渦輪增壓器對發(fā)動機(jī)耐用性的深度影響解析

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如果你對2023年豐田GR Corolla的渦輪增壓三缸發(fā)動機(jī)有基本了解，就會發(fā)現(xiàn)它們存在一些自然吸氣發(fā)動機(jī)沒有的可靠性問題。在討論渦輪增壓帶來的高溫和高壓之前，關(guān)鍵在于渦輪增壓發(fā)動機(jī)有更多運動部件，這意味著更容易出現(xiàn)故障。

不過，這項技術(shù)已經(jīng)取得了很大進(jìn)步，渦輪增壓發(fā)動機(jī)似乎比以往更普遍，這主要得益于它們能在不增加太多燃油成本的情況下產(chǎn)生強大的馬力。那么我們來看看數(shù)據(jù)，弄清楚：渦輪增壓是否會影響發(fā)動機(jī)的長期耐用性，或者一個保養(yǎng)得當(dāng)?shù)臏u輪增壓發(fā)動機(jī)能否和自然吸氣發(fā)動機(jī)一樣耐用？

什么讓渦輪增壓發(fā)動機(jī)在一開始就更不穩(wěn)定？

渦輪增壓器的工作是壓縮進(jìn)入汽車發(fā)動機(jī)的空氣。壓縮空氣意味著每個氣缸里有更多空氣，更多空氣意味著可以添加更多燃料，更多燃料則意味著氣缸內(nèi)的燃燒會更充分。渦輪增壓器通過利用發(fā)動機(jī)的廢氣來旋轉(zhuǎn)渦輪，渦輪旋轉(zhuǎn)一個空氣泵，而空氣泵，嗯，泵送空氣。

因此，不僅有許多自然吸氣發(fā)動機(jī)沒有的額外運動部件，你還將發(fā)動機(jī)置于非常高的溫度和壓力下，并不是所有發(fā)動機(jī)缸體都能承受。渦輪增壓器的組件也需要足夠耐用。例如，渦輪直接連接到排氣，因此它必須在非常高的溫度下運行。

為了了解這對你的馬力有什么影響，我們可以以2026年現(xiàn)代圣克魯茲為例。基礎(chǔ)型號配備了一臺自然吸氣的2.5升四缸發(fā)動機(jī)，提供191馬力。通過單渦輪增壓器，你的馬力可以提升到281匹。這不僅僅是相同的發(fā)動機(jī)規(guī)格，而是兩個型號中相同的基本發(fā)動機(jī)，Smartstream G2.5。你實際上是在讓小發(fā)動機(jī)產(chǎn)生與大發(fā)動機(jī)相同的功率輸出，因此可以推測它們需要特別精良的制造以應(yīng)對壓力。

這就解釋了為什么渦輪增壓器在小型和中型皮卡、SUV中這么受歡迎。它解釋了為什么它們被用于性能車型，但因為它們的燃油經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢，渦輪增壓器在緊湊型車、跨界車和轎車中變得越來越普遍。隨著2012年排放標(biāo)準(zhǔn)的收緊，汽車制造商們開始挖掘他們的絕招，以提高這些MPG，因此國會實際上推動了更可靠的渦輪增壓發(fā)動機(jī)的開發(fā)。這是十多年前的事了，那么，我們有什么成果呢？新的渦輪增壓器比舊的更耐用嗎？

這些渦輪增壓發(fā)動機(jī)的表現(xiàn)如何？

在2010年代中期，J.D. Power & Associates的一項研究發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)故障顯著增加，特別是直列四缸發(fā)動機(jī)，這種類型的發(fā)動機(jī)最常配備渦輪增壓器。與此同時，《消費者報告》指出，這些數(shù)字并不足以完全歸咎于渦輪增壓器，我們需要“靜觀其變”，看看這些發(fā)動機(jī)能持續(xù)多久。好吧，現(xiàn)在已經(jīng)是2025年，我們等了這么久。現(xiàn)在我們來看看過去10年發(fā)布的渦輪增壓車表現(xiàn)得怎么樣。

2019款起亞K900s和起亞Stingers因油供給管故障在2024年初被召回。此次召回影響了36,248輛搭載渦輪增壓3.3升Lambda II V6發(fā)動機(jī)的車輛，自然吸氣車型沒有受到影響，因為油供給管是渦輪增壓器的一部分。在這種情況下，基礎(chǔ)發(fā)動機(jī)本身是沒問題的，但渦輪增壓器卻出了故障。我們再說一次：多出來的運動部件。

2018到2020年的Genesis G70s、G80s和G90s同樣受到此問題的影響，針對總共28,493輛車發(fā)布了緊急火災(zāi)隱患警告（目前仍然有效）。2022年現(xiàn)代Santa Cruz和Santa Fe的駕駛者在2022年的召回中也遇到了同樣的問題，基礎(chǔ)款2.5升四缸發(fā)動機(jī)沒有問題，而渦輪增壓版本則出現(xiàn)了漏油。這次召回一共只影響了16輛車。

更近期的是關(guān)于日產(chǎn)VC-Turbo發(fā)動機(jī)的大規(guī)模召回，超過440,000輛車型受到影響。在這種情況下，軸承故障最初會導(dǎo)致運行不平穩(wěn)，儀表盤上會出現(xiàn)一系列警告燈，最終導(dǎo)致發(fā)動機(jī)故障。與豐田雙渦輪V6發(fā)動機(jī)相關(guān)的不斷擴(kuò)大的召回問題，對渦輪增壓器的聲譽也沒什么好處。

你越是調(diào)查召回和投訴，就越會發(fā)現(xiàn)與渦輪增壓器本身相關(guān)的問題，而不是與發(fā)動機(jī)本身。例如，一位2017年大眾帕薩特車主在CarComplaints上注冊的報告指出，他們行駛僅124英里時經(jīng)歷了發(fā)動機(jī)熄火，他們認(rèn)為這是由于渦輪增壓器上的一個小裂縫所致。他們報告說，這個問題一直存在，但大眾經(jīng)銷商卻不愿意提供解決方案。

渦輪增壓發(fā)動機(jī)能跑多遠(yuǎn)？

雖然很容易找到渦輪增壓器故障的案例，但根據(jù)我們所見，可以得出結(jié)論，汽車制造商已經(jīng)成功減少了與十五或二十年前的渦輪增壓發(fā)動機(jī)相比，早期發(fā)動機(jī)故障的發(fā)生頻率。沒有理由認(rèn)為一臺保養(yǎng)得當(dāng)?shù)臏u輪增壓發(fā)動機(jī)不能跑到25萬英里甚至更多。但渦輪增壓器只是一個可能會損壞的部件，無論你做什么，將高壓、高溫的空氣壓入氣缸總會給發(fā)動機(jī)帶來額外的壓力，因此像彼得·吉爾伯特的1989年薩博900 SPG這樣的百萬英里渦輪增壓車，始終會比里程表上有七位數(shù)的自然吸氣車輛更為稀有。

或者至少你可能會這樣認(rèn)為。事實上，世界上有些最高里程的汽車和卡車是渦輪增壓發(fā)動機(jī)驅(qū)動的，不過這些主要是重型柴油皮卡。不過，當(dāng)駕駛員在他們的坦途、銀ado和F系列卡車上滾動七位數(shù)的里程表時，確實讓人不禁思考。然而，實際上，我們并沒有很多自然吸氣柴油發(fā)動機(jī)可以作為公平的比較，因為理論上，這些發(fā)動機(jī)會更耐用——再次由于熱量、壓力和額外機(jī)械部件的減少。

簡而言之：渦輪增壓發(fā)動機(jī) 天生 比自然吸氣發(fā)動機(jī)更不可靠，但絕大多數(shù)駕駛者在原車動力系統(tǒng)上行駛的里程不會多到注意到差異。不過，隨著建筑材料和計算機(jī)成像技術(shù)的進(jìn)步，以及廣泛的測試，像豐田這樣的發(fā)動機(jī)制造商現(xiàn)在能造出更可靠的發(fā)動機(jī)缸體，這意味著今天的渦輪增壓發(fā)動機(jī)可能比我們父母在七十年代、八十年代和九十年代駕駛的發(fā)動機(jī)使用壽命更長。

混合動力車和電動車：渦輪增壓發(fā)動機(jī)會被淘汰嗎？

我們在這里討論的內(nèi)容可能最終是一個無關(guān)緊要的問題。到2024年，各類混合動力車和電動車的銷量上升，已占所有汽車銷售的20%。在2023年，這一數(shù)字為16.3%，而在'23年，僅為12.9%。十年前，混合動力車僅占市場的約3.2%。無論你喜歡不喜歡電池車，時間是無法倒流的。考慮到混合動力車在遵守排放法規(guī)方面顯然比渦輪增壓器更有效，因此，電動機(jī)最終將取代渦輪增壓器，成為行業(yè)最受歡迎的動力提升方式，這似乎是必然的。

與此同時，在插電式SUV中，我們得到了兩全其美的體驗，例如 現(xiàn)代途勝混合動力車，它通過與混合動力系統(tǒng)搭配的渦輪增壓器，從一臺僅有1.6升的四缸發(fā)動機(jī)中擠出了226匹馬力，同時保持綜合燃油經(jīng)濟(jì)性至少為35 MPG。 基礎(chǔ)版途勝 搭載了更大的2.5升四缸發(fā)動機(jī)，能輸出187馬力，油耗為32 MPG。

電動汽車當(dāng)然也有其自身的壽命問題。典型的電池組通常只能使用大約十年，更換費用可能高達(dá)一萬美元。雖然續(xù)航焦慮現(xiàn)在已經(jīng)不再是個問題，但寒冷的氣候也會顯著減少可用續(xù)航里程，而在普通的內(nèi)燃機(jī)汽車中（無論是否渦輪增壓）就不太明顯了。沒有哪項新技術(shù)是完美的，如果再給我們八九年的時間的話，我們可能會回過頭來看看電池的壽命有沒有改善。