近年來(lái)小排量渦輪壓發(fā)動(dòng)機(jī)大行其道,在家庭乘用車上使用日漸廣泛,在貨車上更是普遍柴油化、增壓化。這其中的原因,一方面是政策上節(jié)能減排的要求,另一方面渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)確實(shí)有一定的優(yōu)勢(shì)。比如排量小,動(dòng)力足,加速快,油耗低等等。但是由于增壓發(fā)動(dòng)機(jī)與傳統(tǒng)的自然進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上有一些區(qū)別,所以在使用上有一些需要特別注意的地方,今天我們就來(lái)說(shuō)說(shuō)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)如何正確使用的問(wèn)題。 首先我們來(lái)看看渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理。 渦輪增壓的基本原理,其實(shí)就相當(dāng)于在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣的地方,加一個(gè)空氣壓縮機(jī),通過(guò)壓縮空氣來(lái)增加發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量。而推動(dòng)這個(gè)壓縮機(jī)的,是發(fā)動(dòng)機(jī)自身排出的廢氣。廢氣通過(guò)向廢氣渦輪的葉片吹氣,推動(dòng)廢氣渦輪的葉片,從而帶動(dòng)進(jìn)氣葉片,讓壓縮機(jī)把空氣“吹”向發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸,提高進(jìn)氣壓力、加快進(jìn)氣速度,進(jìn)氣快了噴油自然更多,功率和扭矩就更大了。 在渦輪增壓器中,最核心的部件就是轉(zhuǎn)子與軸承。轉(zhuǎn)子由渦輪機(jī)葉輪、壓氣機(jī)葉輪和轉(zhuǎn)子軸組成,在工作時(shí)以每分鐘8萬(wàn)~20萬(wàn)的轉(zhuǎn)速高速旋轉(zhuǎn),增壓器軸承安裝在增壓器殼體上,用來(lái)支撐轉(zhuǎn)子軸。 為了更好的散熱和潤(rùn)滑,現(xiàn)代車用渦輪增壓器都采用浮動(dòng)軸承。浮動(dòng)軸承實(shí)際上是套在軸上的圓環(huán)。圓環(huán)與軸以及圓環(huán)與軸承座之間都有間隙,形成雙層油膜。圓環(huán)浮在軸與軸承座之間。在增壓器工作時(shí),軸承在軸與軸承座中間轉(zhuǎn)動(dòng)。 渦輪增壓器的工作溫度高達(dá)900到1000℃,轉(zhuǎn)速高達(dá)20萬(wàn)轉(zhuǎn)/分鐘,這樣高的工作溫度和轉(zhuǎn)速,對(duì)增壓器的冷卻和潤(rùn)滑提出了極高的要求,這項(xiàng)工作主要由發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)來(lái)完成。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)主油道的機(jī)油,經(jīng)增壓器中間體上的機(jī)油進(jìn)口進(jìn)入增壓器,潤(rùn)滑和冷卻增壓器軸和軸承。然后,機(jī)油經(jīng)中間體上的機(jī)油出口返回發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼,將增壓器的熱量帶走。 如果機(jī)油的熱量得不到及時(shí)地散發(fā),在增壓器葉輪軸的密封環(huán)和徑向軸承處會(huì)形成結(jié)焦或積炭。結(jié)焦和積炭會(huì)破壞密封和潤(rùn)滑,潤(rùn)滑受到破壞后會(huì)加大磨損,進(jìn)一步破壞密封,最終導(dǎo)致漏油的發(fā)生或引起異響,嚴(yán)重的甚至?xí)l(fā)生卡滯。另外由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速很高,與軸承之間的相對(duì)速度很高,如果機(jī)油供應(yīng)不上,或機(jī)油的油膜強(qiáng)度不足,還會(huì)引起軸承的異常磨損,從而大大縮短軸承的使用壽命。而增壓器的損壞的主要型式就是由于潤(rùn)滑不良引起的軸承異常磨損。 另外,渦輪增壓器在工作時(shí),其工作轉(zhuǎn)速非常高,全負(fù)荷工作狀態(tài)下其轉(zhuǎn)速可達(dá)每分鐘18到20萬(wàn)轉(zhuǎn),高速運(yùn)轉(zhuǎn)的葉輪軸對(duì)動(dòng)平衡要求非常高,在出廠時(shí)經(jīng)過(guò)了嚴(yán)格的測(cè)試。如果葉輪軸的動(dòng)平衡被破壞,輕則會(huì)加劇增壓器軸承的磨損,導(dǎo)致漏油和異響,重則會(huì)打壞增壓器。 那么哪些因素會(huì)破壞這種動(dòng)平衡呢?一個(gè)不可忽略的因素就是空氣中的粉塵和微粒。如果空氣濾清器質(zhì)量欠佳,或長(zhǎng)期不更換,或進(jìn)氣管路泄漏,導(dǎo)致空氣沒(méi)有經(jīng)過(guò)充分過(guò)濾就進(jìn)入了發(fā)動(dòng)機(jī),這樣的空氣中含有大量的粉塵和微粒,會(huì)將進(jìn)氣增壓輪片打傷磨損,從而破壞了葉輪的動(dòng)平衡。 因此,為了避免渦輪增壓器的損壞,延長(zhǎng)增壓器的使用壽命,在使用中應(yīng)注意以下幾點(diǎn): 1、正確選擇、合理使用機(jī)油 一般渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)都對(duì)機(jī)油有一些特殊的要求,比如機(jī)油的粘度、等級(jí)、結(jié)焦性能、清潔度等等,如果使用了不符合要求的機(jī)油,就會(huì)造成渦輪的異常磨損或嚴(yán)重結(jié)焦,從而損壞增壓器。 2、正確選擇和使用空氣濾清器 渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)必須使用質(zhì)量有保證的空氣濾清器,并且要定期更換、保養(yǎng)。對(duì)于空氣質(zhì)量不好的地區(qū),建議適當(dāng)縮短空氣濾清器的更換周期。要經(jīng)常檢查進(jìn)氣膠管是否破損,喉箍是否松脫。讓進(jìn)氣管路“固若金湯,密不透風(fēng)”,將各種粉塵、雜質(zhì)、微粒等統(tǒng)統(tǒng)擋在進(jìn)氣口之外,讓發(fā)動(dòng)機(jī)呼吸到最純凈的空氣。 3、冷車啟動(dòng)后要怠速運(yùn)轉(zhuǎn)1—2分鐘,不可猛轟油門使發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)。 如果啟動(dòng)后猛踩油門踏板,會(huì)使渦輪軸轉(zhuǎn)速迅速上升(達(dá)到7萬(wàn)---10萬(wàn)轉(zhuǎn)/分鐘),而機(jī)油壓力不如轉(zhuǎn)速上升得快,不能迅速在渦輪軸與浮動(dòng)軸承之間形成潤(rùn)滑油膜,因此將造成二者之間因缺油產(chǎn)生干摩擦而早期磨損。關(guān)于這一點(diǎn),在汽車停放一晚早上起動(dòng)時(shí)要特別注意(特別是冬季)。 4、不可長(zhǎng)時(shí)間怠速運(yùn)轉(zhuǎn)(不超過(guò)10分鐘)。 增壓器的散熱和潤(rùn)滑主要是依靠機(jī)油的流動(dòng)。長(zhǎng)時(shí)間怠速運(yùn)轉(zhuǎn),機(jī)油壓力偏低,流動(dòng)緩慢,會(huì)導(dǎo)致增壓器散熱不良,造成渦輪軸與浮動(dòng)軸承因過(guò)熱而產(chǎn)生早期磨損。 5、長(zhǎng)時(shí)間高速行駛后不要立即熄火 裝有渦輪增壓器的車輛大負(fù)荷或高速運(yùn)轉(zhuǎn)后,切勿立即熄火,應(yīng)讓發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)一分鐘左右,待渦輪的轉(zhuǎn)速和溫度降低后,再關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),避免突然停機(jī)造成熱量積聚,機(jī)油結(jié)膠變質(zhì),導(dǎo)致渦輪增壓器的損壞。 有人說(shuō)現(xiàn)在的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)有延時(shí)冷卻系統(tǒng),可以立即熄火,延時(shí)冷卻系統(tǒng)可以繼續(xù)為渦輪提供冷卻。但老侯認(rèn)為,這套系統(tǒng)的冷卻強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如發(fā)動(dòng)機(jī)自身的冷卻系統(tǒng)強(qiáng)大,為了更好的保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī),最好還是讓發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)一小會(huì),等渦輪溫度降下來(lái)了,然后再熄火。 6、熄火前不要轟油門,熄火前猛轟油門是對(duì)增壓器壽命的致命打擊。 有一些老司機(jī),認(rèn)為熄火前轟一腳油門有利于下次啟動(dòng),其實(shí)這是非常錯(cuò)誤的。熄火前轟油門是對(duì)渦輪增壓器的致命打擊。當(dāng)你轟完油門,渦輪的轉(zhuǎn)速迅速提高到10萬(wàn)轉(zhuǎn)/分鐘 以上,由于慣性作用,渦輪軸仍然要高速運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間,而此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作,不再向增壓器供應(yīng)機(jī)油,渦輪軸和浮動(dòng)軸承因缺少機(jī)油潤(rùn)滑而過(guò)熱,導(dǎo)致燒損或早期磨損。所以渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)絕對(duì)禁止在熄火前猛轟油門。 7、在更換渦輪增壓器時(shí),要向增壓器中注入一定量的機(jī)油,以防在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間增壓器沒(méi)有潤(rùn)滑而燒損。這一點(diǎn)是考驗(yàn)一個(gè)修理工責(zé)任心的重要標(biāo)準(zhǔn)。 終上所述,時(shí)刻保證增壓器有良好的潤(rùn)滑和充足的散熱,是延長(zhǎng)增壓器使用壽命的主要方法。所以,在日常使用中,凡是不利于潤(rùn)滑和散熱的操作,最終都會(huì)對(duì)增壓器造成一定程度的傷害,從而縮短了增壓器的使用壽命。而增壓器是真的不便宜,對(duì)于很多私家車主來(lái)說(shuō),這是一個(gè)不小的數(shù)字。所以,為了我們的錢包,對(duì)增壓器還是要精心呵護(hù)使用的,如果使用保養(yǎng)得當(dāng),增壓器甚至可以做到和發(fā)動(dòng)機(jī)同壽命。 |
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