奥迪A6涡轮增压系统故障诊断与排除

河南工业职业技术学院 1 正 文 摘摘要要 3 3 ABSTRACT 4 4 第一章第一章 汽车废气涡轮增压器概况汽车废气涡轮增压器概况 5 5 1 11 1 汽车加装增压器的目的汽车加装增压器的目的 5 5 1 1 11 1 1 汽车涡轮增压器的作用汽车涡轮增压器的作用 5 5 1 1 21 1 2 汽车加装增压器的负面影响汽车加装增压器的负面影响 5 5 1 21 2 汽车涡轮增压的种类汽车涡轮增压的种类 5 5 1 2 11 2 1 废气涡轮增压系统废气涡轮增压系统 5 5 1 2 21 2 2 机械增压系统机械增压系统 6 6 1 2 31 2 3 复合增压系统复合增压系统 7 7 1 2 41 2 4 气波增压系统气波增压系统 8 8 1 31 3 废气涡轮增压器的工作原理废气涡轮增压器的工作原理 8 8 1 3 11 3 1 内燃机的基本工作原理及其同空气增压系统的关系内燃机的基本工作原理及其同空气增压系统的关系 8 8 1 3 21 3 2 汽车涡轮增压器的工作原理汽车涡轮增压器的工作原理 8 8 1 41 4 废气涡轮增压系统的特点废气涡轮增压系统的特点 1010 1 4 11 4 1 废气涡轮增压发动机的优点废气涡轮增压发动机的优点 1010 1 4 21 4 2 废气涡轮增压发动机的缺点废气涡轮增压发动机的缺点 1010 1 51 5 废气涡轮增压器的组成废气涡轮增压器的组成 1111 1 5 11 5 1 废弃涡轮增压器的控制系统废弃涡轮增压器的控制系统 1111 1 5 21 5 2 废弃涡轮增压器的冷却系统废弃涡轮增压器的冷却系统 1212 1 5 31 5 3 弃涡轮增压器的润滑系统弃涡轮增压器的润滑系统 1212 1 5 41 5 4 气涡轮增压器的零部件气涡轮增压器的零部件 1313 第二章第二章 汽车废气涡轮增压器的维护及汽车废气涡轮增压器的维护及保保养养 1515 2 12 1 使用废气涡轮增压器的注意事项使用废气涡轮增压器的注意事项 1515 2 1 12 1 1 发动机润滑油压力建立以前必须使发动机保持在怠速状态发动机润滑油压力建立以前必须使发动机保持在怠速状态 1515 2 1 22 1 2 在发动机停车之前要使它的温度和转速逐步地从最大值降下在发动机停车之前要使它的温度和转速逐步地从最大值降下 1515 2 1 32 1 3 预先润滑涡轮增压器预先润滑涡轮增压器 1515 2 1 42 1 4 低温时启动发动机必须谨慎低温时启动发动机必须谨慎 1616 2 1 52 1 5 要避免发动机长时间的怠速要避免发动机长时间的怠速 1616 2 22 2 废气涡轮增压器的性能维护废气涡轮增压器的性能维护 1616 河南工业职业技术学院 2 2 32 3 奥迪废气涡轮增压器的启动和安装步骤奥迪废气涡轮增压器的启动和安装步骤 1717 2 42 4 废气涡轮增压系统的使用问题废气涡轮增压系统的使用问题 1818 第三章第三章 汽车废气涡轮增汽车废气涡轮增压压器的维器的维修修 2121 3 13 1 废气涡轮增压器的常见故障废气涡轮增压器的常见故障 2121 3 23 2 奥迪奥迪 A6A6 轿车废气涡轮增压器的故障诊断与排除轿车废气涡轮增压器的故障诊断与排除 2222 3 2 13 2 1 涡轮增压器故障诊断流程涡轮增压器故障诊断流程 2222 3 2 23 2 2 汽车废气涡轮增压器的汽车废气涡轮增压器的检检测与诊断测与诊断 2424 3 2 33 2 3 汽车涡轮增压发动机检汽车涡轮增压发动机检测测的注意事项的注意事项 2626 3 33 3 奥迪奥迪 A6A6 轿车废气涡轮轿车废气涡轮增增压器典型故障案例分析压器典型故障案例分析 2828 结束结束语语 2929 致致 谢谢 3030 参考参考文文献献 3131 河南工业职业技术学院 3 摘摘 要要 涡轮增压简称 Turbo 如果在轿车尾部看到 Turbo 或者 T 即表明该车 采用的发动机是涡轮增压发动机 废气涡轮增压器 Tubro 实际上就是一个气体压缩机 它是利用发动机排 出的废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮 涡轮又带动同轴的叶轮 叶轮就压 缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气 再送入气缸 当发动机转速加快 废气 排出速度与涡轮转速也同步加快 空气压缩程度就得以加大 发动机的进气量 就相应地得到增加 发动机充气系数得到提高 从而增加发动机了输出功率 本文主要介绍奥迪轿车废气涡轮增压器的构造和工作原理 分析了废气涡轮增 压器产生故障的原因 诊断方法 以及对他的保养及使用进行了阐述 结合自 己的实际工作总结了废气涡轮增压器检查 诊断和排除法 关键词 奥迪轿车 废气涡轮增压器 故障诊断与排除 河南工业职业技术学院 4 ABSTRACT Turbocharged referred to Turbo Turbo to see if the rear of the car or T which indicates the car is turbocharged engine used in the engine Exhaust gas turbocharger Tubro is actually a gas compressor It is the use of engine exhaust as a power turbine to drive a turbine chamber turbine and driven coaxial the impeller the impeller to compress the air filter pipe sent by the fresh air and then into the cylinder When the engine speed to accelerate speed and exhaust gas turbine synchronous speed is accelerated to increase the degree of air compression the engine into the air to get the corresponding increase in inflation factor of the engine is improved thereby increasing the engine output power This paper describes the Audi exhaust gas turbocharger structure and working principle analysis of the exhaust gas turbocharger produces the causes diagnosis and for his maintenance and use of a set combined with their practical work summarizes the emission turbocharger detection diagnosis and exclusion Keywords Audi exhaust gas turbocharger Troubleshooting 河南工业职业技术学院 5 第一章第一章 汽车废气涡轮增压器概况汽车废气涡轮增压器概况 1 1 汽车加装增压器的目的汽车加装增压器的目的 1 1 1 汽车涡轮增压器的作用汽车涡轮增压器的作用 汽车发动机加装增压器的主要作用就是提高发动机进气量 从而提高发动 机的动力 让车子更有劲 一台发动机装上涡轮增压器后 其最大功率与未装 增压器的时候相比可以增加 40 甚至更高 这样也就意味着同样一台的发动机 在经过增压之后能够产生更大的功率 就拿我们最常见的 1 8T 来说 经过增压 之后 动力可以达到 2 4L 发动机的水平 但是耗油量却比 1 8 发动机并不高多 少 在另外一个层面上来说就是提高燃油性和降低尾气排放 1 1 2 汽车加装增压器的负面影响汽车加装增压器的负面影响 汽车发动机在经过了增压之后 发动机在工作时候的压力和温度都大大升 高 因此发动机寿命会比同样排量没有经过增压的发动机要短 而且机械性能 润滑性能都会受到影响 这样也在一定程度上限制了在发动机上的应用 1 2 汽车涡轮增压的种类汽车涡轮增压的种类 涡轮增压的主要作用就是提高发动机进气量 从而增加发动机的功率和扭 矩 让车子更有劲 涡轮增压的英文名字为 Turbo 一般来说 如果我们在轿 车尾部看到 Turbo 或者 T 即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机了 相 信大家都在路上看过不少这样的车型 譬如奥迪 A6 的 1 8T 宝来 1 8T 和赛威 2 0T 等等 1 2 1 废气涡轮增压系统废气涡轮增压系统 河南工业职业技术学院 6 废气涡轮增压系统是我们平时最常见的涡轮增压装置了 增压器与发动机 无任何机械联系 实际上是一种空气压缩机 通过压缩空气来增加进气量 它 是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮 涡轮又带动同轴的 叶轮 叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气 使之增压进入气缸 如图 1 1 转速增快 废气排出速度与祸轮转速也同步增快 叶轮就压缩更多的空气进入 气缸 空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料 相应增加燃料量就可以增 加发动机的输出功率 一般而言 加装废气涡轮增压器后的发动机功率及扭矩 要增大 20 30 但是废气涡轮增压器技术也有其必须注意的地方 那就是 泵轮和涡轮由一根轴相连 也就是转子 发动机排出的废气驱动泵轮 泵轮带 动涡轮旋转 涡轮转动后给进气系统增压 增压器安装在发动机的排气一侧 所以增压器的工作温度很高 而且增压器在工作时转子的转速非常高 可达到 每分钟十几万转 如此高的转速和温度使得常见的机械滚针或滚珠轴承无法为 转子工作 因此涡轮增压器普遍采用全浮动轴承 由机油来进行润滑 还有冷 却液为增压器进行冷却 图 1 1 废弃涡轮增压系统 1 2 2 机械增压系统机械增压系统 机械增压系统安装在发动机上并由皮带与发动机曲轴相连接 从发动机输 出轴获得动力来驱动增压器的转子旋转 从而将空气增压吹到进气岐道里 如 河南工业职业技术学院 7 图 1 2 轮转速和发动机相同 因此没有滞后现象 动力输出非常流畅 但是由 于装在发动机转动轴里面 因此还是消耗了部分动力 增压出来的效果并不高 图 1 2 械增压系统 1 2 3 复合增压系统复合增压系统 复合增压系统即废气涡轮增压和机械增压并用 机械增压有助于低转速时 的扭力输出 但是高转速时功率输出有限 而废气涡轮增压在高转速时拥有强 大的功率输出 但低转速时则力不从心 发动机的设计师们于是就设想把机械 增压和涡轮增压结合在一起 从而解决两种技术各自的不足 同时解决低速扭 矩和高速功率输出的问题 这种装置在大功率柴油机上采用比较多 汽油机上 采用双增压系统 复合增压系统 的车型还比较少 大众的 1 4 TSI 发动机 这 款发动机兼顾了低速扭力输出和高速功率输出 在低转速时 由机械增压提供 大部分的增压压力 在 1 500rpm 时 两个增压器同时提供增压压力 随着转速 的提高 涡轮增压器能使发动机获得更大的功率 与此同时 机械增压器的增 压压力逐渐降低 机械增压通过电磁离合器控制 它与水泵集合在一起 在转 速超过 3500rpm 时 由涡轮增压器提供所有的增压压力 此时机械增压器在电 磁离合器的作用下完全与发动机分离 防止消耗发动机功率 采用了了这一系 河南工业职业技术学院 8 统 其发动机输出功率大 燃油消耗率低 噪声小 只是结构太复杂 技术含 量高 维修保养不容易 因此很难普及 1 2 4 气波增压系统气波增压系统 气波式增压器通过特殊的转子使废气与空气接触 利用高压废气对低压空 气产生的压力波 迫使空气压缩 从而提高进气压力 气波式增压器具有充气 效率高 低速扭矩大 加速性好等优点 但由于它的特殊结构 气波式增压器 同样存在体积大 重量大 噪音大等缺点 另外 空气压力波对进 排气阻力 过于敏感 要求进气滤清器及排气消声器和管道尽可能的加大尺寸并减小阻力 由于存在许多问题 气波式增压器目前仍处于研究试验阶段 1 3 废气涡轮增压器的工作原理废气涡轮增压器的工作原理 1 3 1 内燃机的基本工作原理及其同空气增压系统的关系内燃机的基本工作原理及其同空气增压系统的关系 内燃机是一种耗气机械 因为燃油需要与空气混合才能完成燃烧冲程 一 旦空燃比达到某一值后 再增加燃油 除了将黑烟和未燃尽的燃油排到大气中 外 不会产生更多功率 发动机供油越多 黑烟就越浓 因此 超过空燃比极 限后 增加供油量只会造成燃油消耗量过多 大气污染 废气温度升高 并使 发动机寿命缩短 由此可见 增加空气量的能力对发动机来说是多么重要 1 3 2 汽车涡轮增压器的工作原理汽车涡轮增压器的工作原理 涡轮增压器是一种利用发动机排气中的剩余能量来工作的空气泵 废气驱 动涡轮叶轮总成 它与压气机叶轮相连接 如图 1 3 涡轮增压器转子转动时 大量的压缩空气被输送到发动机的燃烧室里 由于增加了压缩空气的重量 就 可以使更多的燃油喷入到发动机里去 使发动机在尺寸不变的条件下而产生更 多功 率 河南工业职业技术学院 9 图 1 3 废气涡轮增压系统 涡轮增压器是一种非常精密的装置 如图 1 4 但其工作原理并不复杂 简 单来说它就是通过发动机所排放出来的废气推动涡轮运转 然后通过涡轮驱动 与它连在同一个连接轴上的涡扇 不断向发动机气缸内压入新鲜空气 这样气 缸在单位时间内进入的空气就越多 它的工作效率也就越高 如果您还不明白 那您可以把它想象成一个高压锅 在高压下锅内的温度可以更高 我们煮饭的 时间也就更短 与此类似 在高压下发动机缸体与活塞的工作效率也更高 所 以动力就 更猛 河南工业职业技术学院 10 图 1 4 废气涡轮增器 涡轮增压器属于高温部件 因为驱动它运行的气体直接来自气缸内排出的 废气 温度高达 900 C 1000 C 而在全负荷状态下 涡轮的转速可达每分钟 18 万 20 万转 很显然 涡轮在如此高温下还要做着如此的高速运转 那就需要 特别高效稳定的润滑条件 而且在高温高压环境下工作 增压器的各个部件以 及润滑油就必须具备良好的耐高温性和密封性 1 4 废气涡轮增压系统的特点废气涡轮增压系统的特点 1 4 1 废气涡轮增压发动机的优点废气涡轮增压发动机的优点 涡轮增压有许多好处 非增压发动机通过曲轴的运动直接从大气中吸进空 气 而涡轮增压器向发动机提供压缩空气 由于进入气缸的空气增多 所以允 许喷入较多的燃油 使发动机产生较多的功率并具有较高的燃烧效率 这意味 着一台尺寸和重量相同的发动机经增压后可以产生较多的功率 或者说 一台 小排量发动机经增压后可产生与较大发动机相同的功率 其它还有节约燃油和 降低排放等优点 由于涡轮增压器为发动机提供了更多的空气 燃油在发动机气缸里燃烧时 会燃烧得更充分 更彻底 发动机进气管的空气保持正压力 大于大气压的压 力 对发动机有几方面的好处 当发动机进排气门重叠开启时 新鲜空气吹入 燃烧室 清除所有残留在燃烧室里的废气 同时冷却气缸头 活塞和气门 涡轮增压器可使非增压发动机在高原上工作时得到氧气补偿 使其达到标 准大气条件 发动机和涡轮增压器相匹配 使进气管压力保持海平面大气压 而一台自然吸气的发动机 随着海拔高度的增加 其功率将下降 1 4 2 废气涡轮增压发动机的缺点废气涡轮增压发动机的缺点 诚然 涡轮增压的确能够提升发动机的动力 不过它的缺点也有不少 其 中最明显的就是动力输出反应滞后 我们看看前面有关涡轮增压的工作原理就 知道了 即由于叶轮的惯性作用对油门骤时变化反应迟缓 也就是说从你大脚 河南工业职业技术学院 11 踩加大马力 到叶轮转动将更多空气压进发动机获得更大动力之间存在一个时 间差 而且这个时间还不短 一般经过改良的涡轮增压也要至少 2 秒左右来增 加或者减少发动机动力输出 如果你要突然加速的话 瞬间会有提不上速度的 感觉 随着技术的进步 虽然各个使用涡轮增压的厂家都在对涡轮增压技术进行 改进 但是由于设计原理问题 因此安装了涡轮增压器的汽车驾驶起来的感觉 是和大排量的汽车有一定差异的 譬如说我们买了 1 8T 的涡轮增压汽车 在实 际的行驶之中 加速肯定不如 2 4L 的 但是只要度过了那段等待期 1 8T 的动 力同样会窜上来 因此如果你追求驾驶的感觉的话 涡轮增压并不适合你 如 果你是跑高速之类的 涡轮增压才显得特别有用 如果你的爱车经常在城市内行驶 那么有必要考虑需要什么样的涡轮增压 因为涡轮并不是随时都在启动的 对于那些启动转速高的涡轮增压发动机 就 拿翼豹的涡轮增压来说 它的启动是在 3500 转左右 5 挡能够上到 3500 转估 计速度都破 120 了 除非你故意停留在低档位 否则不超过 120 公里的时速翼 豹的涡轮增压根本无法启动 这时那些低转速启动的涡轮增压发动机更为合适 例如大众的 1 4Tsi 1 8Tsi 发动机 在 1750 甚至 1500 转的时候涡轮增就介入了 即使在 2000 3000 换档 也能保证换档前后转速保持在燃油应用效率更高的涡 轮增压区域 此外涡轮增压还有维护保养方面的问题 就拿宝来的 1 8T 来说 6 万公里 左右就要更换涡轮了 虽然次数不算多 毕竟给自己的车无形之中又增加了一 笔维护保养费 这个对经济环境还不是特别好的车主来说特别值得注意 1 5 废气涡轮增压器的组成废气涡轮增压器的组成 1 5 1 废弃涡轮增压器的控制系统废弃涡轮增压器的控制系统 如果涡轮增压器的增压压力不加限制 那么过高的进气管压力及过高的燃 烧压力可能使发动机零件损坏 为此很多涡轮增压器都装有放气膜盒 从膜盒 到涡轮机壳体上的放气阀用连动杆连接 膜片弹簧压住放气阀使其关闭 进气 管内的增压压力作用到放气膜片上 当进气管内的增压压力达到最大安全极限 河南工业职业技术学院 12 时 增压压力推压放气膜片并打开放气阀 使部分废气不经过涡轮机叶轮 从 而限制了涡轮增压器轴的转速及增压压力 在某些发动机上 作用在放气膜片 上的增压压力由电脑 纵 通过 PCM 使电磁线圈通电或断电来控制增压压力 有些电脑按预编程序在突然加速时 允许短时间产生较高的增压压力 以改进 发动机的加速性 1 5 2 废弃涡轮增压器的冷却系统废弃涡轮增压器的冷却系统 废气流过涡轮机叶轮使增压器的温度升高 尤其是发动机大负荷下工作时 很多涡轮增压器有冷却水管从增压器壳体通到冷却系统 冷却剂在涡轮增压器 壳体内循环以冷却轴和轴承 发动机润滑系统的机油从主油道供入增压器轴承 及轴 以润滑和冷却轴承 后经增压器壳体返回曲轴箱 在增压器轴上设有油 封 用来防止机油窜入压气机或涡轮机叶轮室 如果油封损坏 机油会窜入压 气机或压气机叶轮室导致排气冒蓝烟及机油消耗量增加 有些涡轮增压器没有连接增压器壳体的冷却水管 而是 机油及空气冷却 当发动机在大负荷或高转速工作后如果立即停机 那机油可能在机油及空气冷 却的增压器轴承内燃烧 燃烧所产生的坚硬碳粒会把增压器轴承刮伤 如有冷 却剂在增压器壳体内循环 就可降低轴承温度而避免发生这类问题 因此 用 机油及空气冷却的涡轮增压器在大负荷或高速工作之后 停机之前 发动机至 少要在怠速下运转 1min 这样有助于防止增压器轴承损坏 1 5 3 弃涡轮增压器的润滑系统弃涡轮增压器的润滑系统 图 1 5是润滑油流动的示意图 它说明从发动机润滑系统流出的润滑油是如 何通过油孔和油槽流入两个主轴承的 润滑油流过轴承中的油孔去润滑和冷却 轴承 轴承孔和轴颈 润滑油也从进油孔直接进入推力轴承 或者通过在压气 机壳后盖板的油道进入推力轴承 润滑油靠重力从中间壳排出 密封系统使中 间壳同涡轮级和压气机级分开 密封限制润滑油流进压气机和涡轮区域内 并 阻止燃气和空气从这两个区域流入中间壳 密封系统由活塞环密封 石墨和 O 河南工业职业技术学院 13 形图密封 甩油环以及迷宫 螺纹状的 密封组成 以完成密封任务 当轴旋 转和壳体内气体压力建立起来时 密封开始起作用 图 1 5 涡轮增压器润滑油路 各种卡环和螺栓用来防护转动部件或将它们定位 止推部件用来保证轴向 位置 轴的螺母或车有螺纹的叶轮用来连接压气机叶轮和涡轮叶轮 涡轮壳和 压气机壳同中间壳及转子总成靠螺栓 V 形卡箍和 或压板 锁紧板来连接 1 5 4 气涡轮增压器的零部件气涡轮增压器的零部件 废气涡轮增压器是由废气驱动的涡轮和径流式压气机组成的 如图 1 6所示 它们分别被安装在轴的两头并有各自的铸造壳体 轴本身被安装在中间壳中并 由中间壳来支撑 中间壳的两侧分别同压气机壳和涡轮壳相连接 典型的涡轮 增压器转速可以在 转 分以上 河南工业职业技术学院 14 图 1 6 增压器结构 1 涡轮 涡轮部分是个向心式的径流或混流装置 由铸造的涡轮叶轮 叶轮隔热罩 及涡轮壳组成 进气口位于涡轮壳的外直径处 废气流进涡轮 经叶轮叶片 从涡轮壳直径的中心部位流出 2 压气机 压气机部分是个离心式或径向外流式装置 由铸造的压气机叶轮 后盖板 及压气机壳组成 进气口位于压气机壳直径的中心部位处 空气在压气机内向 外流 经叶轮叫片 从压气机壳的外直径处流出 3 中间壳和转子 涡轮增压器卸去所连接的压气机壳和涡轮壳后剩下的部分称为中间壳和转 子总成 中间壳 又称轴承壳 以一个精心设计的轴承系统来支撑压气机和涡 轮的轮轮系统 这一为高速运转而设计的轴承系统不能象曲轴的轴承那样承受 重的载荷 而是必须精确地定位两只叶轮的位置 使其尽可能靠近两端壳子的 轮廓型线 这种定位的关键是向中间壳油孔 轴承和轴之间的间隙注入润滑油 注入到间隙里的润滑油对提高涡轮增压器的效率和延长使用寿命是极其重要的 河南工业职业技术学院 15 第二章第二章 汽车废气涡轮增压器的维护及保养汽车废气涡轮增压器的维护及保养 2 1 使用废气涡轮增压器的注意事项使用废气涡轮增压器的注意事项 2 1 1 发动机润滑油压力建立以前必须使发动机保持在怠速状态发动机润滑油压力建立以前必须使发动机保持在怠速状态 发动机在启动之后立即加速 会使涡轮增压器在其轴承还来不及得到充分 润滑的情况下就以最大转速工作 涡轮增压器在润滑不充分的情况下工作会损 坏它的轴承 重复地这样做会导致涡轮增压器过早地损坏 建议驾驶员起动发动机后应先怠速运行 3 5 分钟 2 1 2 在发动机停车之前要使它的温度和转速逐步地从最大值降下在发动机停车之前要使它的温度和转速逐步地从最大值降下 涡轮增压器的工作转速和连续工作温度都比其它机器要高 当发动机在最 大输出功率或最大扭矩状态下工作时 涡轮增压器的转速和温度也达到最大值 当发动机在这一工作点突然停车时 会使发动机尤其是涡轮增压器出问题 这 时需要发动机中速怠速或在轻负荷工况下工作一段时间 同时仍要保持发动机 的润滑油压力和流过冷却系统的空气量不变 遵循这些准则可以防止涡轮增压 器长期在缺乏润滑油的情况下运转 并可以防止涡轮增压器内部积碳现象 这 是在热回吸的作用下使轴承或中间壳里的残留润滑油碳化而形成的 建议驾驶员在停机前应先怠速运行 3 5 分钟 2 1 3 预先润滑涡轮增压器预先润滑涡轮增压器 在更换滑油或做任何维修 包括放出润滑油 之后 涡轮增压器需要进行 预先润滑 在发动机启动前要将曲轴盘动几次 启动发动机后 在进入高速运 转前 让它怠速一段时间 以建立起整个润滑油循环和压力 河南工业职业技术学院 16 2 1 4 低温时启动发动机必须谨慎低温时启动发动机必须谨慎 当环境温度过低或车辆长时间不用时 会影响发动机建立正常的润滑油压 力和流量 在这种情况下 发动机启动后必须怠速几分钟才能进入高速工作状 态 2 1 5 要避免发动机长时间的怠速要避免发动机长时间的怠速 当涡轮和压气机中气体压力过低和涡轮增压器轴的转速过低时 润滑油会 通过密封件渗漏到涡轮和压气机中 这一般不会造成机械损伤 但会弄脏叶轮 使用户产生抱怨 2 2 废气涡轮增压器的性能维护废气涡轮增压器的性能维护 1 选择机油的时候一定要注意 由于涡轮增压器的作用 使进入燃烧室 的空气质量与体积有大幅度的提高 发动机结构更紧凑 更合理 较高的压缩 比 使发动机的工作强度更高 机械加工精度也更高 装配技术要求更严格 所有这些都决定了涡轮增压发动机的高温 高转速 大功率 大扭矩 低排放 的工作特点 同时也就决定了发动机的内部零部件要承受较高的温度及更大的 撞击 挤压和剪切力的工作条件 所以在选用涡轮增压轿车车用机油时 就要 考虑到它的特殊性 所使用的机油必须抗磨性好 耐高温 建立润滑油膜块 油膜强度高和稳定性好 所以机油最好选用全合成机油 半合成机油等高质量 润滑油或者原厂专用机油 2 发动机机油和滤清器必须保持清洁 防止杂质进入 因为涡轮增压器的 转轴与轴套之间配合间隙很小 如果机油润滑能力下降 就会造成涡轮增压器 的过早报废 3 需要按时清洁空气滤清器 另外注意 在空气滤清器或空气滤清器壳体 已被拆下时 不要起动发动机 防止灰尘等杂质进入高速旋转的压气叶轮 造 成转速不稳或轴套和密封件加剧磨损 润滑系统 将机油变脏 并使曲轴箱压力 河南工业职业技术学院 17 迅速升高 此外发动机低速运转时机油也会通过密封环从排气管排出或进入燃 烧室燃烧 从而造成机油的过度消耗产生 烧机油 的情况 4 涡轮增压器要经常检查有没有异响或者不寻常的震动 润滑油管和接头 有没有渗漏 5 涡轮增压器转子轴承精密度很高 维修及安装时的工作环境要求很严格 因此当增压器出现故障或损坏时应到指定的维修站进行维修 而不是到普通的 修理店 2 3 奥迪废气涡轮增压器的启动和安装步骤奥迪废气涡轮增压器的启动和安装步骤 安装者应遵守下列预防措施 以确保成功地更换涡轮增压器 1 要确保包括润滑油泵和整个发动机状态在内的发动机润滑系统的完好 确保所有通道和管路畅通 使它们能够产生和保持所需的润滑油流量和压力 2 要确保润滑油进口供油管路和出口排油管路清洁并布置适当 a 润滑油进出油管路的布置应尽量减少从发动机排气管和其他高温热源传 来的热量 b 润滑油进油管被积碳堵塞时 要更换它 c 若使用软管 要确保管子不硬化 不折叠 它的内衬不损坏 不剥落 d 若使用金属管 要确保管子无节流或折叠现象 e 一些润滑油进油软管有可以反复使用的接头 这样允许只调换软管而不 换接头 要确认接头安装正确 软管的内衬碎片不能被遗留在油管总成中 3 当涡轮增压器润滑油进出口处使用液体成型的密封垫片和密封条时 曾 经发现过这样的问题 即在拧紧接头时 这种密封垫片和密封条因受挤压而被 挤入润滑油的油道中 当这种材料进入润滑油进口后 流向一个或多个轴承中 去的润滑油将被堵塞或切断 润滑油流量和压力会迫使这种材料进入轴承 从 而引起轴承的异常磨损 在中间壳润滑油出口处 由于沉淀物增多 足以在出 口处形成润滑油的节流现象 4 对涡轮增压器进行预润滑时要注意不可使润滑油浸没增压器 5 从开口的润滑油供油管道中清除空气 把润滑油排油管从涡轮增压器上 拆卸下来 这时 盘动曲轴而不启动发动机 直到润滑油从中间壳排油口中流 河南工业职业技术学院 18 出 若润滑油连续不断地从排油管中流出来 就表明空气泡已经被排出润滑油 系统 用漏斗把润滑油倒回到排油管中 6 要确保润滑油清洁并处于正常工作所需要的油量水平上 如果有可能 应当用清洁的润滑油灌满润滑油滤清器 以减少启动发动机所需的时间 2 4 废气涡轮增压系统的使用问题废气涡轮增压系统的使用问题 关于涡轮增压 很多读者都有各种各样的疑问 我们汇总了汽车之家社区 里具有代表性的问题 今天给大家一个解疑答惑 1 涡轮增压器是不是很容易坏 很多用户买涡轮车之前都在担心涡轮会损坏 其实这个担心是多余的 老 宝来是最典型的老款涡轮增压家用车 周围的很多朋友现在的 1 8T 依然安然无 恙的跑着 他们有的跑了 10 万 有的接近 20 万公里 并没有出现传说中的涡 轮增压器损坏的现象 例如现在的涡轮增压器 其实大部分质量都说的过去 这里面涡轮增压器 和进气管之间的油封是一个重点的重点 大部分出现问题的涡轮增压器都是油 封完蛋了 造成大规模烧机油 造成增压器损坏的 很多情况是保养不及时 这里面主要是更换机油的周 期太长和使用劣质机油 造成浮动的涡轮主转轴缺少润滑和散热 进而首先损 坏的就是油封 造成漏油 最终总结一句 只要是正常保养 同时使用厂商制定或者档次高于厂商制 定机油标准的机油 理论来说 20 万公里内应该不会出现涡轮增压器损坏的现象 2 涡轮增压器娇气 跑高速完了还得怠速好长时间 早先年间这个的确是实情 早期的涡轮增压器 并没有带延时的水冷系统 经常看到老款 A6 1 8T 老款宝来 1 8T 的车主在高速服务区怠速几分钟等涡轮冷 却了再熄火 如今的技术中 很多车都带有延时电磁水泵循环 也就是有个单 独的小水泵给涡轮进行水冷散热 当你跑高速进入服务区休息时候 你自然可 以停车后放心熄火 水泵会在熄火后继续给涡轮增压器散热 不用再怠速了 现在的涡轮车型 我们已知的大众系列涡轮新车 含早期的速腾 斯柯达 河南工业职业技术学院 19 系列涡轮车型 荣威的系列涡轮车型 宝马系列涡轮新车 奥迪的涡轮系列新 车都有延时水冷系统 涡轮的散热现在不再是跑完高速后的头等大事 3 改装涡轮增压器 涡轮尺寸越大动力越猛 这个观点是非常片面的 众所周知 涡轮的尺寸越大 叶片也就越大 叶 片越大 吹动叶片的气流力量也就需要越大 也就是说大尺寸涡轮在高转速的 情况下才能发挥最佳效果 而相对比较低的转速 排气力量可能并不能够足够 推动大尺寸改装涡轮 扭矩发力的特性就和小涡轮完全不一样了 以大众经典的涡轮为例 老款宝来增压器是 K03 一些改装车的发烧友换 装了 K04 涡轮 涡轮体积增加了 20 之前老款涡轮基本 1800 转就能开始介 入并发力了 而很多换了 K04 涡轮的朋友 低扭反而要比老款 K03 要下降 涡 轮直到 2800 转才有明显介入感 当然了 大尺寸涡轮在中高转速中要比小涡轮 来的力量足多了 大叶片一旦转起来的惯性更大 并且力道更足 要把大尺寸 涡轮使用好 需要转速控制要到位 小涡轮有它自身的优点 质量轻 体积小 介入速度快 对于城里驾驶是 有帮助的 大尺寸涡轮如果不是使用于激烈驾驶 乐趣并没有小涡轮强 4 刷电脑 动力加强最明显 其他都不用改了 改装店老板说很安全啊 这是非常错误的观点 涡轮车型重新刷新电脑之前 其他事情也许可以不 着急做 但是必须做这两个事情 换 97 号汽油和换全合成机油 刷电脑是有利 弊的 不要被改装店的人轻易忽悠 这其实就是等于涡轮的超频 使用寿命肯 定比原厂涡轮寿命低一些 很多时候涡轮本体对于抗住长期 1 0bar 增压值完全 没问题 但是涡轮油封之类的软连接系统就扛不住长期高负荷运转了 5 为什么非得换 97 号汽油 一般自然吸气车 刷电脑最多涨个十几马力 涡轮车型一般能涨个几十马 力 这其中把涡轮增压值加大是最直接且最有效的办法 加大增压值必然会增 加汽缸的空气密度 再以宝来 1 8T 为例 原厂 K03 涡轮恒定增压值是 0 38bar 静态压缩比是 8 5 1 这个压缩比是非常低的 理论来说 93 号汽油完 全足够了 但是涡轮启动后 大家注意仅仅是 0 38bar 增压值情况下 汽缸内的 动态压缩比就在 9 7 1 左右了 这个压缩比理论来说已经擦 97 号汽油压缩比的 边缘了 刷完电脑后 新的程序一般都会将增压值打到 0 8 1 0 这样的值 至少 河南工业职业技术学院 20 稳定的恒定增压值也在 0 6 左右 这样等于几乎是原厂增压值的一倍以上了 汽缸内的动态压缩比将会达到 10 5 1 左右 这时候就是地地道道 97 号汽油的压 缩比了 所以刷电脑第一步 保证燃油标号不低于 97 号 6 为什么要换全合成机油 涡轮增压器因为工作转速太高 任何滚珠轴承也承受不了每分钟 10 万转的 强度 所以主转轴不是滚珠轴承和涡轮本体连接的 而是采用浮动式设计 主 转轴是浮动在机油中的 涡轮本体和主转轴之间的极为狭窄空间内充满流动的 机油 既起到润滑的作用 又能在主转轴和涡轮本地之间带走杂质并起到散热 作用 问题就出在这里 仍然以宝来 1 8T 为例 原厂 0 38bar 增压值一般转速是 10 15 万转 分钟之间 原厂机油完全够支撑这个转速和散热 但是刷电脑后 增压值暴涨 涡轮转速也会暴涨至 20 30 万转 这时候第一个扛不住的就是原 厂机油 原厂机油因为并不是顶级全合成机油 机油的粘稠度较高 流动性较 差 所以当主转轴超高转速旋转时候 机油就无法提供该有的润滑和散热了 甚至有些朋友在外面保养 机油的级别甚至不如原厂机油 这时候就会出现机 油烧糊的问题 就是前面说的涡轮损坏了 全合成机油相对比较稀 润滑和散热性更佳 涡轮转速提高后 这种更加 稀的机油可以 100 流动到该润滑的部位 所以不会出现前面说的诸多问题 河南工业职业技术学院 21 第三章第三章 汽车废气涡轮增压器的维修汽车废气涡轮增压器的维修 3 1 废气涡轮增压器的常见故障废气涡轮增压器的常见故障 废气涡轮增压器是保证发动机动力性的关键部件 由于废气涡轮增压器故 障会直接引起发动机产生动力下降 机油消耗量增大 发动机冒黑烟 工作不 稳定以及产生噪音等 增压器的常见故障有如下 1 压气机的喘振 由于进气系统堵塞 例如空气滤清器芯堵塞 进气管道由于灰尘沉积使增 压器的吸气阻力增大 从而引起发动机的增压压力下降且波动 使发动机动力 下降 工作不平衡同时产生黑烟 2 增压器在运转中强烈振动且产生噪音 增压器运转中产生强烈振动的主要原因是由于转子轴严重磨损 使轴承间隙 加大产生振动 涡轮与泵轮由于损坏或者由于灰尘油泥使转子动平衡遭到破坏 产生振动及噪音 如果噪音明显表现出来的是金属摩擦的声音 则显然是由于 轴承松旷 使涡轮或泵轮与壳体相摩擦 或是由于涡轮 泵轮叶片变形而与壳 体摩擦 如果是周期性的噪音 则可能是涡轮 泵轮叶片变形或局部灰尘油污 沉积所致 3 增压压力下降 增压压力下降是一项综合性的故障 其中增压器转子的转速下降是主要原 因 一般来讲 发动机在额定转速运转 2500 转 分以上 时 增压器转子转速 高达 15 20 万转 分 使增压压力达额定值 当轴承与轴磨损 涡轮或泵轮的 叶片变形 损坏或是由于转子与壳产生摩擦等种种原因使转子转速下降时 增 压压力即随之下降 增压压力下降会直接影响发动机动力 4 涡轮端或泵轮端排油 河南工业职业技术学院 22 涡轮增压器转子轴上采用的是全浮式滑动轴承 为了确保其润滑 从发动 机主轴道上直接引出一根机油管线通向增压器轴承腔给转子轴提供润滑 为了 不使机油进入涡轮壳与泵轮壳 在轴承两端分别设置有活塞环式的密封环 当 转子轴磨损 转子轴向特别是径向间隙超差较大时 该密封环将失去作用 有 时由于作不当造成润滑条件恶劣 使密封环磨损 拉伤都会使密封失效而产生 向涡轮端或泵轮端 排油 的故障 严重时会使排气管 消音器造成大量油污和 积炭 增大了排气阻力 降低了增压器的转速 使发动机动力下降 向泵轮端 排油 严重时 会使增压器至中冷器的管道中存有大量机油 中冷器被油污部 分堵塞 增大了进气阻力 也会使发动机动力下降 因此 当发动机的机油消 耗量增大时 如果不是发动机本身的问题 就应检查增压器是否 排油 严重 5 增压器转子轴被卡死或烧损严重而停止运转 增压器的轴承烧死 外界异物将涡轮 泵轮叶片打坏而卡死都可使增压器 停止运转 烧损严重时甚至会使轴折断 3 2 奥迪奥迪 A6 轿车废气涡轮增压器的故障诊断与排除轿车废气涡轮增压器的故障诊断与排除 3 2 1 涡轮增压器故障诊断流程涡轮增压器故障诊断流程 检查涡轮增压器的外部和安装情况 听一听是否有不正常的机械噪声 目 测一下是否有漏气 堵塞 温度过高 节流或叶轮碰壳体的情况 在怠速或低 功率时看起来似乎是少量的 不严重的系统漏气 在额定负荷时会严重地影响 发动机的空燃比和涡轮增压器壳体中的气体压力 所以一旦这种漏气发生 在 额定负荷时将会产生严重问题 a 听一听是否有不正常的机械噪声并看一看振动情况 b 听一听是否有高频噪声 这可能表明有空气或燃气泄漏 c 听一听周期性噪声的程度 这可能表明在空气滤清器和管道中有节流 d 检查螺母 螺栓 压板和垫片是否有漏装或松动现象 e 检查发动机进排气管及其管道和固定件是否有松动和损坏 f 检查润滑油进出管道是否有节流或损坏现象 g 检查涡轮增压器壳体是否有裂纹或损坏 河南工业职业技术学院 23 h 检查外部润滑油或冷却介质是否有泄漏 检查涡轮增压器外表面是否有 污物沉淀 表明空气 润滑油 排气或冷却介质泄漏 i 检查是否有明显的热变色 j 检查空气滤清器是否有明显的节流现象 k 查废气放气阀是否有自由运动和损坏 必须确保软管情况良好 接头是 紧的 按照设备的原始规范来检查校准和控制系统 l 核实涡轮增压器的结构参数对该用途来说是否是正确的 综上说书如下面流程图所示 河南工业职业技术学院 24 涡轮增压器故障诊断流程 检查汽车振动情况并听听是否有不正常噪音 检查螺母 螺栓 压板和 垫片是否有漏装或松动 检查发动机进排气管及其管道 和固定件是否有松动和损坏 检查润滑油进出管道是否有节流或损坏的现象 检查涡轮增压器壳体是否有裂纹或损坏 检查外部润滑油或冷却介质是否有泄漏 检查涡轮增压器外表面是否有污物沉淀 检查是否有明显的热变色 检查空气滤清器是否有明显的节流现象 查废气放气阀是否自由运动或损坏 核实涡轮增压器的结构参数对该用途来说是否是正确 表明空气 润滑油 排 气或冷却介 质泄漏 若有高频噪 音 可能有 空气和燃油 泄漏 若有周期性噪 音 可能空气 滤清器和管 道中有节流 记住 这些问题被排除的本身往往不会除掉作为故障指示物的残留物 这 些残留物的存在常常会引起对涡轮增压器的不准确评价 当问题已经被排除而 残余物仍旧保留着时 会造成对涡轮增压器的错误评价 例如 若在检测前已 先把空气滤清器调换成新的 但是残留物 如发动机进气管中由于以前节流时 残留的润滑油助保留着 会使您错误地认为残留物不是节流造成的 而是别的 河南工业职业技术学院 25 原因造成的 人人而得出不存在空气阻塞的结论 即使残留物证明可能发生过 节流 3 2 2 汽车废气涡轮增压器的检测与诊断汽车废气涡轮增压器的检测与诊断 废气涡轮增压器发生故障之后 应对其进行全面的检查 1 对整车进行基本故障检查 对整车进行基本故障检查 首先检查发动机基本工作条件 压缩和泄漏 及点火系和燃油供给系 如果供油量和压力都正常 则再检查点火系的穿透电 压是否足以点燃由涡轮 增压产生的高度压缩的混合气 点火时刻是否正确 2 目测软管 垫片和管道 目测全部软管 垫片和管道 看装配是否正确 有无损伤 磨蚀 如破损 或变质 将使涡轮装置不能正常工作 导致增压过高或过低 3 检查进气管真空泄漏 用真空接在空气流量计至增压器之间 检查位置进气管真空泄漏情况 AUDI A6 发动机在怠速时的真空度为 0 5 0 6bar 不符合要求 则检查进气管 曲轴箱通风管等有无破裂 发动机机油和滤清器必须保持清洁 防止杂质进入 否则机油润滑能力下降 从而造成废气涡轮增压器的过早报废 4 拆检涡轮增压器 a 果以上各项检查合格 下一步检查涡轮增压器 如果必须从车上拆下涡 轮增压器 则在检修时务必保持清洁 任何脏物或污染都会导致严重后果 在 拆卸涡轮机前 应将壳体和零件的相对位置加上标志 以保证重新装配时正确 无误 拆开涡轮装置 仔细观察增压涡轮和动力涡轮 检查是否存在弯曲 破 裂或过度磨损现象 b 查涡轮壳体内部是否存在由于轴的摆动范围过量 进入脏物或润滑不当 而造成的磨损或冲击损伤 用手旋转涡轮 手感阻力应是均匀的 不应过大 转动应无粘滞感 即应无擦伤或任何接触 c 于对轴承间隙有严格要求 应按生产厂规定的程序检查轴向和径向间隙 以大众奥迪汽车的涡轮增压器为例 可将百分表插入涡轮机壳的孔中 使其接 触轴端 沿轴向移动涡轮机轴 测量轴的轴向间隙不应大于 0 11mm 如图 河南工业职业技术学院 26 4a 所示 将百分表从机油排出孔插过轴承隔圈的孔 使其接触涡轮机轴的中 心 上下移动涡轮机轴 测量轴的径向间隙不应大于 0 15mm 如图 4b 所示 若轴向间隙或径向间隙不符合要求 则更换涡轮增压器 5 增压控制电磁阀的检测 下面以一汽大众奥迪 A61 8T 为例介绍增压控制电磁阀的检测 一 基本检查 a 接故障诊断仪 VAGl55l 选择读取测量数据块 功能 08 b 增压控制电磁阀 N75 上拆下软管 接上辅助软管 起动执行元件诊断 并触发增压控制电磁阀 N75 c 磁阀将发出 咔嚓 声响并打开和关闭 通过向辅助软管吹气来检查 d 果电磁阀无 咔嚓 声 对增压压力控制电磁阀进行电气检查 见 增压控 制电磁阀 N75 的电气检测 e 没有电信号时 电磁阀常闭 f 电磁阀有 咔嚓 声但不正常地打开和关闭 更新增压控制电磁阀 N75 二 增压控制电磁阀 N75 的电气检测 a 下电磁阀的供电插头 用万用表测量其电阻值应该是 25 35 b 果没有达到规范值 更换增压压力控制电磁阀 N75 c 果达到了规范值 检查增压压力控制电磁阀的供电 三 增压压力控制电磁阀 N75 的供电检测 a 起动机短时工作 允许发动机短时起动 用万用表 电压测量档 测量端子 1 2 处的电压应该是蓄电池电压 b 果没有达到规范值 检测增压控制电磁阀的触发情况 四 检查增压控制电磁阀 N75 的触发情况 a 下电磁阀 N75 的供电插头并把二极管检测灯串接在线束侧端子 1 和 2 之 间 b 动执行元件诊断并触发增压控制电磁阀 二极管检测灯应闪亮 c 果二极管检测灯不闪亮或常亮 检测线束的插接 d 检测盒 VAGl598 22 接到发动机电控装置的线束上 检测端子 2 与检 测盒 河南工业职业技术学院 27 e VAGl598 22 触点 64 间的导线是否断路或对正极 对负极短路 综上所述如下列流程图所述 对整车进行基本故障检查 目测软管 垫片和管 道 检查进气管真空泄漏 拆检涡轮增压器 增压控制电磁阀的检测 增压控制电 磁阀的基本 检测 增压控制电磁 阀 N75 的电 气检测 增压压力控制 电磁阀 N75 的供电检测 检查增压控制 电磁阀 N75 的触发情况 3 2 3 汽车涡轮增压发动机检测的注意事项汽车涡轮增压发动机检测的注意事项 1 在找出问题的原因之前 不能如通常所做的那样先轻率地把涡轮增压器 从发动机上拆下来 而应该先检查和评估涡轮增压器的工作情况 现场出现的 问题大多数可以通过系统故障诊断来解决 如果必须把涡轮增压器从发动机上 拆下来 则在把软管 夹头和接头拆下来时 要确定接头是否是紧的 是否有 漏气 因为一旦把涡轮增压器拆下来后 就很难证实产生这类问题的真正原因 2 更换了新的涡轮增压器的立即出现故障可能与下列因素有关 a 没有完全解决造成需要更换涡轮增压器的问题 b 在更换涡轮增压器时产生的问题 c 涡轮增压器本身有缺陷 3 一