涡轮增压 省油发动机怎样省油

小排量涡轮增压车怎么起步省油? - 知乎76被浏览19279分享邀请回答1923 条评论分享收藏感谢收起11 条评论分享收藏感谢收起查看更多回答1 个回答被折叠()涡轮增压到底是怎么让汽车省油的?
涡轮增压到底是怎么让汽车省油的?
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印象中的涡轮增压……说起涡轮增压从前不明觉厉的童鞋总是以为是这样的或者是这样的操作起来大概是这样的&涡轮增压到底是怎么回事?这次泰哥一口气全“吹”给你听!【涡轮增压】是一种利用内燃机运作所产生的废气驱动空气压缩机的技术。与超级增压器(机械增压器)功能相若,两者都可增加进入内燃机或锅炉的空气流量,从而令机器效率提升。常见用于汽车引擎中,透过利用排出废气的热量及流量,涡轮增压器能提升内燃机的马力输出。涡轮增压全称为废气涡轮增压器,其原理跟字面一样,就是利用汽车发动机废气来驱动主动涡轮叶片,带动同轴的叶轮来对空气进行压缩后注入发动机气缸内进行燃烧。由于同体积内含有的空气更多,因此气缸内的燃烧会更加充分,从而产生更多的能量。【工作原理】&但凡事都有两面性,由于涡轮增压器是通过废气来驱动的,在发动机低转速工况下,废气排放量不足时,涡轮增压器不但无法带来动力的提升,反而还会因为阻碍排气产生动力响应迟滞现象,这就是涡轮迟滞效应。优点:在相同排量的前提下,能大幅提升发动机的功率和扭矩,大约40%左右,也就是1.8T大约能相当于2.4L,因为带T的发动机比自吸发动机燃烧的更充分。缺点:使用涡轮增压器的发动机在运转时,发动机缸体温度以及燃烧室的压力要远远高于自然吸气发动机,这就影响了发动机的使用寿命,而且安装涡轮增压器的发动机结构更加复杂,给维修保养增加了成本。甚至有不少车友反映,涡轮增压发动机消耗机油过快。安了涡轮增压的车动力输出反应滞后,油门踩下去提速会有一个延时,因为废气涡轮增压器需要发动机的废气驱动,当你踩下油门后涡轮增压器并没有马上提高工作效率,要等个两秒以上才会反应过来。按照同等功率下涡轮增压机排量更低的理论,加装涡轮增压装置,可以让小排量发动机爆发更猛的力量,也就意味着可以缩小发动机的体积、减轻发动机的重量,也可以降低制造成本,厂商老是宣扬“特别”省油!真的能省油吗?& &&其实我们应该把这个“特别”忽略,来看看以下的小实验:两台分别为1.8L和1.4T发动机的燃油消耗(见下图)在上面这个图表中,各取几个工况点(2bar/2000rpm,3bar/3000rpm和5bar/4000rpm),这些工况点分别为车辆在低速低工况、中等工况和高速工况的运行点。可以看出增压发动机的燃油消耗比自然吸气的发动机要高。通过对比几组不同的增压发动机和自然吸气发动机,其实都可得出类似的结论。不过上述对比没有考虑到不同工况点的负荷变化,因此上面的图表还不能准确描述增压发动机的油耗潜力。也就是说涡轮增压发动机不省油这个结论并非完全成立。为了得出结论,来看另外一个对比测试,即相同扭矩情况下的油耗对比(见下图)从上面这个图表看得出,相同扭矩下,轻负荷增压发动机油耗能够节省4.2%。燃油消耗趋势随发动机转速和扭矩的增高而下降。上面图表还能看得出,燃油消耗的优势主要取决于扭矩,转速的影响较小。但只有达到一定扭矩,增压器燃油消耗的固有的缺陷才能得到补偿。也就是说,增压发动机油耗在低速高负荷时才能够发挥优势。&涡轮增压发动机带来高动力、低油耗的同时,也会有一些缺点。例如:使用涡轮增压器的发动机在运转时,发动机缸体温度以及燃烧室的压力要远远高于自然吸气发动机,这就影响了发动机的使用寿命,而且安装涡轮增压器的发动机结构更加复杂,给维修保养增加了成本。甚至有不少车友反映,涡轮增压发动机消耗机油过快。传说大众和奥迪的车靠烧机油驱动发动机那这是咋回事呢?目前,汽车的发动机缸体材料主要有两种,一种是铸铁,一种为铝合金。无论使用何种材料,都有各自的优缺点。比如,铸铁发动机虽然膨胀率较小,但重量较重,导热散热性要比铝合金发动机差。而铝合金发动机虽然重量轻,导热散热性好,但膨胀系数要比铸铁材料高。尤其现在不少发动机都采用了铝合金缸体和其他部件,这就要求设计和制造过程中为各部件之间预留出一些缝隙,例如活塞和气缸之间,以免高温膨胀后导致缝隙过小。这种做法带来的弊端就是,当发动机启动时,在水温以及发动机温度都还比较低的情况下,会有一少部分的机油通过这些缝隙流进燃烧室,也就是造成了烧机油的情况。当然,目前的发动机制造技术已经非常成熟,相比自然吸气发动机,涡轮增压发动机烧机油的状况已经得到非常明显的改善,即便是有一少部分机油会流进燃烧室,这个量也是非常小的。而且,涡轮增压器在工作状态下也会达到非常高的温度,并且要靠机油进行冷却,这是涡轮增压发动机相比自然吸气发动机机油使用量稍大一些的原因。其实,如果安装了质量可靠的涡轮增压器,行驶过10万甚至20万公里之后,涡轮增压器还是杠杠滴,但是,造成烧机油的原因是因为涡轮增压器和进气管之间油封密封损坏,为什么这里会损坏,一定是更换机油的周期过长或使用了劣质机油造成。更多内容请看小编对EA888发动机的专题:(点击下图)其实不烧机油也是可以有的1、保持涡轮增压器的清洁首先要保证发动机机油滤清器的清洁,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,造成转速不稳、轴套和密封件磨损加剧。2、使用高品质的全合成或半合成机油高品质的机油不仅有更好的润滑作用,更重要的作用就是清洁和保护功能。3、车辆启动后避免发动机高转速运转发动机和涡轮增压器都需要机油来保护,冷车启动后机油润滑不佳,如果让发动机和增压器都高速运转,会造成比较大的磨损。最好在启动后等待几分钟,让机油的工作状态恢复正常后再加大油门。这一点尤其在冬天更要注意。4、定期检查涡轮增压器的密封环在进行车辆保养时,一定不要忽略检查涡轮增压器。包括检查涡轮增压器的密封环的密封性、润滑油管和接头处是否渗油、涡轮增压器有没有异响和不正常的震动等。涡轮增压器比较昂贵,出现隐患之后会造成发动机故障,不要疏忽检查造成丢西瓜捡芝麻。泰哥总结涡轮增压听起来高端大气,技术卖点噱头十足,可是涡轮增压机在输出线性、耐用性、可靠性和保养方面还是差了自然吸气引擎一截的,大家看清楚实际情况,是想要激情澎湃动力十足还是小桥流水稳稳当当,想清楚才能选到真正适合自己的!当然啦,泰哥我这种模子,就是要像开飞机一样开车!
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涡轮增压发动机费机油教你省油小妙招
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开车的朋友,尤其是年轻人可能都对涡轮车情有独钟。小排量高功率的涡轮发动机在带来充足动力的同时,很好的控制了尾气排放。在不改变排气量的前提下,利用涡轮增压器增加发动机进气量,提升发动机动力。一款1.6T的发动机,在动力输出上要高于2.0自然吸气发动机,而油耗却更低。
但是在动力充足和环保节能这些优点外,缺点也是很明显的,比如众多车友反映的烧机油现象。不少涡轮车车主有这样的苦恼,严重一些的几乎1000公里就能消耗1升多机油。相比之下,自然吸气发动机则很少出现这种情况。这是为什么?
汽车的发动机缸体材料主要有两种,铸铁和铝合金,各有优缺点。铸铁发动机虽然膨胀率较小但重量较大,散热性能要比铝合金发动机差;而铝合金发动机虽然重量轻,导热散热性好,但膨胀系数要比铸铁材料高。现在不少发动机都采用了铝合金缸体和其他部件,这就要求设计和制造过程中为各部件之间预留出一些缝隙,例如活塞和气缸之间,以免高温膨胀后导致部件挤压受损。
发动机活塞与气缸的配缸间隙是极为重要的技术参数。不同车型的发动机,特别是现代强化发动机,由于其各自的结构,材质及其他各种技术参数不同,活塞与气缸的配缸间隙也不尽相同。当发动机启动时,在水温以及发动机温度都还比较低的情况下,会有一少部分的机油通过这些缝隙流进燃烧室,也就造成了烧机油的情况。
涡轮增压器主要由泵轮和涡轮组成,当然还有其他一些控制元件。泵轮和涡轮由一根轴相连,也就是转子,发动机排出的废气驱动泵轮,泵轮带动涡轮旋转,涡轮转动后给进气系统增压。转子工作时的转速非常高,可达到每分钟十几万转,如此高的转速使得常见的机械滚针或滚珠轴承无法工作,因此涡轮增压器普遍采用全浮动轴承,由机油来进行润滑和冷却。
为了减少摩擦力确保涡轮高速运转,这部分润滑的油封就不能过紧,因此会有少量机油通过油封进入两端的涡轮里,进而进入进气管和排气管,这是涡轮增压汽车打开进气管后发现有机油的原因。不同的车涡轮增压器的油封松紧不同,漏油量也就存在差别,于是就造成烧机油量不同的情况。
但这并不能说明涡轮增压器是万恶的,毕竟涡轮增压器的发明大大减小了同功率发动机的体积和重量,提高了汽油燃烧效率降低了油耗减少了排放,为实现进一步提高汽车性能打下了不可磨灭的基础,可以说它的发明具有划时代的意义,是当今高性能汽车能够进入普通家庭用户的里程碑。
如何避免和减轻烧机油现象?
下面几个好的习惯很!重!要!
选择高质量的润滑油
一般涡轮增压器在发动机转速达3500转/分钟时才会启动,并且快速提升直到6000转/分钟。而发动机转速越高,要求机油的抗剪切能力越强。只有这样,才能使得在高转速下机油的润滑能力不下降。因此,在选择机油时,应选择优质机油,比如高档全合成机油等。
其实很大一部分涡轮车出现烧机油的情况,是因为车主没有按时更换机油,或是使用了劣质机油,致使浮动的涡轮主转动轴不能正常润滑和散热,涡轮增压器与进气管之间的密封件受损,造成漏油而致。所以在保养时,一定要注意检查涡轮增压器。包括涡轮增压器密封环的密封性、润滑油管和接头处是否渗油、涡轮增压器是否有异响和不正常的震动等。
未雨绸缪,勤看机油尺
如果你怀疑爱车机油消耗异常,那就应对经常查看机油尺。检查时要把车先停好,拉紧手刹,启动发动机,当汽车发动机达到正常工作温度时,关掉发动机再等上几分钟,这样是为了让机油能够流回到油底壳。等到机油留回去以后再取出机油尺,先擦干净后放进去,然后再重新拿出来检查机油油位,如果在机油尺下端的标记之间,就表示了油量是正常的。如果在标记下面,就表示机油量太少,机油太多的话就会现在机油量在标记上面。
保持涡轮增压器清洁
涡轮设计和制作工艺精密,工作环境严苛。因此,它对润滑油的清洁保护性要求非常高,任何杂质对部件的摩擦损害都非常大。涡轮增压器的转轴与轴套之间配合间隙很小,如果润滑油润滑能力下降,就会造成涡轮增压器的过早报废。其次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。
慢起步,缓加速
在凉车启动时,各种零部件未得到充分润滑。这时涡轮增压器如果启动,会增加磨损几率。因此,涡轮车在启动车辆后,不能急踩加速踏板。应先怠速运转3~5分钟,使机油泵有充足的时间把机油输送到涡轮增压器的各个部位,同时机油温度慢慢上升,流动性更好后,这样涡轮增压器才能得到充分润滑。
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涡轮增压发动机与同动力水平的自然吸气发动机相比,节油的优势明显吗?
知乎用户,丰田汽车研发中心技术专员
这也是个天天有人问但是感觉大家都没怎么搞清楚的一个问题&&
我说说我的看法。
涡轮增压发动机与同动力水平的自然吸气发动机相比,节油的优势明显吗?
首先,涡轮增压发动机和同等水平动力的非直喷自然吸气发动机相比,采用发动机小排量化设计的发动机在跑相同的油耗测试循环的情况下,是可以达到提高燃油经济性的作用的,通俗一点讲是能省油,能省多少,因发动机而异。
讲到这里估计很多人已经准备开喷了,但是大家先别忙着否定,看清加粗下划线部分的条件,然后听我一点点慢慢讲。
究竟什么样的涡轮增压发动机才能提高燃油经济性呢?
上面的斜粗体提到了,关键字就是发动机小排量化(downsizing)。
在开始说明前先我们先明确几个前提条件。
1.比较时讨论的是跑完一个油耗测试循环的平均油耗而不是某个特殊工况下的油耗(比较特殊工况下的油耗对一般用户来说毫无意义)。
2.两台发动机最大扭矩和最高功率在一个级别(为什么不比较同排量的呢?因为大排量涡轮增压发动机大多是性能机对一般用户来说也毫无意义)。
3.除发动机外其他车辆条件一致(A0 小车和超豪华 SUV 比油耗也毫无意义)。
那为什么在满足以上前提的情况下发动机小排量化能提高燃油经济性呢?
①通过小排量化能使发动机在行驶中的负荷相对提高,减少泵气损失,使相同动力输出条件下的指示平均压力升高,使运行工况点移到更高效率区。
②小排量化能使燃烧室表面积减少,降低发动机的机械损失。
③通过降低发动机质量减少油耗
(这里我就不做名词解释了,有兴趣深入了解的还烦请移步百度或者汽车论坛)
如图所示,很明显直喷涡轮增压发动机的燃油经济性要好于扭矩同水平的非直喷自然吸气发动机。
不过这里面还包括缸内直喷技术等其他因素带来的燃油经济性改善。
一台直喷涡轮增压发动机中涡轮增压改善的油耗所占比例大致如下图。
当然,涡轮增压也有其缺点,其中最为明显的就是会使爆震倾向加剧,这也是为什么现在涡轮增压往往要和缸内直喷一起应用在一台发动机上的原因。
总结一下,小排量化(downsizing)的涡轮增压发动机的正面效果大于负面效果,既降低了发动机的燃油消耗率,又通过降低发动机质量来降低整车使用油耗,如果同时降低转速(downspeeding)还能近一步减少摩擦损失和泵气损失。
那么为什么有很多人说涡轮费油呢?
第一种也是最主流的观点是在保持理论空燃比 14.7 的情况下,涡轮增压发动机进气多所以需要喷更多的油。
看似很有道理,但这种观点真的正确吗?
首先我们要知道车辆行驶过程是一个动态过程而不是在一个固定的转速负荷下,在这个过程中空燃比并不是一直维持在 14.7 不变的。
举个栗子,高转速满负荷时我们需要更浓的混合气来提高燃烧效率从而提供更充足的动力,所以空燃比要设定为小于 14.7 的值;然而在某些工况下我们又要根据排放需要设定数值较大的空燃比;另外还有一种最极端的情况就是采用稀薄燃烧技术的发动机可以在空燃比 20-25 下正常工作,直喷稀燃发动机某些部位的空燃比更是能够达到 40 之高。
然后这种说法最大的误区就是在比较两种发动机的油耗时默认把排量也等同起来了,实际上如果是相同动力水平的涡轮增压发动机并不会比非直喷自然吸气发动机多吸气,因为相同动力水平的两种发动机排量根本不可能相等,否则使用涡轮增压的意义何在?
另外在另外的答案里我看到这样的说法。
缺点是,中冷器 + 上复杂的进气管路会增加涡轮迟滞,同时额外的零件重量也会增加油耗,同时车辆的前后重量平衡需要重新设计。另外,即便是有中冷器,其进气的温度还是会比自然吸气的高,因此,如果是夏天高温天,实际的进气(氧气)效果会更差,缸内的温度会更高,为了防止汽油自然震爆,ECU 会自动调整点火提前角,影响动力。
其中的问题也有两点,一个是即使加上中冷器大部分小排量化的发动机还是比大排量的发动机轻,而且即使重量差不多,小排量发动机减少的机械损失和泵气损失被答主忽略了,或者答主也是默认两种发动机排量相等。另一个是点火提前的问题,首先这的确是涡轮增压的一个缺点,但通过实验证明这个缺点并不能掩盖它的优点,而且目前通过与缸内直喷技术的结合以及通过调整使用燃油标号就能改善这个缺点。
暂时想到这么多,欢迎有不同意见的大神来继续讨论,但希望评论前能好好看一下加粗下划线部分。当前位置:&&&&&&正文
一般人不知道:涡轮增压省油么?
来源:夏至观车&&时间: 08:37&&编辑:李响&&
&&& 涡轮增压近年来是一个热门话题,早些年主要是大众汽车推出了一些涡轮增压车型,比如宝来,比如帕萨特车型就都是涡轮增压的典型代表。最近两年,涡轮增压有方兴未艾之势,不仅大众以及通用品牌推出了小排量的1.4TSI涡轮增压和1.6T涡轮增压动力,就连一直对涡轮增压不感冒的日系车也要搞涡轮增压了。
&&& 在涡轮增压的大趋势下,不少初次购买汽车的消费者开始有些迷惑了。似乎没有涡轮增压,就缺乏了高技术,也缺乏了选车的眼光,更和经济油耗远离。到底事实是否如此,自然吸气动力真的没有希望吗?
&&& 涡轮增压的利弊
&&& 涡轮增压发动机相比普通自然吸气发动机的优势主要是以下两点:首先是涡轮增压可以在排量较小的情况下提供更大的功率和扭矩。其次是涡轮增压也在理论层面上提供更好的油耗表现。
&&& 同时,涡轮增压发动机的主要两个不足也比较突出。首先是保养费用较高,相比普通自然吸气车型,涡轮增压车辆的保养费用一般都要更高一些。其次是那么涡轮轮增压部件有使用寿命周期,比如早期的帕萨特和宝来就是6万公里必须更换。这在随车说明书上都有特意标注的。需要更换涡轮增压部件这一个流程,不仅在工序上比较繁琐,而且也会给车主增加不小的后期养车经济负担。
&&& 由于涡轮增压方式会给发动机带来更高的燃烧温度,所以在理论上,涡轮增压发动机不如自然吸气发动机寿命更长久。当然这也不是绝对的。只是相对而言,涡轮增压使用寿命不及自然吸气发动机。
&&& 涡轮增压能否真正省油?
&&& 以1.8T涡轮增压发动机为例,一般1.8T涡轮增压动力油耗相当于普通自然吸气2.0-2.4升车型油耗。这很正常,本来涡轮增压只是在相同的汽缸体积增加更多压力,从而获得更好的功率和扭矩表现。空气压力加大,汽油消耗也不会太低。所以依靠涡轮增压省油不是太现实的。不过如果是市内行驶的话,在堵车严重或者红绿灯比较多的情形下,涡轮增压车型还是能够依靠较小的排量实现节油目的。这个道理很简单,比如1.8T涡轮增压如果技术指标同等与于2.3升自然吸气动力单元。同样怠速或慢速情况下,涡轮增压其实也没有启动,只是等于一台普通的1.8升自然吸气发动机,自然要比2.3升发动机节油了。
&&& 从大多数使用者的反映来看,如果动力相同,那涡轮增压相对会省油一些,但如果同同排量相比,那涡轮增压发动机的油耗就要高一些。
&&& 如何选择涡轮增压与自然吸气
&&& 对于那些年轻人而言,涡轮增压车型可能更满足他们一些,毕竟动力更充沛,而且购买价格可以做到现对较低。比如普通的2.4L自然吸气或者2.5L V6车型,价格需要20多万了。现在我们购买一台1.8T涡轮增压车型也许只有十几万,但性能上绝不会比自然吸气车型低,所以年轻消费群体对于涡轮增压更青睐更敢于接受一些也是可以理解的。像高尔夫6或速腾1.4TSI发动机是最受欢迎的小排量涡轮增压。
&&& 对于那些代步人群或普通家庭消费者以及中年用户,我们选择自然吸气似乎更实惠一些。保养费用更低一些不说,而且无须担心涡轮增压部件寿命到期后的一大笔开销。从平实用车角度而言,自然吸气发动机好保养好维护,这倒是涡轮增压所比拟不了的。
&&& 事实上,涡轮增压和自然吸气发动机的对抗,也不是个新话题了,目前来看,双方各擅胜场,谁也没有最终能够压倒谁,对于我们这些消费者而言,如何选择,应该从自身需要出发,不要盲目跟风神话涡轮增压发动机,只有真正适合自己的才是最好的。
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