可调涡轮增压器

1、可调涡轮增压器深圳高级技工学校汽车系汽车维修专业2000级G5F班 方耀鑫指导老师 刘汉军废气涡轮增压器的基本原理通过使用废气涡轮增压器可以得到较大的扭矩，同时可以达到较高的发动机功率。这一切是通过吸入的空气被压缩实现的。因为空气被压缩，因此在每一个吸气冲程中有 更多的空气，也就是有更多的氧气进入燃烧室内。通过氧气供给量的提高，可以得到更好的 燃烧效果。同时功率也增加。发动机的废气中带有热能和动能，这些能量可用于驱动涡轮增压器的废气涡轮机。废气经过这个过程丧失了部分能量并冷却下来。废气涡轮驱动空气增压器。增压器压缩被吸入的空气。气体变热，因此密度降低。在增 压空气冷却器中空气被冷却，密度也相应

2、地增大。空气增住器压缩废气涡轮机驱动空被吸入的空气气增压器带旁通的废气涡轮增压器对于一个涡轮增压器存在两个方面的问题：在高转速区，涡轮机的转速较高，空气压缩得比需要的更紧。在低转速区，废气涡轮机达不到所需要的转速。空气压缩得不够紧。发动机达不到理 想的功率。带旁通的废气涡轮增压器在结构方面选用一个折衷的方法。在高转速区，一部分废气 不进入涡轮而通过直接接到排气管。这样空气不会超过最佳的增压压力并且发动机可以达到 最大功率。此系统在低转速区不起作用。借助于旁通阀，旁通才可以开启或关闭。_) SSP 190/03帝旁通的废气涡轮增压器此系统在低转速区不起作用。借助于旁通阀，旁通可以开启或关闭。吸入

3、的空气增压空气冷却器进气管废气流旁通旁通阀废1弯管可调涡轮增压器废气涡轮机中可调节的导向叶片能替代旁通。可调节的导向叶片控制废气流对涡轮的 影响。导向叶片是通过真空调节器移动的。优点：因为可调节的导向叶片可以影响废气流（方向）。所有在低转速区可以得到较高的发动机功率。在高转速区，由于涡轮机内的废气压较低，同时低转速区有较高的功率，这样燃料消耗降低。因为在整个转速区都保持最佳的增压压力，所以废气中有害物质的排放值减小，同时燃烧效果更好。结构：与带旁通的废气涡轮增压器不同，可调涡轮增压器不仅在高转速区提供所需要的压缩空 气压力，而且在整个转速区内均提供所需要的压缩空气压力。废气流经过可调节的导向叶

4、片被导入涡轮内，即可实现这个要求。带”调节导向叶片的涡轮增压器废气流导向叶片点空调节器增压空气冷却器大气压SSP 190/06吸入的空气气流从一个带变窄部分的管中通过时，其速度一定比在没有变窄的管中通过的速度快。 其前提条件是两个管中的压力一样。这个最基本的物理原理被用于恒功率废气涡轮增压器。转速低，增压压力高废气流的横截面在进入涡抡前通过可调节的导向叶片变小，由于废气流被迫从变窄的 横截面中更快地通过，因此涡轮就转得更快。由于涡轮的转速较快，即使发动机的转速较低也可以得到所需的增压压力。废气的反 压比较高。转速高涡轮增压器的横截面与废气流的横截面一样大。与旁通形式不同，整个废气流可以被 导入

5、到涡轮机中。导向叶片使进入横截面加大，这样可以避免超过所需要的增压压力。废气的反压下降。SSP 190/09导向叶片的调整导向叶片的轴部插在一个支撑盘内。在支撑盘背面，导向叶片的轴部有一个导向轴劲，每一个导向轴劲都卡在调整环内。 所有导向叶片都能随调整环转动而同时切均匀地转动，调整环真空调节器控制杆的导向轴劲 移动。真空节器电磁阀N75和用于导向叶片位置调整的真空调节器真空调节到导向叶片的缓斜位置发动机控制元件通过控制电磁阀N75来控制真空度。这样可以使最大真空度作用 到真空调节器上。导向叶片被置于缓斜位置。在此位置可以最快速度得到最大增压压力。过真空调节到导向叶片的倾斜位置电磁阀处于电流状态

6、真空调节器内的压力值等于大气压。导向叶片被置于倾斜位置。这个位置也是紧急运行状态位置。通过真空调节导向叶片的中间位置发动机必须根据当前行驶状况随时增大或减小功率.为了满足这一要求，涡轮增压器必 须实时提供最佳的增压压力.通过调整电磁阀，使真空度水平处于大气压和可达到的最大真空度值之间.针对当前的转速和负荷状态，这个真空度值使导向叶片的位置调整状态.对不断变化的行驶状态，发动机控制系统能以实时调节方式立即作出快速反应.它始终 按所需要的增压压力进行导向叶片的位置调整.系统简介传感器增压压力传感器在1.9ITDI发动机中，增压压力传感器被集成在发动机控制单元中.这个传感器通过压 力管与涡轮后面的进

7、气管相连.信号的使用在计算导向叶片的位置时需要增压压力值.信号失灵产生的结果：如果传感器信号失灵，导向叶片将处于倾斜位置.自诊断时的故障信息：控制单元损坏.高度传感器：高度传感器在发动机控制单元中.它将当前环境气压传输到控制单元.信号的使用:需将环境气压作为增压调节的修正值，因为随着高度的增加,空气的浓度降 低信号同时用于废气再循环的调节.信号失灵产生的结果:没有高度传感器的信号，涡轮增压以恒定功率按一个通用特征曲 线工作.此时可能有害物质的排放值较高且发动机功率可能下降.自诊断时的故障信息:控制单元损坏.进气管温度传感器进气管温度传感器拧在增压空气冷却器后面的进气上信号的使用:需将进气管温度

8、作为增压压力调节的修正值，它用于修正温度对增压空气 密度的影响.信号失灵产生的结果：如果传感器信号失灵，则控制单元使用一个替代温度.此时可能出现功率下降.自诊断的故障信息:对地短路.断路/对正极短路发动机转速传感器通过这个传感器可获得曲轴转速信号的使用:计算系统控制的许多功能时需要发动机转速的传感器信号，此外计算下列 值时也需要：燃烧的喷射量喷射时刻怠速调整增压调整信号失灵产生的结果:没有转速传感器的信号，发动机不会起动.如果在发动机运转过程 中出现这个故障，发动机会立即停止工作.自诊断时的故障信息:发动机转速传感器是否可信.执行元件用于增压压力限制器的N75电磁阀N75电磁阀由发动机控制单元

9、控制.通过改变信号节拍（工作比）来调节真空调节器中的 真空度.信号失灵产生的结果:电磁阀开启，真空调节器内的压力等于大气压.这相当于紧急运行 状态设置.自诊断时的故障信息:对正极短路.断路/对地短路自诊断发动机控制单元可以在很大的范围内对所有分系统和组件进行自诊断诊断可以通过故障诊断仪VA.G.1551和VA.G.1552进行.进行连接时您需要诊断导线 VA.G.1552/3具有以下功能：02读取故障存储器内容03执行机构诊断08读取测量值模块11 增压压力调整废气涡轮增压器在使用中应注意一下几点：1增压器的转子轴转速高达80000-100000r/min，若用一般机械中的轴承将无法正常工 作

10、。因此，增压器普遍采用全浮动轴承。全浮动轴承与转子轴和壳体轴承之间均有间隙，当 转子轴高速旋转时，具有0.25-0.4Mpa压力的润滑油充满这两个间隙，使浮动轴承在内外两 层油膜中随转子轴同向旋转，但其转速却比转子轴低得多，从而使轴承相对轴承孔和转子轴 的相对线速度大幅度下降。由于有双层油膜，可以双层冷却，并产生双层阻尼。由此可知， 浮动轴承具有高速轻载下工作可靠等优点，但同时也发现浮动轴承对润滑油的要求很高。必 须注意按规定牌号加注润滑油。2所用润滑油必须清洁，否则将加速轴承磨损，甚至导致增压器及发动机性能恶化。因 此，必须严格按照保养规定，定期清洗机油滤清器滤芯。15000km磨合期更换一

11、次机油和滤 芯，以后每10000km更换一次机油。3应按保养规定定期清洁空气滤清器，每两年便更换一次空气滤清器滤芯或按行驶里程 定期更换。使用中应经常检查进气系统和排气系统的密封性。4为确保浮动轴承的润滑，发动机刚起动时，应怠速运转几分钟(至少30s)，因为机油 的压力以及机油循环至浮动轴承处需要一定时间，否则浮动轴承的润滑条件得不到保障，加 剧轴承磨损，甚至发生卡死故障。停机时也同样如此，逐渐减少负荷，直至怠速运转几分钟 后方可停机。5增压器在使用了 2000-2500h后，应在发动机不解体的状态下测量转子轴的轴向移动 量。测量前应先将进、排气管从增压器上拆下，把千分表触点顶在转子轴上，然后

12、轴向推动 叶轮进行测量，移动量应为0.10-0.30mm。若超差则应将增压器拆下检修，或更换增压器。6增压器是一个精密部件，如需要分解，必须严格按说明书操作，尽可能熟悉其结构， 不应乱拆。增压器的旋转零件都经过整体平衡试验，分解时应作上记号，以免装配时破坏其 原有动平衡。7分解后装配的增压器还需检查转子轴的轴向移动量及径向间隙。废气涡轮增压器常见故障及排除：1增压器转子轴卡死引起转子轴卡死的原因有：机油压力偏低。增压器进油管接头松动、漏油，导致转子轴和衬套缺油卡死。应旋紧卡套、管接头 螺套。机油不清洁堵塞衬套油孔。应更换机油，清洁或更换机油滤清器。发动机冷起动突然加速导致机油来不及润滑衬套。应

13、怠速几分钟后加速。发动机经常紧急起动和急停机。在起动和停机过程中，均应怠速运转几分钟，然后 逐渐增加或减小负荷。2增压器冒黑烟增压器冒黑烟往往与润滑有关：转子轴与衬套间隙过大，渗透机油。应检修增压器，更换衬套。增压器机油回油管墙塞，机油进入涡轮从排气管排出。应清洁增压器回油管，必要 时更换橡胶套管。增压器机油进油管接头漏油。应旋紧接头，防止渗透。3增压器转速低，发动机功率不足冒黑烟出现此类现象时应检修增压器排气放气阀，具体是：涡轮或叶轮损坏，更换涡轮或叶轮。排气放气阀膜片破裂，更换膜片。排气放气阀弹簧失效，更换弹簧。检查中冷器。4增压器转速高，压比增大导致发动机工作粗暴发现发动机工作粗暴现象后

14、，着手检修增压器排气阀，调整弹簧预紧力，具体有以下 两点：排气放气阀胶管破损。更换硅橡胶管。涡轮壳侧面通气小孔墙塞，清洁脏物。车形及故障现象5-14 车之生活故障诊断检查机油液面，已经快浸不到油尺了，初步分析可能由于发动机烧机油导致 机油亏缺，以至于气门顶处油压不够，造成气门散响。烧机油一般有三种可能：一是气门油封漏油，机油从气门油封渗入燃烧室燃 烧，气门背后有积炭二是活塞环或缸筒磨损；三是活塞环安装错误，后两种情况 都会导致机油上窜，进入燃烧室燃烧，结果是缸筒内积炭，气门背后应无积炭。 由于该发动机从未修过，因此活塞环安装错误的可能性就被排除，只剩下两种可 能。拆开缸盖，发现缸筒无积炭，按上

15、述推论肯定是气门油封的问题。因此，没 做更多的检查，就对该车缸盖进行了大修，更换全部气门油封和活塞环之后，车 主很快把车取走。4星期后，用户又将车开来，此时，排气管冒蓝烟严重，机油亏损严重，并且 气门顶异响更大，说明还在烧机油。重新将缸盖拆下，仔细观察缸筒内部及缸盖， 活塞顶部、火花塞以及气门背面，发现各处的积炭都不明显。这就奇怪了，按说 从大修缸盖换活塞环已有4个星期，如果该车烧机油的话，燃烧室内部积炭应该 非常严重，那么多的机油都到哪去了呢？将缸盖装好，再次启动，没有发现蓝烟， 随着发动机温度增加，蓝烟越来越大，可见烧机油的地方并不在汽缸内。故障分析：由于该车使用废气涡轮增压发动机，增压器

16、在排气管前端。涡轮和泵轮在发 动机全负荷时会达到每分钟近十万转的高转速，温度很高，所以两轮连接轴采用 机油润滑的浮动式轴承，有一条机油油路专门通到涡轮增压器上。分析该车的故障现象，排气管冒蓝烟，但汽缸内又不烧机油，机油很可能是 从涡轮增压器深入排气管，当发动机高温时，机油被排气管的高温烘烤变成蓝烟， 造成烧机油的假象。这也与该车刚刚装好缸盖试车，车凉时不冒蓝烟的现象也吻 合。于是将该车涡轮增压器拆下，发现涡轮后有大量的黑色胶状物。证明判断正确。修理措施：将涡轮增压器更换，装好车好，故障排除。总结分析：这个故障的排除走了许多弯路，也耽误了很多时间。问题在于思路局限在自 然吸气式的发动机上。第一次

17、大修缸盖之前，也没有观察气门油封的状况，导致 错把缸盖大修。所以在维修过程当中，应首先了解所修车型的结构特点，与故障 现象结合加以判断分析，才能准确地找出故障点。车型：奥迪A6公里：7万故障现象：奥迪A6,发动机型号为AWL（1.8L增压），怠速时发抖运转不稳，行驶中 转向时发动机熄火，启动时必须轻踩油门踏板才能起车。故障诊断：用VAG1552诊断仪进入0108003第三区，读取节气门开度值，发现 怠速打转向时，节气门开度值由2、7%增加到3、9%，且在2、7%到3、9%间变化，这是因为节流阀脏污后，3.9%的节气门开度不足以维持发动机运转，但在4.3%开度时，节气门处间隙又突然增大，超过了怠

18、速控制的目标转速，这样就使得节气门开度频繁变化， 从而使发动机转速也随之变化。故障分析: 节流阀污垢的主要来源：1、曲轴箱内的废气；2、进气口处部分灰尘；3、用来润滑涡轮增压器轴承的油，进入进气管（这是AWL1.8T发动机 脏污更快的原因）。奥迪A6的四款发动机出现节流阀脏污现象的里程分别为：AWL（1.8T）2-4 万 KM；APS（2.4L）和 ATX（2.8L）5-7 万 KM；AWQ（1.8L）6-8 万 KM。延缓节流阀体脏污的措施有：1、及时清洗（更换）空气滤芯；2、保证进气管的密封性；3、避免无谓的怠速运转。故障排除:用清洗剂清洗干净节流阀体，然后用VAG1552或VAS5051

19、对节流阀进行基本设定，ANQ进入01-04-098进行设定，APS、ATX进入01-04-060进 行设定。17,宝来1.8T涡轮增压器异响故障车型：宝来1.8T带涡轮增压器故障现象：车辆加速至3000转时，发出“嗡嗡”异响，且车辆动力性出现不足。故障描述：该车行驶0.8万公里，反映车在高速行驶时，加速至3000转左右，有明显的噪 音，维修人员随同试车，故障属实。使用VA.G1552查询发动机控制单元有故障存储，为“增 压超过公差范围”，检查涡轮增压系统均正常。将车加速至3000转检查发现涡轮增压系统 工作正常。此时，怀疑可能是“增压压力传感器G31”自身故障所至，更换G31试车，故障 依旧。根据发动机控制单元内故障所提示，检查增压压力限制电磁阀 N75，N75作用是当 增压压力超过允许范围时，由发动机控制单元接通该电磁阀，使产生的高压增压空气排入 排气管中，从而保证增压系统在合适