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趣味問題:有沒有錯誤的駕駛操作會損傷渦輪增壓器?

2021-07-08由 大航影視集 發表于 汽車

問:

使用渦輪增壓技術的發動機,如何操作才能避免“傷渦輪”?此類問題比較常見且有比較多的“專業解讀”,然而真的是難以理解要如何解讀;在汽車的常規與非常規保養中,有任何一項關於增壓器的專案嗎?答案是肯定沒有。不論正常更換機油還是拆修內燃機,即便是全面清理積碳與油泥也與增壓器無關;也就是說增壓器不需要管,這就說明了駕駛操作中沒有什麼操作會損傷增壓器。

重點在於任何會造成增壓器損傷的操作都被提前考慮到了,簡而言之就是工程師們“預判了你的預判”。

趣味問題:有沒有錯誤的駕駛操作會損傷渦輪增壓器?

01增壓器是否會損壞

沒有任何工業產品時不會損壞的,增壓器自然也不例外;不過增壓器的結構其實很簡單,使用壽命也很長,重點是在使用過程中無法控制磨損問題——使用電風扇的時候有沒有什麼辦法能避免損壞,或者說有沒有什麼操作是會“傷電扇”的呢?肯定時沒有的吧,正常的操作只要開啟開關即可,隨後不論怎麼執行都不用去管。增壓器也是一樣的,啟動發動機之後的正常駕駛過程中沒有辦法去改變增壓器的執行狀態,反之也就沒有什麼會損傷增壓器的“非常規操作”了。

下面來看一看增壓器的結構,說白了就是一個軸承加兩個渦輪。

內燃機的排氣歧管引出一條管道連線增壓器的廢氣道渦輪,用高壓氣流驅動渦輪運轉;這個渦輪會透過軸來連線進氣道中的“壓氣機渦輪”,兩個渦輪的轉速是一樣的。結構和執行原理就是這麼簡單,關鍵詞是“轉”,只是增壓器會有兩種執行狀態。

怠速時不轉平均≥1000rpm開始運轉增壓器的渦輪是依靠內燃機排氣的氣壓驅動運轉,怠速時的排氣壓力低則難以驅動渦輪轉動;但開始加速到1000轉左右的排氣壓力就能開始運轉了,有些增壓器在發動機轉速達到1250-1500rpm區間就能被排氣氣流驅動到最高轉速(渦輪的轉速),有些增壓器使用的大慣量渦輪會在2000-3000rpm區間被吹動到最高轉速——只有增壓器達到最高轉速時,進氣量和壓縮比例也才能達到峰值,說白了就是能達到最大扭矩,不過這對正常使用沒有什麼影響。

這是渦輪增壓器的運轉的兩個狀態,渦輪的轉速可以達到十餘萬轉,但這是高標準的渦輪;很多代步車的渦輪極限轉速是不到10萬轉的,起步加速的“升壓過程”的轉速會更低。只是每分鐘數萬轉似乎也很高,這不會造成磨損的問題呢?參考下圖。

趣味問題:有沒有錯誤的駕駛操作會損傷渦輪增壓器?

增壓器的渦輪是有潤滑的,機油會以非常高的壓力和流速進行潤滑;同時流動的機油會吸收熱能,這是增壓器溫控的方式之一,降溫的第二個方式是使用防凍冷卻液高速流動以吸收熱能。

趣味問題:有沒有錯誤的駕駛操作會損傷渦輪增壓器?

那麼增壓器有了有效的潤滑和散熱,使用壽命自然無需擔心;不過最重要的問題還是駕駛行為無法改變增壓器的工況,比如一臺1。5T130kw/280N·m(1500~4000rpm)的發動機,正常駕駛的轉速總會在2000-3000rpm區間,渦輪始終要以最高轉速執行——除了不開以外沒有其他方式能減少對增壓器的損磨損和高溫對材料影響的問題。所以增壓器才會設計出高標準的潤滑和散熱系統,同時用高標準的材料以實現增壓器的使用壽命與內燃機整機基本相同。

趣味問題:有沒有錯誤的駕駛操作會損傷渦輪增壓器?

02延時散熱系統

有些說法是長時間駕駛汽車之後需要「怠速等待幾分鐘」,這個過程是讓增壓器自然降溫的過程;實際上這是沒有必要的操作,最起碼近些年生產的發動機不需要這種操作了,因為有“延時散熱系統”。

不能否認增壓器長時間運轉的溫度會非常高,熄火之後如果持續高溫則可能破壞材料甚至引起車輛自燃;然而只要在熄火之後透過溫度感測器偵測,在異常高溫的時候即便熄火仍然讓冷卻系統繼續運轉,直到降溫到合理標準之後在透過電控單元自動關閉冷卻系統則能實現相同的效果。這就是延時散熱的概念,在智慧化程度很高的現在,以一套程式完成延時冷卻是很簡單的;重點是這套程式可以不讓內燃機繼續執行以浪費燃油,只讓冷卻系統運轉自然會更理想。

趣味問題:有沒有錯誤的駕駛操作會損傷渦輪增壓器?

至此就沒有其他會影響增壓器使用壽命的異常操作了,不論怎麼操作都會讓增壓器正常運轉,所以除非不開車才不會影響增壓器;不過即便正常或偏激烈的駕駛也不用擔心,要知道那些一年可以行駛十幾萬公里的客車和卡車,其使用的柴油機都是用相同廢氣渦輪增壓技術的;而且柴油的燃燒火焰溫度更高,增壓器的執行壓力更大,但這些車用到報廢也有很多車輛都沒有用維修更換過增壓器。

渦輪增壓技術已經很成熟,內燃機也很成熟,成熟到幾乎要被電機淘汰了,所以不用擔心什麼了。

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