和进气量→转速升高→产生更多废气→推动涡轮加速→涡轮压缩更多空气→混合更多汽油产生更多动力

同样是深踩油门加速的动作,涡轮发动机需要执行的步骤更多

也更复杂,这就导致在你急需加速时汽车会有1秒左右的延迟。

这属于先天结构性的缺陷因此工程师只能改善无法消除,于是各大厂

家采用了低惯量小涡轮策略,因为小涡轮重量轻吹起来不用那么多废

气,所以我们看到很多最大扭矩爆发平台在1500转/分左右的小发动

机。然而涡轮小了,增压值低了,鸡血就没那么猛,所以涡轮的动力

优势被遏制。

经历过市区驾驶的朋友一定对堵车的痛苦深有体会,如果你开的还是一辆涡轮增压车,那么恭喜你痛苦指数又上升一级。堵死倒也无妨,绝大多数情况下堵车都是走走停停的状态,相比自吸踩多少油门出多少力不同,涡轮增压车的油门有一个点,在这个点之前整辆车孱弱无力一副爱走不走的样子,一旦超过这个点立即满血爆发进入见谁秒杀的状态,然而这是堵车。。。频繁的鸡血/羸弱、鸡血/羸弱、鸡血/羸弱、鸡血/羸弱不但开车的你受不了,连车上的乘客都想吐。

三、结构复杂、故障率高

讨论这个问题前我们先做一道小学数学题:

已知用零件组装两台机器,一台机器需要3个零件,一台机器需要5个零件,每个零件的故障率都为1%,请问两台机器组装后没有故障的概率!

3个零件机器:0.99×0.99×0.99=0.970299

5个零件机器:0.99×0.99×0.99×0.99×0.99=0.9509900499

97%>95%,数学不会骗人,虽然实际情况要比这复杂的多,但基本原理已经摆在这儿了,零件越少故障率越低是一条真理。

相比自然吸气,涡轮增压发动机除了多出那一颗大涡轮外还有专门为涡轮制冷的中冷器、涡轮泄压阀等很多零部件,这些零部件又由更小的零件组成,无论哪个出现问题都会导致您的爱车“撂挑子”。

这还仅仅是概率层面的分析,现实中涡轮增压发动机不论运行压力还是温度都要远高于自然吸气,同样水平的技术放在不同的环境内,故障率也会有明显不同。

四、保养、维护更加费心和昂贵

涡轮增压刚推行的时候10万公里换涡轮的说法非常盛行,而那时候更换一个涡轮所需要的价格基本在1-2万元之间,十多年过去技术进步很多厂家都声称自己的涡轮能和发动机同寿命,但真的如此?

涡轮是一个非常极端的部件,因为从诞生之日起就要面对高温和高压,正常涡轮的工作转速为10-20万转/分钟,而发动机转速呢?2-3千转/分钟,完全不是一个数量级别!如此高的转速还伴随着上千度的高温,可想而知涡轮工作环境的恶略,这也是为什么涡轮发动机保养一定要全合成机油而自然吸气最差的矿物油都行的原因。

不仅如此,厂家声称的同寿命和我们理解的同寿命其实有误差,

我们理解:同寿命=保持出厂状态一直到发动机退役

厂家理解:同寿命=凑合到10年报废

区别就是涡轮使用过程中的漏油、啸叫、失稳等问题都不是事儿,因为你忍忍就过去了!就好比日产CVT变速箱在车辆说明书上写终身免维护,然而在开了3年之后更换过变速箱油的车主表示车况好了不少,一个意思!

以前我们吐槽大众集团久治不愈的EA888烧机油故障;

最近一向稳妥的本田CR-V也栽在了1.5T发动机上;

在此之前宝马的涡轮发动机也一直是烧机油和高故障率的大户;

反观以自吸为主的雷克萨斯,从来没听说过关于发动机故障的消息。

我写此文的目的并非为了贬低涡轮抬高自吸,而是认为即便到了2018年涡轮增压这项技术依旧伴随很多故障仍然没有非常成熟。

在涡轮和自吸的选择之间,我觉得这个比喻非常恰当:

涡轮就像一个夜店辣妹,身材火辣刺激连连,但脾气差、酗酒又不爱干净;

自吸就像一个居家人妻,身材平平相貌平平,却能在你下班回家后为你准备一顿温暖可口的饭菜;

怎么选你懂得!


汽车棒棒堂


  因为有着更低的油耗和更优秀的排放表现,涡轮增压发动机在市面上已经成为了主流,但是跟传统的自然吸气发动机比起来,涡轮增压发动机总是被外界传言,称稳定性和耐用性都大不如从前了,尤其是下面的这五个谣言,过来看一看你都信过哪几个?

流言一:涡轮增压器容易坏,维修贵

  真相:现如今的涡轮增压器技术和质量都非常稳定。

  以目前的技术而言,涡轮增压器的使用寿命已经非常长了。而且几乎每家车企都会推出自己涡轮增压发动机,至今也很少听说大面积爆发涡轮故障的,倒是目前的变速箱故障会比较常见。而且就算涡轮真的坏了,也可以单独更换,费用也并不是很高。

谣言二:熄火前需要怠速着车1-2分钟

  真相:这都2017年了,真的不需要了。

  诚然,早期的涡轮增压器是依靠发动机本身的冷却系统来进行散热的,一旦发动机停止运转,那么热量的确无法有效进行的疏散。但这都2017年了,技术已经非常完善,在停车之后,如果电脑检测到温度过高,会使用电子水泵散热,靠电能继续为增压器散热,无需再着车怠速。

谣言三:涡轮增压发动机对油品要求高

  真相:加什么标号的汽油关键要看压缩比。

  为汽车加什么标号的汽油,最主要的参考依据是汽车发动机的压缩比,而非增压与否。在正常情况下,发动机的压缩比越高,那么就需要使用标号越高的汽油。

谣言四:带涡轮的车启动后需要热车两三分钟

  真相:和普通自然吸气车的一样即可。

  这个问题就又涉及到是否需要原地热车了。其实现在的涡轮增压车型完全可以在启动汽车后,通过低速行驶一段时间的方式来热车,而不必原地等待半天。具体的操作可以参考自然吸气车辆,没有什么特别之处。

谣言五:涡轮增压车对机油没要求

  真相:高增压值涡轮确实需要高品质机油。

  涡轮增压发动机在工作的时候要比自吸更为恶劣,所以对机油的要求比较高,需要机油在高温的时候润滑可靠,在低温的时候流动性好。另外对氧化性也是有要求的,因为在高温高压的环境下,机油内的化合物氧化程度会加快,这个时候就需要机油有良好的抗氧化性,从而保证发动机长期工作的稳定性。

  涡轮增压车型工作的时候发动机环境是要比自吸车更加恶劣的,所以机油的粘温特性要好,需要机油在高温的时候润滑可靠,在低温的时候流动性好。另外还要求抗氧化性要好,因为在高温高压环境下,机油内的化合物氧化速率会加快,这个时候需要机油有良好的抗氧化性,来保证发动机长期工作的稳定。


人生如锈


汽车涡轮增压发动机通常是指配涡轮增压器的发动机,就是一种空气压缩机,通过压缩空气增加进气量。当发动机转速增快时,废气排出和涡轮转速同样增快,叶轮就会压缩更多的空气进入气缸,空气压力和密度增大,可以燃烧更多的燃料。此时,相应的调节燃料量和转速,使发动机能够输出更大的功率。

优点:

1.大幅度提高汽车发动机的输出功率和扭矩,动力更强劲

2.相对来说更加省油

3.排出废气中的一氧化碳、碳氢和微粒大大下降。而微粒,就是我们常说的“PM”

缺点:

1.油门踩下去后,提速动力输出略为滞后,涡轮增压器的反应时间,普遍在2秒左右

2.买车就有一个买大排量还是买涡轮增压的问题,从驾驶角度和感觉考虑,涡轮增压和大排量汽车体验上有很大区别

3.从各国的汽车研发角度来看,目前涡轮增压的技术还不是非常成熟

4.发动机保养要高于其他普通汽车

5.启动和熄火前都需要怠速运转,一般为几十秒,熄火之前一定要注意,这是确保涡轮增压器得到良好的润滑和冷却

6.从使用寿命上来说,装涡轮增压的发动机要小于普通发动机


总的来说,涡轮增压是汽车技术的革新和进步。相对来说,涡轮增压汽车要比普通汽车更为金贵!


抖世界


如今的涡轮增压技术也是大势所趋,就连之前不屑于“涡轮增压”日系车近年来也慢慢开始增加涡轮增压车型。不同于多年前的涡轮增压,目前的涡轮增压技术优化了“小排量大功率”,不仅能提前使涡轮的介入还在涡轮设计、材质、整体系统、寿命上都有很大的提高。用一位著名设计师的话讲就是“虽然它并不完美,但可以退而求其次”。

涡轮增压

涡轮增压发动机可以简单理解成一个“空气压缩机”,它主要由“涡轮室”和“增压室”构成,是依靠涡轮增压器来加大发动机进气量的一种发动机。原理是它利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮(和排气歧管相连),涡轮又带动同轴的叶轮(位于进气道内),叶轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气,送入气缸。当发动机转速加快,废气排出速度与涡轮转速也同步加快,空气压缩程度就得以加大,发动机的进气量就相应地得到增加。

涡轮增压优点

  • 小排量能输出大功率,大幅提升发动机的功率和扭矩(30%-40%)(1.5T涡轮介入后不输2.0L甚至最佳状态超越2.0L)

  • 相对省油(这里指的是相对,实际测试情况1.5T的油耗基本和1.8L差不多,当然工信部的油耗我们看看就行)

  • 尾气污染相对较小

  • 高速动力性能好,动力充沛

涡轮增压缺点

  • “滞后性”是涡轮的命脉,踩油门动力提供不及自吸那么有“线性”,能感觉到滞后性

  • 保养维修费用高,麻烦(涡轮一般高温工作所以是需要特殊的保养)

  • 低转速涡轮不能介入,动力一般,有损驾驶体验

如今的涡轮增压技术

  • 低转速涡轮介入(电子涡轮)

就目前来看涡轮介入的转速已经明显下降,像当年大众1.8T需要2500转以上才能介入,如今大多数车型都会在1500转左右就会介入涡轮,有的甚至在1000左右转就可介入(C4L1.2T)。低转速涡轮尽早介入也将是趋势,这很大的改善了涡轮介入迟滞的滞后性。

  • 双涡轮增压技术(还有单涡轮双进气技术)

双涡轮增压不是什么新的概念,早在多年前大众都玩了,由一大一小两个涡轮并或者两个大涡轮串联。低转速小涡轮或者其中一个涡轮介入,高转速大涡轮或者另外一个介入。虽然这样也能很好的避免涡轮迟滞,但是因其工艺复杂,保养费用高,并且牺牲了一定油耗一般都用早高端车中。

  • 混合喷油+分层燃烧+涡轮

目的也是让涡轮能尽早的介入,这种方法技术高造价比较高昂,虽然有很好的效果但是也需要涡轮和发动机的完美契合才能发挥最优效果。也是多用于中高端车。

总的来说,涡轮增压技术已经不是多年前那样,就目前技术来讲涡轮工作温度一般在1000℃,多数采用液冷或者风冷来降温,材质也都选择耐高温特殊合金,安全性还是很可靠。以目前的发展趋势来看,涡轮增压在之后也会有一个质的飞跃。

我不是键盘客,我天天和车打交道,分享全是硬菜!


旋转的方向盘


涡轮增压器优缺点,其实涡轮增压器优点大于缺点,如果非要找涡轮增压器的缺点也是有,一个就是增加了机械的复杂性,一个就是对活塞和缸体有一定的损伤,因为自然呼吸发动机进气有限利用率不高,导致燃油燃烧不充分,不充分的燃烧就会降低爆燃对发动机的损伤,涡轮增压器对于起步加速对离合器与变速箱有一点伤害,因为动力加大了就会有一种顿挫感(卡车涡轮增压器)轿车不明显,涡轮增压器不是省油神器,涡轮增压器只是在原有的发动机动力上提升百分之三十的动力输出而已,这就是他的优点,所以坦克,卡车,重型设备发动机都是涡轮增压。


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再说缺点:1、维护保养贵;2、如果涡轮机故障,维修费用高(现在舆论都说涡轮机寿命很高,也不知真假)。

就说这些吧,我买车肯定尽量不选涡轮和双离合,cvt也比双离合好。


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涡轮增压是当汽车行驶中发动机转速数超过2500或3500转后开始工作 低于2500或3500转不工作 低排量汽车为提高动力加装涡轮 涡轮增压在日常生活中使用意义不大 后期维护成本高 涡轮增压工作时温度非常高 发动机比自然吸气的发动机使用寿命短 自然吸气的加速是线性的 涡轮工作前停顿1到2秒然后突然加速 家用还是自然吸气的好 涡轮增压实际用途不大 车还是开慢些 国家高速最高限速120 高速上你开160也就比开120提前到达目的10几分钟或者半个小时 不要在速度上抢时间 1.4自然吸气的160也能开 1.4t就是高速提速猛上破有劲超车有力 1.4自然吸气如果驾驶员技术过硬比1.4t强 当涡轮工作时间过长 温度是非常高的 越野车基本都用自然吸气大排量发动机 我说的有点啰嗦了


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