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汽车百科知识:涡轮增压器&发动机的使用寿命真的更短吗?

类似的问题在不同阶段会有不同的答案,在废气技术普及的初期阶段,「T动力」汽车的维护成本确实要高于自然吸气。因为受限于材料学的技术升级速度,增压器使用的材料与散热系统无法保证使用寿命;由于的涡轮需要以每分钟数万转的高转速运转,其产生的超高温会加速材料的金属疲劳(损坏),所以总成往往只有十余万公里的使用寿命。


知识点:增压的概念是压缩进入燃烧的空气体积,将大体积的空气压缩成小体积,本质为缩小空气中分子的间隙,是实现“小体积大密度”的状态(提升氧分子含量)。氧气是燃油(碳氢化合物)催化气体,其浓度越高燃烧产生的热能(动力)就会越大,同时燃烧火焰温度也会越高。所以机体材料承受的温度也比较夸张,早期不够成熟增压机也会高温出现一些问题,比如更早的出现烧机油或者严重磨损。

图1:运行时的空气压缩状态


图2:空气压缩的概念(结果)


图3:不同氧浓度与等量燃油燃烧产生的火焰温度


积累&成熟
  • 的问题集中于材料与温度,解决问题自然只需要从这两方面着手。

作为非材料学的从业人员,能够进行的只是“以结果推导”:早期几万转的已经造成了使用寿命短和机体磨损难以控制的问题,然而今天的涡轮能以超过10万转的超高压力,保证总成的使用寿命与整车相同;同时仍有烧问题的增压机已经非常的少了,绝大多数优秀的自主品牌和美系都有良好的表现,欧系车仍然有些品牌存在烧的问题;原因无非是这些机器过于追求性能而使用效率过高的,这叫做“凡事两难全”。


知识点1:技术是否足够先进,最有说服力的参考并不是普通家用代步,而是行驶里程巨大的商用客货车。这些车装备的柴油99.99%都会采用「废气技术」,那么行驶总会按照百万公里计算的客货车,他们的使用寿命是不是足够长了呢?——排量超过“10L”的压燃式超高温柴油机都没有问题,主流的“≤2.0T”的点燃式汽油机还有什么顾虑。


知识点2:并不是“超高转速·楞磨涡轮”,运行时需要润滑、产生的高温会有防冻冷却液共同润滑,当然也有些为降低损耗而只采用实现温控。以这种方式可以保证金属铸件在合理的温度范围内,实现材料强度始终在良好状态,磨损自然是可以理想控制的。其次的电控系统还会有「延迟散热功能」,长时间驾驶后直接熄火,电子扇与也会持续流动直到将温度降低到合理范围才会自动停转。


综上所述,技术随着材料、、防冻以及制造工艺的同步进步,已经实现了使用寿命非常的理想,维保成本充其量会因使用半合成或全合成略微升高。但是全合成可以用到10000公里更换一次(涵盖机滤),而普通NA机型用半合成或矿物只是以5000公里更换一次机滤,实际支付成本反而是更高的。那么再加上增压技术可以实现低转速高功率输出(节油),以及在不考虑油耗时能够感受到全转速区间的理想驾驶体验,选择这种还有什么障碍吗?


编辑:天和Auto-科学岛

责编:天和MCN

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