汽车涡轮增压介绍

1、subaru- 1 富士重工业株式会社富士重工业株式会社 subaru- 2 4-1. 涡轮增压系统：涡轮增压系统： 压力传感器压力传感器 中冷器中冷器 空气旁通阀空气旁通阀 废气旁通阀废气旁通阀 废气旁通阀执废气旁通阀执 行器行器 工作负载电磁阀工作负载电磁阀 （主要控制）（主要控制） 涡轮增压器涡轮增压器 增压即是使发动机进气侧的压力高于正常空气压力，因此大量的空气被强制增压即是使发动机进气侧的压力高于正常空气压力，因此大量的空气被强制 地供应至发动机。地供应至发动机。 subaru- 3 4-3. 中冷器中冷器 经涡轮增压过的空气变得高温并且空气膨胀，因此导致涡轮增压效率降低。经涡轮增压

2、过的空气变得高温并且空气膨胀，因此导致涡轮增压效率降低。 为了提高增压空气的加注效率，因而采用了空气冷却式中冷器。为了提高增压空气的加注效率，因而采用了空气冷却式中冷器。 subaru- 4 4-5. 涡轮增压器涡轮增压器 a/r 废气速度越快，扭矩将会越强大，并且涡轮工作起动转速也将越好。废气速度越快，扭矩将会越强大，并且涡轮工作起动转速也将越好。 涡轮的特性由涡轮的特性由“a”和和“r”之间的关系确定。之间的关系确定。a/r 表示涡轮的特性。表示涡轮的特性。 废废气气 涡轮轴涡轮轴的中心的中心 a：涡涡卷最窄部分的面卷最窄部分的面积积 b：距：距轴轴中心的距离中心的距离 subaru- 5

3、 4-6. 废气旁通阀：废气旁通阀： 如果没有涡轮增压压力控制，将会发爆震。如果没有涡轮增压压力控制，将会发爆震。 因此，需要使用废气旁通阀设置增压压力的上限并进行控制。因此，需要使用废气旁通阀设置增压压力的上限并进行控制。 当增压压力低于设定值时， 废气旁通阀将全闭并且压力 将升高。 当增压压力达到设定值时， 废气旁通阀将开启并且废气 旁通流过涡轮。 subaru- 6 4-6. 废气旁通阀控制：废气旁通阀控制： ecm 通过工作负载电磁阀在通过工作负载电磁阀在 0 100% 范围内控制涡轮增压压力。范围内控制涡轮增压压力。 工作负载工作负载 0%： 电磁阀关闭电磁阀关闭 废气旁通阀开启废气

4、旁通阀开启 涡轮增压压力将涡轮增压压力将下降下降 工作负载工作负载 100%： 电磁阀开启电磁阀开启 废气旁通阀关闭废气旁通阀关闭 涡轮增压压力将涡轮增压压力将升高升高 ssm3 中的工作负载电磁阀占空比：中的工作负载电磁阀占空比： “主要控制主要控制” subaru- 7 4-7. 涡轮增压压力控制：涡轮增压压力控制： 油门开度油门开度 发动机转速发动机转速 发动机截流转速发动机截流转速 目标增压压力目标增压压力 实际增压压力实际增压压力 涡轮增压压力控制：涡轮增压压力控制： 低转速完全踩下油门踏板，低转速完全踩下油门踏板， 发动机转速将缓慢升高，发动机转速将缓慢升高， 涡轮增压压力升高，涡

5、轮增压压力升高， 到达到达“截流转速截流转速”后，涡轮增压后，涡轮增压 压力突然升高至目标增压压力，压力突然升高至目标增压压力， 此时，启动涡轮增压压力反馈控此时，启动涡轮增压压力反馈控 制。制。 subaru- 8 目标增压压力目标增压压力 实际增压压力实际增压压力 控制工作负载控制工作负载 废气旁通阀开度废气旁通阀开度 全闭全闭 在达到在达到“涡轮截流转速涡轮截流转速” 以前，废气旁通阀工作负以前，废气旁通阀工作负 载为载为 100% 并且废气旁通阀并且废气旁通阀 为全闭。为全闭。 在涡轮实际转速达到目标在涡轮实际转速达到目标 值后，涡轮反馈控制开始值后，涡轮反馈控制开始 工作以将实际涡轮

6、增压压工作以将实际涡轮增压压 力保持在目标值。力保持在目标值。 4-7. 废气旁通阀工作负废气旁通阀工作负 载控制：载控制： subaru- 9 ： n 目标压力目标压力 = 基本目标压力基本目标压力 x 大气压力补偿大气压力补偿 x 进气温度补偿进气温度补偿 目的 2) 大气压力补偿： 防止出现涡轮喘振现象 3) 进气温度补偿： 防止出现发动机爆震 subaru- 10 2). 大气压力：大气压力： 在高海拔，涡轮增压压力必然降低，从而导致发动机输出功率降低。在高海拔，涡轮增压压力必然降低，从而导致发动机输出功率降低。 ecm 可以通过将绝对压力设置得更高来处理部分功率损失。可以通过将绝对压

7、力设置得更高来处理部分功率损失。 相相对压对压力力 如：如： + 100 kpa + 104 kpa 大气压力大气压力 kpa 目标增压系数目标增压系数 海拔高度海拔高度 m subaru- 11 n waste gate duty-new = waste gate duty-old + duty-i + duty-p waste gate duty-new： 更新的更新的 on-工作负载工作负载 waste gate duty-old： 一个计算周期之前的工作负载一个计算周期之前的工作负载 duty-i： 积分补偿工作负载积分补偿工作负载 duty-p： 比例补偿工作负载比例补偿工作负载 目

8、的 使得实际涡轮增压压力等于目标压力。 subaru- 12 4-7. 涡轮增压压力反馈：涡轮增压压力反馈： ecm 监控实际涡轮增压压力并将其与目标压力比较，然后控监控实际涡轮增压压力并将其与目标压力比较，然后控 制废气旁通阀电磁阀的工作负载，以便实际压力接近目标压力。制废气旁通阀电磁阀的工作负载，以便实际压力接近目标压力。 目目标压标压力力 实际压实际压力力 subaru- 13 4-8. 最高目标压力最高目标压力 你可以检查涡轮增压系统是否正常。你可以检查涡轮增压系统是否正常。 绝对压力绝对压力 型号型号 相对压力相对压力 760mmhg 大气压力处大气压力处 subaru- 14 超增

9、压现象：超增压现象： 超增压现象通常在第一次油门全开时出现。超增压现象通常在第一次油门全开时出现。 超增压的容限约为超增压的容限约为 15kpa 左右。左右。 目标增压压力目标增压压力 实际增压压力实际增压压力 超增压超增压 subaru- 15 4-9. 空气旁通阀：空气旁通阀： 当油门突然关闭时，涡轮增压器和油门之间的压力会快速升高，涡轮当油门突然关闭时，涡轮增压器和油门之间的压力会快速升高，涡轮 增压器压缩机将会出现喘振噪声。增压器压缩机将会出现喘振噪声。 空气旁通阀可以防止这种情况的发生。空气旁通阀可以防止这种情况的发生。 （a）至进气歧管）至进气歧管 （b）至涡轮增压器进口管道）至涡

10、轮增压器进口管道 （c）来自中冷器）来自中冷器 subaru- 16 4-10. 培训工作单：培训工作单： 测验测验 1： 由于废气旁通阀故障导致的涡轮增压器超增压现象由于废气旁通阀故障导致的涡轮增压器超增压现象 工具： 斯巴鲁诊断记录仪 sdrt 模式文件： 喘气/喘振/振动 关注项目： 发动机转速、mapm、dtcm 测验模式： (1)断开通向废气旁通阀电磁阀的真空管，位于进气歧管侧 (2) 起动发动机并开始 sdrt 取样。 (3) 在外面以油门全开加速状态驾驶车辆。 (4) 感觉到作为失效保护的燃油切断现象后，保存数据。 subaru- 17 涡轮增压器超增压时的燃油切断功能：涡轮增压器超增压时的燃油切断功能： 当实际的涡轮增压压力高于目标增压压力当实际的涡轮增压压力高于目标增压压力 30kpa 并超过并超过 2 秒钟秒钟 以上时，会导致以上时，会导致 mil 点亮并记录点亮并记录 dtc。 目标增压压力目标增压压力 实际增压压力实际增压压力 谢谢！谢谢！ 18 subaru- 19 最高目标压力最高目标压力 发动机转速发动机转速 0 50 100 150 200 250 02000400060008000 发动机转速发动机转速 rpm 目标增压压力目标增压压力 kpa wot 轻微轻微 油门开度油门开度 subaru- 2