打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
涡轮增压的工况这么恶劣,真的能让人放心吗?

Q:网友“村里来的”给车早茶留言:现在涡轮增压技术到底发展到哪个地步了?其技术真的成熟吗?

A:陈教授解答:现在涡轮增压技术在越来越多的车型上能看到,用更小的排量实现更大的动力输出,这时涡轮增压给大家最多的感受。但在发展涡轮增压早期,我们时不时看到涡轮增压器损坏现象,使得它在动力性、经济性、环保方面的优势得不到很好发挥。涡轮增压使用寿命就成为大家,乃至汽车行业所关注的问题。不过,如今其技术发展已经到相当先进的地步,涡轮增压技术成为也得到广泛发展。到底成熟在哪些地方?以下是详细解答。

涡轮增压器的工作环境有多“恶劣”?

关于涡轮增压的工作原理,陈教授就不在这里啰嗦了,具体内容见车早茶9月23日的头条《涡轮增压跟省油有几毛钱关系?》,但是要提及它的工作条件。涡轮增压器的工作条件就是高温。“高温”是涡轮增压器面临的最大考验。涡轮运转时,首先接触的便是由发动机排出的高温废气;其冲击带动另一侧的压气机叶轮同步运转,被压缩气体也会使得进气端空气温度升高。由于发动机的高转速运转,叶轮轮轴(涡轮增压器部件)的转速往往达到8万-12万rpm,轮轴高速转动所产生的热量也非常惊人。

因此,改善这一工作条件的办法就是散热,涡轮本体内部有专门的机油通道(润滑及散热)和水道,通过油冷及水冷双重散热,降低增压器温度。

涡轮增压器的损坏形式及原因

1轴承磨损,使得轴承与轴之间咬死。

润滑不良是使得轴承与轴之间咬死的主要原因。什么情况会容易出现这种情况呢?当发动机一经启动就加负荷运行,此时润滑油严重不足,会对增压器造成致命的损坏;若是柴油机在运行时突然停机,此时机油泵停止工作,但增压器仍然在高温、无机油状态下继续运行,因而积蓄在增压器内的热量得不到散发,其轴承有可能因过热而造成磨损。

2密封环破损,涡轮端和压气机端漏油。

增压器的涡轮端(热端)和压气机端都装有合金密封环,但由于涡轮增压器特殊的工作条件,密封环过盈量不能太大,密封不能过严,其密封除了密封环的作用外,主要是依靠排气压力和增压后的气体压力高于中间体中机油压力来实现的,因此一旦这种密封环破损后,其里面润滑和冷却机油就会流出来,加大磨损。

延长涡轮增压器使用寿命的措施

1、从涡轮轴开始。涡轮轴是肩负80000-120000rpm转动及超高温度的精密零件。其复杂的加工工艺、极高的加工精度和材料选用是涡轮制造最为核心的技术。根据现有的技术及材料,已经能满足这些工况需求。

2、涡轮增压器普遍采用全浮动轴承,由发动机润滑系统进行润滑。在转子高速旋转时,从发动机主油道来的机油充满轴承与转子轴之间的间隙,使轴承在内外层油膜间随着转子轴同向旋转,随后经油管回到油底壳。

3、关于密封环。在采用全浮式轴承的涡轮增压器中,密封环的完好与破损决定着轴承的寿命。其材料选择也非常重要。要选耐腐蚀、耐高温、耐高压的密封环材料,工作稳定要达到750摄氏度以上。其结构设计和尺寸精度也很重要,尤其是密封环的过盈量要恰到好处。

涡轮迟滞现象如何解决?

涡轮增压主要是利用发动机废气的能量带动压缩机来实现进气的增压,整个过程中基本不会消耗发动机的动力,拥有良好加速持续性,但是在低俗时涡轮不能及时介入是个棘手问题。

如果将增压器的体积减少,会降低转动惯量,带来更快的响应。但同时在高速时所提供的增压能力也会有限。电动辅助涡轮目前看来是一个不错的解决方案,它能在非常短的时间内,通过电机达到非常高的转速,在发动机较低转速介入工作,减少涡轮迟滞。不过,电机涡轮辅助技术以及成本也成为难题,主要运用在高级赛车身上,例如F1。

减小迟滞还有其它方法吗?

在连接涡轮与叶轮的轴上套有轴承,轴承再安装在轴承座上。目前轴承普遍采用了浮动轴承,如果采用球轴承也可以减低迟滞现象。目前有不少公司都开发了耐热性极佳的滚珠轴承,但由于造价问题仅小范围应用于赛车或改装领域。

涡轮增压器有怠速冷却吗?

很多人都问陈教授,涡轮增压发动机的车到底用不用停车后怠速冷却?以前呢,涡轮增压器主要依靠机油来实现冷却,不仅效果有限,而且发动机停止运转后,机油泵就无法工作。而现在的涡轮增压发动机一般都拥有独立的水冷装置,不会出现类似问题。

如上述,在高温环境的高强度运转,如果增压器不稳定,肯定带来严重后果。有一些厂家为了成本控制,采购一些质量或者强度不够的涡轮增压器,使得某些涡轮增压车型的涡轮极为不耐用。

不过,市面上大多涡轮增压器车型还算可靠。麻雀虽小五脏俱全的涡轮增压器,其基本原理并不难懂,但绝对能称得上高科技。由于工作环境极其恶劣,每个部件从材料、结构、造型等方面都经过缜密考虑,稍微有些差错都将导致严重后果。未来涡轮增压器也将借助电机转速高、扭矩大的优势来降低涡轮迟滞的效果。

本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
涡轮增压发动机的使用增压发动机的使用
涡轮增压发动机如何保养?
浅析汽车发动机涡轮增压器原理及故障
车友们知道什么叫涡轮增压!拆开你就知道了(涡轮增压器结构及保养技巧)!
【涡轮增压器渗油真的“无解”吗?真相是这样的】- 一点资讯(Yidianzixun.com)
涡轮增压技术
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服