淺談汽車發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓技術(shù)與使用機(jī)油注意的問題

1、渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的功率也會(huì)受到限制,如果發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)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(jìn)入汽缸來增加燃料量,從發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的功率也會(huì)受到限制,如果發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)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(jìn)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(dòng)機(jī)在工作效率不變的情況下增加輸出功率的機(jī)械裝置。我們平常所說的渦輪

2、增壓裝置,其實(shí)就是一種空氣壓縮機(jī),通過壓縮空氣來增加發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量,一般來說,渦輪增壓就是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣慣性沖力來推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪,渦輪又帶動(dòng)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(jìn)入汽缸。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)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(jìn)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(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,就可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)相比, 渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)擁有更強(qiáng)的動(dòng)力。先進(jìn)的渦輪增壓(Turbo 發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù),通過提高進(jìn)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(dòng)機(jī)裝上渦輪增壓器后, 其最大功率與未裝增壓器的時(shí)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(dòng)機(jī)高。所有這些都決定了渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫、高轉(zhuǎn)速、大功率、大扭矩、低排放的工作特點(diǎn)。不過渦輪增壓也有它的缺點(diǎn),這就是渦輪遲滯效應(yīng),因?yàn)闇u輪要等發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)( 大概1700r/min 才能啟動(dòng)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(dòng)機(jī)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(rùn)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(rùn)滑是非常重要的事情。機(jī)油選擇目前,

4、渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命已經(jīng)大幅提高,可以達(dá)到與整車一樣長(zhǎng)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?yàn)闇u輪增壓器和進(jìn)氣管之間的油封密封損壞,造成燒潤(rùn)滑油。而油封損壞的主要原因是更換潤(rùn)滑油的周期太長(zhǎng)或使用劣質(zhì)潤(rùn)滑油,造成浮動(dòng)的渦輪主轉(zhuǎn)軸缺少潤(rùn)滑和散熱,進(jìn)而損壞了油封,造成漏油。渦輪增壓器的設(shè)計(jì)與自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)不同,其主轉(zhuǎn)軸采用浮動(dòng)式設(shè)計(jì),渦輪本體和主轉(zhuǎn)軸之間充滿了機(jī)油,整個(gè)工作轉(zhuǎn)速極高,主轉(zhuǎn)軸依靠潤(rùn)滑油來散熱與潤(rùn)滑,因此,保證潤(rùn)滑是非常重要的事情。如果因油壓低導(dǎo)致機(jī)油供給緩慢,就會(huì)損壞軸承從而導(dǎo)致渦輪增壓器失效。因

5、此,所使用的機(jī)油必須抗磨性好,耐高溫,潤(rùn)滑油膜建立快,油膜強(qiáng)度高和穩(wěn)定性好。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高,要求機(jī)油的抗剪切能力就要越強(qiáng),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(jī)油的潤(rùn)滑能力不下降。而全合成機(jī)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(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速下保持穩(wěn)定的黏度級(jí)別,保持對(duì)Turbo 發(fā)動(dòng)機(jī)的極致潤(rùn)滑,提供強(qiáng)韌的厚油膜保護(hù),大大減小摩擦, 降低磨損。還有一點(diǎn),從上渦輪工作環(huán)境可知,極高的溫度下,要求所用的機(jī)油又要有高溫特性,也就是說,在高溫下,機(jī)油的性能變化最小。顯然從礦物機(jī)油特性來看不具備這個(gè)要求,在高溫下,礦物機(jī)油很容易油泥堆積和生成積

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

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

8、渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)汽車在冬天至少需要熱車3min 以上。2. 發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn)后,不能立即熄火。原因是發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),有一部分機(jī)油是供給渦輪增壓器轉(zhuǎn)子軸承潤(rùn)滑和用于冷卻的,正在運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)突然停機(jī)后,機(jī)油壓力迅速下降為零,機(jī)油潤(rùn)滑會(huì)中斷,渦輪增壓器內(nèi)部的熱量也無法被機(jī)油帶走,這時(shí)增壓器渦輪部分的高溫會(huì)傳到中間,軸承支承殼內(nèi)的熱量不能迅速帶走,而同時(shí)增壓器轉(zhuǎn)子仍在慣性作用下高速旋轉(zhuǎn)。這樣就會(huì)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(dòng)機(jī)突然熄火后,此時(shí)排氣歧管的溫度很高,其熱量就會(huì)被吸收到渦輪增壓器殼體上,將停留在增壓器內(nèi)部的機(jī)油熬成積炭。當(dāng)這種積炭越積越多時(shí)就會(huì)阻塞進(jìn)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(dòng)機(jī)熄火前應(yīng)怠速運(yùn)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(dòng)機(jī)同樣不適宜長(zhǎng)時(shí)間怠速運(yùn)轉(zhuǎn),一般應(yīng)該保持在10min 之內(nèi)。在發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)后,車主在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)之前,一定要怠速運(yùn)轉(zhuǎn)幾分鐘,讓機(jī)件能有效冷卻并得到潤(rùn)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(jìn)服務(wù)區(qū)時(shí)可以直接熄火走人。3. 要保持渦輪清潔。渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)帶來的大功率依托于其精密的設(shè)計(jì)和制作工藝,同時(shí)也決定了它嚴(yán)苛的工作環(huán)境。因此,它對(duì)潤(rùn)滑油的清潔保護(hù)性要求非常高,任何雜質(zhì)對(duì)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(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油和濾清器必須保持清潔,防止雜質(zhì)進(jìn)入。因?yàn)闇u輪增壓器的轉(zhuǎn)軸與軸套之間配合間隙很小,如