淺談汽車發(fā)動機渦輪增壓技術(shù)與使用機油注意的問題

1、渦輪增壓發(fā)動機發(fā)動機是靠燃料在汽缸內(nèi)燃燒做功來產(chǎn)生功率的,由于輸入的燃料量受到吸入汽缸內(nèi)空氣量的限制,因此發(fā)動機所產(chǎn)生的功率也會受到限制,如果發(fā)動機的運行性能已處于最佳狀態(tài),想再增加輸出功率,只能通過壓縮更多的空氣進入汽缸來增加燃料量,從發(fā)動機是靠燃料在汽缸內(nèi)燃燒做功來產(chǎn)生功率的,由于輸入的燃料量受到吸入汽缸內(nèi)空氣量的限制,因此發(fā)動機所產(chǎn)生的功率也會受到限制,如果發(fā)動機的運行性能已處于最佳狀態(tài),想再增加輸出功率,只能通過壓縮更多的空氣進入汽缸來增加燃料量,從而提高燃燒作功的能力。因此,在目前的技術(shù)條件下,渦輪增壓器是唯一能使發(fā)動機在工作效率不變的情況下增加輸出功率的機械裝置。我們平常所說的渦輪

2、增壓裝置,其實就是一種空氣壓縮機,通過壓縮空氣來增加發(fā)動機的進氣量,一般來說,渦輪增壓就是利用發(fā)動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪,渦輪又帶動同軸的葉輪,葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣,使之增壓進入汽缸。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速增快,廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快,葉輪就壓縮更多的空氣進入汽缸,空氣的壓力和密度增大,可以燃燒更多的燃料,相應(yīng)增加燃料量和調(diào)整一下發(fā)動機的轉(zhuǎn)速,就可以增加發(fā)動機的輸出功率了。“T”字母已成為渦輪增壓(Turbo的特殊身份象征, 與自然吸氣發(fā)動機相比, 渦輪增壓發(fā)動機擁有更強的動力。先進的渦輪增壓(Turbo 發(fā)動機技術(shù),通過提高進入燃燒室的空氣質(zhì)量讓汽油燃燒更充分

3、,從而提高輸出功率。發(fā)動機裝上渦輪增壓器后, 其最大功率與未裝增壓器的時候相比可以增加40%,甚至更高,但是相同情況下的耗油量卻并不比普通發(fā)動機高。所有這些都決定了渦輪增壓發(fā)動機的高溫、高轉(zhuǎn)速、大功率、大扭矩、低排放的工作特點。不過渦輪增壓也有它的缺點,這就是渦輪遲滯效應(yīng),因為渦輪要等發(fā)動機達到一定轉(zhuǎn)速時( 大概1700r/min 才能啟動工作,其次是渦輪增壓帶來的噪聲增大和排氣散熱問題。還有就是渦輪增壓發(fā)動機內(nèi)零部件常常處于高溫、沖擊大的環(huán)境,渦輪增壓器的關(guān)鍵零件是軸承。這種根據(jù)潤滑形式命名的軸承被稱為“全浮式軸承”,工作轉(zhuǎn)速極高,工作環(huán)境惡劣。因此,保證潤滑是非常重要的事情。機油選擇目前,

4、渦輪增壓發(fā)動機的壽命已經(jīng)大幅提高,可以達到與整車一樣長的壽命,有很多車型跑了100000km、甚至200000km 并沒有出現(xiàn)渦輪增壓器損壞的現(xiàn)象。而大部分出現(xiàn)問題的渦輪增壓器都是因為渦輪增壓器和進氣管之間的油封密封損壞,造成燒潤滑油。而油封損壞的主要原因是更換潤滑油的周期太長或使用劣質(zhì)潤滑油,造成浮動的渦輪主轉(zhuǎn)軸缺少潤滑和散熱,進而損壞了油封,造成漏油。渦輪增壓器的設(shè)計與自然吸氣發(fā)動機不同,其主轉(zhuǎn)軸采用浮動式設(shè)計,渦輪本體和主轉(zhuǎn)軸之間充滿了機油,整個工作轉(zhuǎn)速極高,主轉(zhuǎn)軸依靠潤滑油來散熱與潤滑,因此,保證潤滑是非常重要的事情。如果因油壓低導(dǎo)致機油供給緩慢,就會損壞軸承從而導(dǎo)致渦輪增壓器失效。因

5、此,所使用的機油必須抗磨性好,耐高溫,潤滑油膜建立快,油膜強度高和穩(wěn)定性好。發(fā)動機轉(zhuǎn)速越高,要求機油的抗剪切能力就要越強,就是讓油品抵抗剪切作用而使黏度保持穩(wěn)定的性能,只有這樣,才能使得在高轉(zhuǎn)速下機油的潤滑能力不下降。而全合成機油則擁有優(yōu)于普通礦物油3 倍的抗剪切穩(wěn)定性,使得油品在高溫和發(fā)動機高轉(zhuǎn)速下保持穩(wěn)定的黏度級別,保持對Turbo 發(fā)動機的極致潤滑,提供強韌的厚油膜保護,大大減小摩擦, 降低磨損。還有一點,從上渦輪工作環(huán)境可知,極高的溫度下,要求所用的機油又要有高溫特性,也就是說,在高溫下,機油的性能變化最小。顯然從礦物機油特性來看不具備這個要求,在高溫下,礦物機油很容易油泥堆積和生成積

6、炭。相反合成機油在高溫下,性能受高溫的變化很小。所以,大眾在對渦輪發(fā)動機的保養(yǎng),明確要求使用合成機油。綜上所述,我們在選用渦輪增壓轎車車用機油時,就要考慮到它的特殊性,所使用的機油必須抗磨性好,耐高溫,建立潤滑油膜快,油膜強度高和穩(wěn)定性好。而合成機油或半合成機油恰好可以滿足這一要求,所以機油除了最好使用原廠規(guī)定機油外,還可以選用具有良好的抗氧化性、抗磨性、耐高溫性、潤滑和散熱性更佳的合成機油、半合成機油等高品質(zhì)潤滑油。機油進水的原因及危害渦輪增壓發(fā)動機機油在潤滑系統(tǒng)不斷循環(huán)過程中,自身的有效成分會不斷地被消耗,同時還會有一些外來物質(zhì)如水分、燃油、沙塵雜質(zhì)等混入,這樣機油的使用性能就會下降,甚至

7、失去對發(fā)動機的保護性。當(dāng)機油中含有過量水分時,機油的使用性能就會下降,過量的水分會在一定條件下使機油中部分添加劑使用性能降低甚至失效,會破壞機油的黏度,使機油無法在運動配合會降低,并且機油會有一種明顯的燃油的氣味。這時我們就要檢查出燃油進入的途徑,使機油避免再次被燃油污染。注意的問題1. 汽車發(fā)動機冷車啟動之后,不能急踩加速踏板,應(yīng)先怠速運轉(zhuǎn)3min。由于渦輪增壓器是靠潤滑油來冷卻的,涼車啟動時潤滑油潤滑不佳,這時增壓器如果高速運轉(zhuǎn),磨損會很大。所以車主還是應(yīng)該盡量溫柔地行駛,使機油溫度升高,流動性能變好,從而使渦輪增壓器得到充分潤滑,然后才能提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速,起步行駛,這點在冬天顯得尤為重要,

8、渦輪增壓發(fā)動機汽車在冬天至少需要熱車3min 以上。2. 發(fā)動機長時間高速運轉(zhuǎn)后,不能立即熄火。原因是發(fā)動機工作時,有一部分機油是供給渦輪增壓器轉(zhuǎn)子軸承潤滑和用于冷卻的,正在運行的發(fā)動機突然停機后,機油壓力迅速下降為零,機油潤滑會中斷,渦輪增壓器內(nèi)部的熱量也無法被機油帶走,這時增壓器渦輪部分的高溫會傳到中間,軸承支承殼內(nèi)的熱量不能迅速帶走,而同時增壓器轉(zhuǎn)子仍在慣性作用下高速旋轉(zhuǎn)。這樣就會造成渦輪增壓器轉(zhuǎn)軸與軸套之間“咬死”而損壞軸承和軸。此外發(fā)動機突然熄火后,此時排氣歧管的溫度很高,其熱量就會被吸收到渦輪增壓器殼體上,將停留在增壓器內(nèi)部的機油熬成積炭。當(dāng)這種積炭越積越多時就會阻塞進油口,導(dǎo)致軸

9、套缺油,加速渦輪轉(zhuǎn)軸與軸套之間的磨損。因此,發(fā)動機熄火前應(yīng)怠速運轉(zhuǎn)3min,使渦輪增壓器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下降。此外,值得注意的就是渦輪增壓發(fā)動機同樣不適宜長時間怠速運轉(zhuǎn),一般應(yīng)該保持在10min 之內(nèi)。在發(fā)動機長時間高負(fù)荷運轉(zhuǎn)后,車主在關(guān)閉發(fā)動機之前,一定要怠速運轉(zhuǎn)幾分鐘,讓機件能有效冷卻并得到潤滑。但據(jù)一汽大眾的服務(wù)專家介紹,目前一汽大眾等廠家推出的渦輪增壓車型已經(jīng)從技術(shù)上解決了這一降溫問題。車主們進服務(wù)區(qū)時可以直接熄火走人。3. 要保持渦輪清潔。渦輪增壓發(fā)動機帶來的大功率依托于其精密的設(shè)計和制作工藝,同時也決定了它嚴(yán)苛的工作環(huán)境。因此,它對潤滑油的清潔保護性要求非常高,任何雜質(zhì)對部件的摩擦損害都非常大,尤其需要保持渦輪增壓器的清潔。首先,發(fā)動機潤滑油和濾清器必須保持清潔,防止雜質(zhì)進入。因為渦輪增壓器的轉(zhuǎn)軸與軸套之間配合間隙很小,如