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贛西科技職業(yè)學(xué)院畢 業(yè) 論 文題 目:發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器的應(yīng)用專(zhuān) 業(yè):汽車(chē)檢測(cè)與維修學(xué)生姓名:姜 凱 準(zhǔn)考證號(hào):056810302262指導(dǎo)老師:涂老師 2011年度上(上/下)目錄一、渦輪增壓器構(gòu)造原理 渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)及工作原理 車(chē)用渦輪增壓器由離心式壓氣機(jī)和徑流式渦輪機(jī)及中間體三部分組成。增壓器軸通過(guò)兩個(gè)浮動(dòng)軸承支承在中間體內(nèi)。中間體內(nèi)有潤(rùn)滑和冷卻軸承的油道,還有防止機(jī)油漏入壓氣機(jī)或渦輪機(jī)中的密封裝置等。 離心式壓氣機(jī)由進(jìn)氣道、壓氣機(jī)葉輪、無(wú)葉式擴(kuò)壓管及壓氣機(jī)蝸殼等組成。葉輪包括葉片和輪轂,并由增壓器軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí),空氣經(jīng)進(jìn)氣道進(jìn)入壓氣機(jī)葉輪,并在離心力的作用下沿著壓氣機(jī)葉片之間形成的流道,從葉輪中心流向葉輪的周邊??諝鈴男D(zhuǎn)的葉輪獲得能量,使其流速、壓力和溫度均有較大的增高,然后進(jìn)入葉片式擴(kuò)壓管。擴(kuò)壓管為漸擴(kuò)形流道,空氣流過(guò)擴(kuò)壓管時(shí)減速增壓,溫度也有所升高。即在擴(kuò)壓管中,空氣所具有的大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?。蝸殼的作用是收集從擴(kuò)壓管流出的空氣,并將其引向壓氣機(jī)出口??諝庠谖仛ぶ欣^續(xù)減速增壓,完成其由動(dòng)能向壓力能轉(zhuǎn)變的過(guò)程。壓氣機(jī)葉輪由鋁合金精密鑄造,蝸殼也用鋁合金鑄造。 工作原理:蝸殼的進(jìn)口與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管相連,發(fā)動(dòng)機(jī)排氣經(jīng)蝸殼引導(dǎo)進(jìn)入葉片式噴管。噴管是由相鄰葉片構(gòu)成的漸縮形流道。排氣流過(guò)噴管時(shí)降壓、降溫、增速、膨脹,使排氣的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能。由噴管流出的高速氣流沖擊葉輪,并在葉片所形成的流道中繼續(xù)膨脹作功,推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)。渦輪機(jī)葉輪經(jīng)常在900高溫的排氣沖擊下工作,并承受巨大的離心力作用,所以采用鎳基耐熱合金鋼或陶瓷材料制造。用質(zhì)量輕并且耐熱的陶瓷材料可使渦輪機(jī)葉輪的質(zhì)量大約減小2/3,渦輪增壓加速滯后的問(wèn)題也在很大程度上得到改善。噴管葉片用耐熱和抗腐蝕的合金鋼鑄造或機(jī)械加工成形。蝸殼用耐熱合金鑄鐵鑄造,內(nèi)表面應(yīng)該光潔,以減少氣體流動(dòng)損失。很重要的東東轉(zhuǎn)子 渦輪機(jī)葉輪、壓氣機(jī)葉輪和密封套等零件安裝在增壓器軸上,構(gòu)成渦輪增壓器轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子以超過(guò)100000r/min,最高可達(dá)200000r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),因此,轉(zhuǎn)子的平衡是非常重要的。增壓器軸在工作中承受彎曲和扭轉(zhuǎn)交變應(yīng)力,一般用韌性好、強(qiáng)度高的合金鋼40Cr或18CrNiWA制造??吹竭@里,大家應(yīng)該知道渦輪增壓的制造工藝和對(duì)技術(shù)、材料等的要求很高,因此成本自然也不低嘍。 廢氣渦輪增壓器常見(jiàn)的故障及排除 增壓器出現(xiàn)故障,不要匆忙的更換增壓器,應(yīng)該尋找和判斷故障原因和部位,并盡可能 地加以排除。這樣可以避免換上增壓器后同樣的故障重復(fù)出現(xiàn)。 壓氣機(jī)喘振。如果增壓器在工作過(guò)程中向氣缸內(nèi)輸送空氣量不足,空氣壓力將產(chǎn)生極大的波動(dòng),在壓氣機(jī)端發(fā)出異響,如氣喘的響聲,這就是喘振。由于喘振,發(fā)動(dòng)機(jī)工作不平穩(wěn),功率下降,排氣冒黑煙。 產(chǎn)生喘振的原因是進(jìn)氣系統(tǒng)堵塞,如空氣濾清器濾芯嚴(yán)重阻塞,進(jìn)氣管內(nèi)油污太多阻塞。增壓器的噴嘴環(huán)流通道發(fā)生變形也會(huì)造成喘振。最好是每次二級(jí)保養(yǎng)更換空氣濾芯,車(chē)運(yùn)行十萬(wàn)公里左右,清洗進(jìn)氣通道。 增壓器在運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)出雜音,發(fā)出金屬的撞擊,摩擦聲、或者產(chǎn)生振動(dòng),是增壓器轉(zhuǎn)子和渦殼之間發(fā)生了變化,應(yīng)拆卸轉(zhuǎn)子檢修、調(diào)整。 增壓器在運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)了強(qiáng)烈的震動(dòng)。這是由于轉(zhuǎn)子組不平衡,軸承損壞造成的,應(yīng)更換軸承及進(jìn)行轉(zhuǎn)子組的動(dòng)平衡校驗(yàn)。 增壓壓力下降。該故障的主要原因是進(jìn)氣道堵塞,并進(jìn)入中冷器的進(jìn)氣道連接軟管松脫,破裂造成。 增壓器突然停止運(yùn)行,發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降。這是增壓器軸承損壞,轉(zhuǎn)子組燒死所致。應(yīng)更換軸承,如損壞嚴(yán)重應(yīng)更換增壓器總成。油封漏油也應(yīng)及時(shí)檢修更換。 渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的保養(yǎng)隨著市面上帶“T”車(chē)型的不斷增多,渦輪增壓越來(lái)越被車(chē)主所熟悉。對(duì)于這種動(dòng)力強(qiáng)勁的發(fā)動(dòng)機(jī),很多車(chē)主犯起嘀咕,如何在渦輪增加發(fā)動(dòng)機(jī)和自然進(jìn)氣式發(fā)動(dòng)機(jī)二者之間進(jìn)行選擇?相比自然進(jìn)氣式發(fā)動(dòng)機(jī),渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)在動(dòng)力方面的優(yōu)勢(shì)非常明顯,同樣排量輸出最大功率可多40%以上。渦輪增壓最大優(yōu)點(diǎn)是可在不增加發(fā)動(dòng)機(jī)排量的基礎(chǔ)上,大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩,一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)裝上渦輪增壓器后,其輸出最大功率與未裝增壓器相比,可增加大約40%甚至更多。不過(guò),渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的日常使用和保養(yǎng)會(huì)麻煩一些。比起自然進(jìn)氣式發(fā)動(dòng)機(jī),渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)工作環(huán)境和保養(yǎng)維護(hù)要求更嚴(yán)格。盡管渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)嬌氣一點(diǎn),但只要保養(yǎng)得當(dāng)還是非常聽(tīng)話的。平時(shí)只要稍加注意既可,并不麻煩。首先在保養(yǎng)時(shí)盡量選擇廠家指定或高級(jí)合成機(jī)油;其次發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油濾清器和空氣濾清器必須保持清潔,此外要定期清洗或者更換濾清器。渦輪增壓很多人都已經(jīng)不再陌生了,他的強(qiáng)勁動(dòng)力和出色的燃油經(jīng)濟(jì)性也已經(jīng)被市場(chǎng)所認(rèn)可,諸如類(lèi)似介紹渦輪增壓的帖子也已經(jīng)夠多了,不過(guò)最近渦輪增壓再次成為大家關(guān)注的話題,因?yàn)榻谟幸慌鶷動(dòng)力新車(chē)將集中上市或者剛上市,如長(zhǎng)城C50、H6、中華H530、比亞迪G6等等,所以有必要再普及一下這方面的內(nèi)容,有興趣的童鞋可以看看。渦輪增壓系統(tǒng)分為單渦輪增壓系統(tǒng)和雙渦輪增壓系統(tǒng):1、只有一個(gè)渦輪增壓器的增壓系統(tǒng)為單渦輪增壓系統(tǒng)。目前我們常見(jiàn)的大眾1.4T,通用1.6T包括長(zhǎng)城1.5T等等,都是單渦輪增壓。除渦輪增壓器之外,還包括進(jìn)氣旁通閥、排氣旁通閥和排氣旁通閥控制裝置等。 二、增壓器的潤(rùn)滑 選擇質(zhì)量好的機(jī)油 在渦輪增壓器的作用下,進(jìn)入燃燒室的空氣量大幅度的提高,在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室容積不變 的情況下,相當(dāng)于提高了壓縮比,使發(fā)動(dòng)機(jī)的工作強(qiáng)度大大高。渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的高機(jī)械 加工精度,嚴(yán)格的裝配技術(shù)。這些都決定了渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)處于高溫、高轉(zhuǎn)速、大功率、大扭矩、低排放的工況下。所以在選用渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)使用的機(jī)油時(shí),要求所用的機(jī)油必須具有良好的抗磨、耐高溫性,容易建立高強(qiáng)度油膜。目前的合成機(jī)油或半合成機(jī)油都可以滿足這一要求,所以除了使用原廠規(guī)定機(jī)油外還可以選用合成機(jī)油、半合成機(jī)油等高品質(zhì)潤(rùn)滑油。 2. 經(jīng)常檢查渦輪增壓器的密封環(huán)是否失效 如果渦輪端油封失效,廢氣會(huì)通過(guò)密封環(huán)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng),時(shí)間久了就會(huì)使機(jī)油過(guò)早失效,此外,在發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)油也會(huì)通過(guò)密封環(huán)進(jìn)入排氣管,從排氣管排出排出,造成排氣管冒煙現(xiàn)象;如果壓氣機(jī)端油封失效,增壓器內(nèi)的機(jī)油便會(huì)竄入壓氣機(jī)殼,隨著進(jìn)氣一起被吸入氣缸內(nèi)燃燒,造成 機(jī)油過(guò)度消耗,產(chǎn)生“燒機(jī)油”的現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成氣缸內(nèi)積炭增多。 3. 定期更換機(jī)油 渦輪增壓器的轉(zhuǎn)子軸與其軸承的配合非常精密,如果機(jī)油過(guò)臟或變質(zhì),會(huì)將雜質(zhì)或磨粒等帶入增壓器內(nèi),輕則加速軸承磨損,重則使轉(zhuǎn)子軸與軸承咬死。因此,一定要定期更換機(jī)油,在每次換機(jī)油時(shí),最好將機(jī)油濾清器一并更換。 4. 維修要專(zhuān)業(yè) 渦輪增壓器轉(zhuǎn)子軸承配合精度很高,對(duì)維修及安裝時(shí)的工作環(huán)境要求很?chē)?yán)格,因此,當(dāng)渦輪增壓器出現(xiàn)故障或損壞時(shí)應(yīng)到專(zhuān)業(yè)的維修站進(jìn)行維修。 注意事項(xiàng) 1. 發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí),增壓器進(jìn)油口處潤(rùn)滑油壓力在最大扭矩工況及以上轉(zhuǎn)速時(shí)應(yīng)在196-392kpa(2.11-4kgf/cm2)范圍內(nèi),低怠速工況應(yīng)不小于69kpa(0.7kgf/cm2)。 2. 潤(rùn)滑油進(jìn)油溫度應(yīng)在100以下,最高不應(yīng)超過(guò)120。 3. 不要使用液體成型的密封條和密封墊片,也不能使用密封膠。 4. 要避免發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間的怠速(最長(zhǎng)不應(yīng)超過(guò)20分鐘)。 5. 嚴(yán)禁采用加速熄火空檔滑行的操作方法。 6. 在發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油壓力建立以前,必須使發(fā)動(dòng)機(jī)保持在怠速狀態(tài)(35分鐘) 7. 發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)之前,要使它的溫度和轉(zhuǎn)速逐步地從最大值降下來(lái)(35分鐘) 三、增壓器的進(jìn)排氣系統(tǒng) 進(jìn)氣系統(tǒng)。增壓器工作的好壞也依賴于進(jìn)氣系統(tǒng),只有供給充足、干凈的空氣才能保證增壓器長(zhǎng)期無(wú)故障工作,使壽命延長(zhǎng)。所以應(yīng)定期檢查所有進(jìn)氣管接頭和軟管的密封性,防止漏氣。如果壓氣機(jī)到柴油機(jī)進(jìn)氣管漏氣,充氣量減少,將導(dǎo)致柴油機(jī)冒黑煙。當(dāng)有較大顆粒的灰塵或沙子進(jìn)入壓氣機(jī)會(huì)立刻損壞增壓器。較小的顆粒也會(huì)使工作輪葉片彎曲或被割削,并使其失去平衡,引起軸承和密封環(huán)的磨損加劇。不平衡的旋轉(zhuǎn)件與軸承發(fā)生碰撞時(shí),使軸承上的油道逐漸縮小,導(dǎo)致潤(rùn)滑不良。隨著軸承的磨損,配合間隙增大,使壓氣機(jī)或渦輪機(jī)的工作輪葉片打擊殼體,這種故障的信號(hào)是噪音比平常增大很多。 進(jìn)氣系統(tǒng)的進(jìn)氣阻力應(yīng)很小,如果空氣濾清器堵塞,進(jìn)氣阻力增大,充氣量減少,增大功率損失,同時(shí),壓氣機(jī)一側(cè)的密封環(huán)將會(huì)由于壓力差太大而泄露,引起潤(rùn)滑油消耗量過(guò)大,這種故障的標(biāo)志是在壓氣機(jī)工作輪葉片后面出現(xiàn)一層暗色的潤(rùn)滑油膜。 排放的廢氣。廢氣中很小的顆粒進(jìn)入渦輪機(jī),與顆粒進(jìn)入壓氣機(jī)后果一樣,將導(dǎo)致增壓器的損壞。柴油機(jī)燃油供油量過(guò)大,進(jìn)氣阻力大,會(huì)使燃燒室內(nèi)可燃混合氣過(guò)濃而引起廢氣過(guò)熱,造成渦輪機(jī)殼體和油道過(guò)熱,廢氣從排氣管到渦輪室的通道泄露會(huì)降低渦輪機(jī)渦輪的轉(zhuǎn)速,增加冒煙,也會(huì)使渦輪機(jī)殼體過(guò)熱。這些都會(huì)導(dǎo)致渦輪室內(nèi)積炭及渦輪葉片的腐蝕,潤(rùn)滑油壓力過(guò)高,潤(rùn)滑油將通過(guò)密封環(huán)滲入渦輪機(jī)也會(huì)造成渦輪室積炭。四、廢氣渦輪增壓器使用注意事項(xiàng) 廢氣渦輪增壓器經(jīng)常處于高溫下工作,進(jìn)入廢氣渦輪端的溫度在600左右。增壓器轉(zhuǎn)子以每分鐘幾萬(wàn)轉(zhuǎn)到十幾萬(wàn)轉(zhuǎn)的高速旋轉(zhuǎn),為了保證增壓器的正常工作,使用中應(yīng)注意以下幾點(diǎn): (1)使用正確牌號(hào)的潤(rùn)滑油,并定期更換。對(duì)渦輪增壓柴油機(jī)至少應(yīng)使用CD級(jí)增壓機(jī)油。 (2)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)以后,特別是在冬季,發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后,應(yīng)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)幾分鐘,千萬(wàn)不能轟油門(mén),以防止損壞增壓器油封。 (3)熄火前,發(fā)動(dòng)機(jī)也應(yīng)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)幾分鐘,讓發(fā)動(dòng)機(jī)、增壓器轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速降下來(lái)以后再熄火,以防止猛轟油門(mén),增壓器轉(zhuǎn)速很高,突然熄火,機(jī)油泵不打油,增壓器轉(zhuǎn)子仍在高速慣性運(yùn)轉(zhuǎn),干磨損壞軸承。 (4)由于經(jīng)常處于高溫下運(yùn)轉(zhuǎn),到增壓器的潤(rùn)滑油管線由于高溫,內(nèi)部機(jī)油容易有部分的結(jié)焦,這樣會(huì)造成增壓器軸承的潤(rùn)滑不足而損壞。 (5)檢修發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),應(yīng)注意千萬(wàn)不能讓雜物進(jìn)入增壓器,以防損壞轉(zhuǎn)子。 (6)WD615機(jī)經(jīng)增壓后,空氣進(jìn)入中冷器,有幾道橡膠管連線,要求在出車(chē)前、修車(chē)中檢查其連接情況,防止松動(dòng)、脫落,以免造成增壓器失效和空氣短路進(jìn)缸。 (7)禁止柴油機(jī)長(zhǎng)時(shí)間急速運(yùn)轉(zhuǎn)(一般不超過(guò)5min)因怠速時(shí)機(jī)油油壓較低,不利于增壓器的潤(rùn)滑,容易使軸承過(guò)早磨損。保養(yǎng)方法1汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)之后,不能急踩加速踏板,應(yīng)先怠速運(yùn)轉(zhuǎn)三分鐘,這是為了使機(jī)油溫度升高,流動(dòng)性能變好,從而使渦輪增壓器得到充分潤(rùn)滑,然后才能提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,起步行駛,這點(diǎn)在冬天顯得尤為重要,至少需要熱車(chē)5分鐘以上。 2、發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn)后,不能立即熄火。原因是發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),有一部分機(jī)油供給渦輪增壓器轉(zhuǎn)子軸承潤(rùn)滑和用于冷卻的,正在運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)突然停機(jī)后,機(jī)油壓力迅速下降為零,機(jī)油潤(rùn)滑會(huì)中斷,渦輪增壓器內(nèi)部的熱量也無(wú)法被機(jī)油帶走,這時(shí)增壓器渦輪部分的高溫會(huì)傳到中間,軸承支承殼內(nèi)的熱量不能迅速帶走,而同時(shí)增壓器轉(zhuǎn)子仍在慣性作用下高速旋轉(zhuǎn)。這樣就會(huì)造成渦輪增壓器轉(zhuǎn)軸與軸套之間“咬死”而損壞軸承和軸。此外發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火后,此時(shí)排氣歧管的溫度很高,其熱量就會(huì)被吸收到渦輪增壓器殼體上,將停留在增壓器內(nèi)部的機(jī)油熬成積炭。當(dāng)這種積炭越積越多時(shí)就會(huì)阻塞進(jìn)油口,導(dǎo)致軸套缺油,加速渦輪轉(zhuǎn)軸與軸套之間的磨損。因此發(fā)動(dòng)機(jī)熄火前應(yīng)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)三分鐘左右,使渦輪增壓器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下降。此外值得注意的就是渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)同樣不適宜長(zhǎng)時(shí)間怠速運(yùn)轉(zhuǎn),一般應(yīng)該保持在10分鐘之內(nèi)。 3、選擇機(jī)油的時(shí)候一定要注意。由于渦輪增壓器的作用,使進(jìn)入燃燒室的空氣質(zhì)量與體積有大幅度的提高,發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)更緊湊、更合理,較高的壓縮比,使發(fā)動(dòng)機(jī)的工作強(qiáng)度更高。機(jī)械加工精度也更高,裝配技術(shù)要求更嚴(yán)格。所有這些都決定了渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫、高轉(zhuǎn)速、大功率、大扭矩、低排放的工作特點(diǎn)。同時(shí)也就決定了發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部零部件要承受較高的溫度及更大的撞擊、擠壓和剪切力的工作條件。所以在選用渦輪增壓轎車(chē)車(chē)用機(jī)油時(shí),就要考慮到它的特殊性,所使用的機(jī)油必須抗磨性好,耐高溫,建立潤(rùn)滑油膜快,油膜強(qiáng)度高和穩(wěn)定性好。而合成機(jī)油或半合成機(jī)油恰好可以滿足這一要求,所以機(jī)油除了最好使用原廠規(guī)定機(jī)油外還可以選用合成機(jī)油、半合成機(jī)油等高品質(zhì)潤(rùn)滑油。 4、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油和濾清器必須保持清潔,防止雜質(zhì)進(jìn)入,因?yàn)闇u輪增壓器的轉(zhuǎn)軸與軸套之間配合間隙很小,如果機(jī)油潤(rùn)滑能力下降,就會(huì)造成渦輪增壓器的過(guò)早報(bào)廢。 5、需要按時(shí)清潔空氣濾清器,防止灰塵等雜質(zhì)進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的壓氣葉輪,造成轉(zhuǎn)速不穩(wěn)或軸套和密封件加劇磨損。 6、需要經(jīng)常檢查渦輪增壓器的密封環(huán)是否密封。因?yàn)槿绻芊猸h(huán)沒(méi)有密封住,那么廢氣會(huì)通過(guò)密封環(huán)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng),將機(jī)油變臟,并使曲軸箱壓力迅速升高,此外發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)油也會(huì)通過(guò)密封環(huán)從排氣管排出或進(jìn)入燃燒室燃燒,從而造成機(jī)油的過(guò)度消耗產(chǎn)生“燒機(jī)油”的情況。 7、渦輪增壓器要經(jīng)常檢查有沒(méi)有異響或者不尋常的震動(dòng),潤(rùn)滑油管和接頭有沒(méi)有滲漏。 8、渦輪增壓器轉(zhuǎn)子軸承精密度很高,維修及安裝時(shí)的工作環(huán)境要求很?chē)?yán)格,因此當(dāng)增壓器出現(xiàn)故障或損壞時(shí)應(yīng)到指定的維修站進(jìn)行維修,而不是到普通的修理店。 9、要保持空氣濾清器的清潔,與普通發(fā)動(dòng)機(jī)相比,渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)清潔的要求更高。因?yàn)槿綦s質(zhì)進(jìn)入壓氣葉輪,會(huì)造成轉(zhuǎn)速不穩(wěn)或軸套和密封件加劇磨損。 10、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油保持清潔,渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)機(jī)油的要求也比較高,必須保持清潔。另外如果機(jī)油變質(zhì)要及時(shí)更換。否則機(jī)油的潤(rùn)滑能力下降,會(huì)造成增壓器軸承的潤(rùn)滑不足而損壞,增加保養(yǎng)成本,甚至造成渦輪增壓器的過(guò)早報(bào)廢。 11、著車(chē)就走和立即熄火對(duì)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)都不好,發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)后最好怠速運(yùn)轉(zhuǎn)一陣,使?jié)櫥统浞譂?rùn)滑軸承,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)起到很好的保護(hù)作用。另外,發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn)后,應(yīng)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)3-5分鐘再熄火,否則,會(huì)引起渦輪增壓器內(nèi)滯留的機(jī)油過(guò)熱而損壞軸承和軸。 冷卻系統(tǒng)中冷器是增壓系統(tǒng)的一部分。當(dāng)空氣被高比例壓縮后會(huì)產(chǎn)很高的生熱量,從而使空 渦輪增壓氣膨脹密度降低,而同時(shí)也會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高造成損壞。為了得到更高的容積效率,需要在注入汽缸之前對(duì)高溫空氣進(jìn)行冷卻。這就需要加裝一個(gè)散熱器,原理類(lèi)似于水箱散熱器,將高溫高壓空氣分散到許多細(xì)小的管道里,而管道外有常溫空氣高速流過(guò),從而達(dá)到降溫目的(可以將氣體溫度從150降到50左右)。由于這個(gè)散熱器位于發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪增壓器之間,所以又稱作中間冷卻器,簡(jiǎn)稱中冷器。 五、渦輪增壓的原理與類(lèi)型 分類(lèi) (1)廢氣渦輪增壓系統(tǒng):這就是我們平時(shí)最常見(jiàn)的渦輪增壓裝置了,其優(yōu)點(diǎn)是增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)任何機(jī)械聯(lián)系,因此基本不會(huì)損耗發(fā)動(dòng)機(jī)原有的功率。它是利用發(fā)動(dòng)機(jī)工作所產(chǎn)生的高溫高壓廢氣推動(dòng)渦輪高速運(yùn)轉(zhuǎn),從而帶動(dòng)連到一根軸上的泵輪,泵輪將空氣加壓輸送到進(jìn)氣歧管,增加了發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣效率,可以提供更多的燃油完全燃燒,從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率,降低了燃油的消耗,同時(shí)由于燃燒條件的改善,減少了廢氣中有害物質(zhì)的排放,增壓后發(fā)動(dòng)機(jī)的功率可提高20%40%左右。 (2)機(jī)械增壓系統(tǒng):這個(gè)裝置安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上并由皮帶與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸相連接,從發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸獲得動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)增壓器的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),從而將空氣增壓吹到進(jìn)氣岐道里。其優(yōu)點(diǎn)是渦輪轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)相同,因此沒(méi)有滯后現(xiàn)象,動(dòng)力輸出非常流暢。但是由于裝在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸里面,因此還是消耗了部分動(dòng)力,增壓出來(lái)的效果并不高。 (3)復(fù)合增壓系統(tǒng):即廢氣渦輪增壓和機(jī)械增壓并用,機(jī)械增壓有助于低轉(zhuǎn)速時(shí)的扭力輸出,但是高轉(zhuǎn)速時(shí)功率輸出有限;而廢氣渦輪增壓在高轉(zhuǎn)速時(shí)擁有強(qiáng)大的功率輸出,但低轉(zhuǎn)速時(shí)則力不從心。發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)師們于是就設(shè)想把機(jī)械增壓和渦輪增壓結(jié)合在一起,從而解決兩種技術(shù)各自的不足,同時(shí)解決低速扭矩和高速功率輸出的問(wèn)題。這種裝置在大功率柴油機(jī)上采用比較多,汽油機(jī)上采用雙增壓系統(tǒng)(復(fù)合增壓系統(tǒng))的車(chē)型還比較少,大眾的1.4 TSI發(fā)動(dòng)機(jī)(這款發(fā)動(dòng)機(jī)兼顧了低速扭力輸出和高速功率輸出。在低轉(zhuǎn)速時(shí),由機(jī)械增壓提供大部分的增壓壓力,在1 500rpm時(shí),兩個(gè)增壓器同時(shí)提供增壓壓力。隨著轉(zhuǎn)速的提高,渦輪增壓器能使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得更大的功率,與此同時(shí),機(jī)械增壓器的增壓壓力逐漸降低。機(jī)械增壓通過(guò)電磁離合器控制,它與水泵集合在一起。在轉(zhuǎn)速超過(guò)3500rpm時(shí),由渦輪增壓器提供所有的增壓壓力,此時(shí)機(jī)械增壓器在電磁離合器的作用下完全與發(fā)動(dòng)機(jī)分離,防止消耗發(fā)動(dòng)機(jī)功率)采用了了這一系統(tǒng)。其發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率大、燃油消耗率低、噪聲小,只是結(jié)構(gòu)太復(fù)雜,技術(shù)含量高,維修保養(yǎng)不容易,因此很難普及 (4)氣波增壓系統(tǒng):利用高壓廢氣的脈沖氣波迫使空氣壓縮。這種系統(tǒng)增壓性能好、加速性好但是整個(gè)裝置比較笨重,不太適合安裝在體積較小的轎車(chē)?yán)锩?,這里就不多做介紹了。六、渦輪增壓的常見(jiàn)故障及原因分析 渦輪增壓器(見(jiàn)圖)利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)主動(dòng)葉輪,與主動(dòng)葉輪同軸的從動(dòng)葉輪也以同樣轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。怠速時(shí),葉輪轉(zhuǎn)速約為12000rmin,當(dāng)加速踏板踩到底時(shí),葉輪轉(zhuǎn)速約為135000rmin,,因從動(dòng)葉輪在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣端,故加大了進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣量,避免發(fā)動(dòng)機(jī)在較高轉(zhuǎn)速下進(jìn)氣遲滯;能大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩,且最大轉(zhuǎn)矩峰值呈平直線狀。故障原因 (1)增壓器突然停止運(yùn)轉(zhuǎn)。其原因多為增壓器軸承損壞、轉(zhuǎn)子組燒壞,外界物將渦輪、泵輪葉片打壞而卡死等。 (2)增壓器渦輪或泵輪端“排油”。當(dāng)增壓器轉(zhuǎn)子軸磨損嚴(yán)重,轉(zhuǎn)子軸密封環(huán)失去作用,或操作不當(dāng)造成潤(rùn)滑條件惡劣致使密封環(huán)磨損、拉傷而失效時(shí),渦輪端或泵輪端會(huì)出現(xiàn)“排油”故障。渦輪端“排油”,會(huì)使排氣管、消聲器產(chǎn)生大量油污和積炭,增大排氣阻力,降低增壓器的轉(zhuǎn)速,使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力下降;泵輪端“排油”,會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管道存有大量機(jī)油,機(jī)油消耗加大,進(jìn)氣阻力增大,發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力便下降。 (3)增壓器振動(dòng)劇烈且有噪聲。其主要原因是由于轉(zhuǎn)子軸嚴(yán)重磨損,使軸承間隙加大產(chǎn)生振動(dòng),渦輪與泵輪損壞或沾有油泥使轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡被破壞而產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)。若噪聲明顯表現(xiàn)出是金屬摩擦,則是泵輪或渦輪葉片與殼體碰擦。 (4)增壓器氣喘。因進(jìn)氣系統(tǒng)堵塞,如空氣濾清器堵塞、進(jìn)氣道油灰沉積等原因,造成發(fā)動(dòng)機(jī)增壓壓力下降且產(chǎn)生較大波動(dòng),在增壓器泵輪端發(fā)出如氣喘的異響,伴隨發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn),動(dòng)力下降,排氣管冒黑煙。 (5)增壓器增壓力下降。進(jìn)氣管道堵塞、軸承與軸磨損、渦輪或泵輪葉片變形或損壞、與殼體摩擦等均會(huì)造成增壓壓力下降。故障檢修 (1)外觀檢查觀察渦輪與泵輪以外排、進(jìn)氣聯(lián)接法蘭和接頭有無(wú)裂紋、漏氣等現(xiàn)象,特別要觀察增壓器“排油”現(xiàn)象是否嚴(yán)重。這點(diǎn)在壓氣機(jī)至進(jìn)氣管之間的橡膠管接頭上最為明顯。若該接頭處僅表現(xiàn)為輕微地滲油,仍屬正常現(xiàn)象。若此地漏油嚴(yán)重,表明增壓器已不能再使用。此外發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后,用聽(tīng)診器可以聽(tīng)到增壓器轉(zhuǎn)子依靠慣性轉(zhuǎn)動(dòng)的聲音,聲音若持續(xù)1min以上的時(shí)間,表明增壓器性能良好。 (2)壓氣機(jī)泵輪部分檢修拆卸壓氣機(jī)與進(jìn)氣管道的連接,觀察壓氣機(jī)葉輪和泵殼的摩擦情況、漏油情況以及葉片的損壞情況。若發(fā)現(xiàn)葉輪與泵殼有摩擦,而泵殼摩擦部位附著物較堅(jiān)固,表明泵輪內(nèi)有損壞;如果發(fā)現(xiàn)是外來(lái)物損傷了泵輪,或者泵輪軸漏油現(xiàn)象嚴(yán)重,均應(yīng)對(duì)增壓器進(jìn)行維修。 (3)旋轉(zhuǎn)組件檢修若檢查渦輪與泵輪沒(méi)有明顯損壞,用手迅速轉(zhuǎn)動(dòng)增壓器轉(zhuǎn)子,應(yīng)該旋轉(zhuǎn)自如,無(wú)明顯的研磨噪聲和阻滯現(xiàn)象,否則表明軸已燒損。用千分尺檢查轉(zhuǎn)子軸軸向間隙以及渦輪端和泵輪端的徑向間隙,其值不得超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)范圍。分解拆裝旋轉(zhuǎn)組件時(shí),必須做好壓氣機(jī)葉輪、轉(zhuǎn)子軸及鎖緊螺母的相對(duì)位置記號(hào)。更換壓氣機(jī)葉輪要做動(dòng)平衡試驗(yàn)。安裝渦輪端和泵輪端兩密封環(huán)時(shí),開(kāi)口互成180o,相對(duì)中間殼進(jìn)油口成9

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