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2.3 增压控制系统故障诊断与检修

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  1. 2.3 增压控制系统故障诊断与检修 淮安信息职业技术学院 2011年4月

  2. 一、发动机增压控制系统概述 • 1、增压控制系统的功用 • 利用增压器将空气或可燃混和气进行预压缩,再送入气缸,提高发动机动力性和经济性的目的。

  3. 2、增压控制系统的类型 • 根据增压装置使用的动力源不同,增压装置分机械增压、废气涡轮增压和气波增压三种。 • 目前多采用废气涡轮增压。

  4. 二、废气涡轮增压系统的工作

  5. 1、废气涡轮增压系统功能 • (1)利用发动机排出的高温高压废气的热能和动能,驱使涡轮增压器中的动力涡轮带动同轴的增压涡轮一起转动,从而加大循环进气量,提高发动机的输出功率,提高动力性和经济性。 • (2)增压后进气温度提高,混合气可以适当变稀,从而可以使CO和HC的排放量有所降低。

  6. 2、废气涡轮增压系统的基本组成

  7. 3、废气涡轮增压器

  8. 废气涡轮增压器的基本结构 • 涡轮增压器内有动力涡轮和增压涡轮,安装在同一根轴上。

  9. 4、废气涡轮增压基本原理

  10. 工作原理: • 利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮增压机内的涡轮(位于排气道内),涡轮又带动同轴的压缩轮(位于进气道内),压缩轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气,再送入气缸。

  11. 工作情况

  12. 涡轮增压系统工作过程: • (1)发动机排出的废气,推动涡轮排气端的涡轮叶轮,并使之旋转。由此便能带动与之相连的另一侧的压气机叶轮也同时转动。 • (2)压气机叶轮把空气从进风口强制吸进,并经叶片的旋转压缩后,再进入管径越来越小的压缩通道作二次压缩,这些经压缩的空气被注入汽缸内燃烧。 • (3)有的发动机设有中冷器,以此降低被压缩空气的温度、提高密度,防止发动机产生爆震。 • (4)被压缩(并被冷却后)的空气经进气管进入汽缸,参与燃烧做功。 • (5)燃烧后的废气从排气管排出,进入涡轮,再重复以上(1)的动作。

  13. 增压压力的控制: • 为了保证发动机在不同转速及工况下都得到最佳增压值,防止发动机爆震和限制热负荷,对涡轮增压系统增压压力必须进行控制。 • 旁通放气法:调节进入动力涡轮室的废气量从而对增压压力进行控制。 • 带有涡轮增压的汽油发动机电子控制系统。

  14. 增压压力控制机构: • 执行器内有膜片将之分隔成左右两个腔,膜片左侧受进气增压压力的作用,膜片右侧装有弹簧。膜片与废气阀通过一根推杆连接。

  15. 增压压力控制过程: • 当压缩轮侧进气增压压力增加到足以克服执行器内的弹簧力时,推杆推动废气阀开启。一部分废气绕过涡轮经排气歧管直接排放出去,增压压力也随之下降。

  16. 单增压系统

  17. 双增压系统

  18. 典型废气涡轮增压控制系统

  19. 带有涡轮增压的汽油发动机电子控制系统

  20. 工作过程

  21. 当VSV关闭时,受压缩轮增压的气体直接作用在执行器的膜片上,膜片受压变形增大,废气阀开度也相应增大,废气绕过涡轮的旁通量增多,增压压力下降。当VSV关闭时,受压缩轮增压的气体直接作用在执行器的膜片上,膜片受压变形增大,废气阀开度也相应增大,废气绕过涡轮的旁通量增多,增压压力下降。

  22. 优缺点比较 • 一台发动机装上涡轮增压器后,其输出的最大功率与未装增压器的相比,可增加大约40%甚至更多。这意味着一台小排量的发动机经增压后,可以产生同较大排量发动机相同的功率。 • 发动机在采用废气涡轮增压技术后,工作中产生的最高爆发压力和平均温度将大幅度提高,从而使发动机的机械性能、润滑性能都会受到影响,而且还会提高进气温度。 • 维修费用高,如更换涡轮增压器:奥迪A6 1.8T为20000元、宝来1.8T 为16500元、帕萨特1.8T为13000元。

  23. 三、涡轮增压器在使用过程中的注意事项 • (1)尽量选择厂家指定或高级合成机油。 • (2)启动之初要低速运转一小会再提高转速。 • (3)怠速运转不要过久。 • (4)发动机大负荷运转后,要先降到低速再慢慢熄火。 • (5)尽量换用原型号的增压器。 • (6)新增压器在启动前要加入一定的机油。

  24. 四、涡轮增压器日常维护保养 • (1)定期检查机油。 • (2)检查油道。 • (3)检查气路的密封。 • (4)定期的清洁工作。

  25. 五、涡轮增压电控系统的检修 • 检查进气室和真空管路有无漏气; • 真空开关阀电路有无短路或短路,真空开关阀的电阻是否符合标准; • 视情维修或更换损坏的元件。

  26. 六、增压器常见故障原因分析 1、增压发动机功率下降的原因: • (1)旁通阀门关闭不严。 • (2)空气进口阻力损失过大。 • (3)增压器叶轮、壳体和流道脏污。 • (4)动力涡轮壳流道和叶轮上严重积碳。 • (5)增压涡轮出口管路漏气。 • (6)发动机排气管连接处漏气。

  27. 2、增压发动机进气压力上升的原因: • (1)通常是涡轮增压器及发动机供油系统、配气系统的故障。 • (2)由涡轮增压器直接造成增压压力上升的原因一般是增压压力控制电磁阀或膜片控制电磁阀损坏,使旁通阀不能适时打开。