宝来可调式涡轮增压器工作原理.ppt

1、宝来可调式涡轮增压器工作原理,1.旁通支路式涡轮增压器 1.1 涡轮增压器工作原理 废气涡轮增压器见图1，发动机废气驱动涡轮转动，转速最高达10000r/min，涡轮带动压缩器叶轮转动空气经密度增大，每个进气冲程使进入气缸的空气量相应增多，氧含量随之增加，从而使燃烧效率提高，发动机功率增大。 发动机废气中含有热能和动能，利用这些能量可驱动涡轮增压器中的涡轮，废气失去了一步分能量，使温度降低。涡轮驱动压缩机将吸入的空气压缩，密度得以提高，但温度升高，又使增压的空气密度减小，所以压缩机与进气歧管间装有中冷器，吸入的空气在中冷器中再次被冷却，从而提高其密度。,1.2 涡轮增压器的缺点 涡轮增压器存在

2、两个缺点： 在发动机转速很高时，涡轮转速也很高。进气压力超出上限，使进气量超出需要。 发动机转速低时达不到涡轮需要的转速，进气压力低于规定下限，使空气量不能满足需要，发动机功率达不到规定要求，即增压滞后。,1.3 补救办法旁通支路 补救的方法就是在涡轮增压器上加一旁通支路，见图2，当发动机转速较高时，部分废气走旁通支路而不通过增压器，从而保证不超过最佳压缩比，进而达到所要求的发动机功率。旁通支路在发动机怠速时几乎是关闭的，旁通路的开闭由真空模片室控制。,2、可调式涡轮增压器 2.1 可调式涡轮增压器优点 该种涡轮增压器采用可调式叶片代替旁通支路，可调式叶片控制作用在涡轮上的气流量。可调式叶片由

3、真空模片室控制。其优点是： 由于废气流量由可调式叶片控制，在发动机转速较低时也可保证大功率输出； 作用于涡轮上较低的排气背压可降低发动机高转速时的油耗； 由于充气压力达到最佳状态，从而在整个转速范围内提高了燃烧效率。,2.2 可调式涡轮增压器工作原理 作个举例，有两个管子，见图3，一个等截面，另一个变截面，如果两个管子内的压力相同，气体流过变截面管的速度要比等截面管的速度快的多，可调式涡轮增压器就是采用这一原理。,可调式涡轮增压器示意图见图4，图4是当发动机低转速时，因排气量小使废气流速减慢，涡轮转速随之降低，导致充气压力下降。此时驱动装置使叶片轴正时针旋转一角度，由此减小了废气流通截面，使其

4、流速加快，涡轮转速也随之加快。这样使发动机低转速时涡轮转速也很高，仍能产生足够的充气压力。,图5是当发动机高转速时，因排气量大使废气流速加快，此时驱动装置使叶片轴逆时针旋转一角度，由此增加了废气流通截面，使其流速减慢，涡轮仍保持同样转速，充气压力保持恒定。,3、可调式涡轮增压器的结构 3.1 调整叶片 可调式涡轮增压器调整叶片见图6，叶片连同叶片轴一同安装在支承圈上，叶片轴后有一个导销，该销卡在调整圈内，调整圈转动致使叶片轴转动，最终使叶片转动，由此改变了废气流通截面积。调整圈由控制杆系驱动，控制杆系又由真空模片室驱动。,图7是发动机怠速时叶片的位置，叶片轴正时针正时针旋转到极限，进气口截面变

5、小，废气流速增大，从而提高了涡轮转速，充气压力提高。图8是发动机高速时的叶片位置，叶片轴逆时针旋转到极限，进气口截面变大，从而使涡轮转速和充气压力恒定不变。,3.2 真空模片室 模片室的作用是根据电磁阀N75输送的真空，驱动控制杆系。图9是发动机怠速时，N75通电，模片室与真空源相通，叶片正时针旋转到极限。图10是发动机高速时N75不通电，模片室与大气相通，叶片逆时针旋转到极限。,3.3 电磁阀N75 发动机电控单元能迅速响应发动机转速的变化，通过调整电磁阀N75的电流占空比，使模片室获得相适应的真空度，将充气压力控制在最佳状态。,4.电控系统 4.1 电控单元J248 发动机电控单元J248

6、在具有其它功能的同时，亦具有涡轮增压控制功能，J248配有高性能的16位微处理器，处理能力极强。涡轮增压电控系统元件图见图11，涡轮增压电路图见图12。,4.2 进气压力传感器 进气压力传感器安装在控制单元内部，用一根硬塑管连接到中冷器后的进气总管上，感知经增压并冷却后的进气压力，电控单元利用此信号来计算叶片角度。如果G信号中断，叶片将处于应急状态，即叶片逆时针旋转到极限，保持废气进气口截面积最大，此时失去充气压力可调功能，由此会导致输出功率降低。,4.3 海拔高度传感器 海拔高度传感器也装在发动机控制单元J248内部，感知周围空气压力。海拔越高周围空气密度越小，压力越低控制单元用此信号计算出

7、修正系数，用于控制废气再循环。如果此信号中断，由于不能对废气再循环进行修正，则使增压器进入应急状态，由此会导致排放增高。功率降低。,4.4 进气温度传感器G72 G72安装在中冷器后面的进气总管上，感知进气温度，控制单元用此信号计算出修正系数，用于修正温度对于充入空气密度的影响。如果此信号中断控制单元将用一替代温度值，由此会导致发动机功率下降。,4.5 发动机转速传感器G28 G28安装在发动机飞轮附近，感知曲轴转速。发动机控制单元将此信号用于多项控制，有喷油量控制、喷油时刻控制、怠速控制、增压控制等，由于是柴油发动机，所以没有点火控制。如果此信号中断发动机将不能起动，如果发动机运转中失去此信

8、号，发动机马上熄火。,4.6 电磁阀N75 电磁阀N75由发动机控制单元控制，ECU不断调整N75占空比，借此改变真空模片室内的真空。如果此信号中断，电磁阀保持打开常态，此时大气压力作用在真空模片室内，使增压进入应急状态。,5、自诊断 使用V.A.G1551或V.A.G1552对涡轮增压电控系统进行自诊断，首先进入地址码01，然后视情况分别进入以下功能码： 02查询故障码，可以查询J248、G72、G28、海拔高度传感器、进气压力传感器、电磁阀N75是否存在故障码； 03执行件诊断，可以对N75进行执行件诊断； 05清除故障码； 08读取测量数据块； 11充气压力控制，此时显示屏上有四个区，1

9、区是发动机转速，2区是额定充气压力，3区是实际充气压力，4区是充气压力控制的占空比系数。,捷达5V 发动机电控系统,1、电控系统的功能,2、电控系统的组成,3、电控系统元件安装位置,4、发动机电控系统电路图,二、燃油系统,1、燃油系统的组成,1、燃油系统组成,2、燃油压力调节器,3、喷嘴,4、燃油泵,三、活性炭罐系统,四、点火系统,1、点火系组成,2、点火系工作原理,五、怠速控制,1、节流阀体（J338）,2、节气门电位计（G69）,3、怠速节气门电位计（G88）,4、节气门怠速开关（F60）,5、怠速电机（V60）,六、传感器,1、空气流量计（G70),2、发动机转速传感器（G28）,3、霍尔传感器（G40),4、进气温