奧迪A6渦輪增壓系統(tǒng)原理與檢修畢業(yè)設(shè)計（論文）

1、紫瑯職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）題 目：奧迪a6渦輪增壓系統(tǒng)原理與檢修副 標(biāo) 題：學(xué) 生 姓 名：戴健所在系、專業(yè)：汽車運(yùn)用工程系班 級：汽電3091指 導(dǎo) 教 師：冒興峰日 期：摘 要 在現(xiàn)代汽車工業(yè)迅速的發(fā)展階段，節(jié)能減排已經(jīng)成為當(dāng)前一種流行的趨勢，為了解決環(huán)境污染問題及嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)不停的進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，渦輪增壓的出現(xiàn)，及時解決了一些問題。但是，大部分人還不是很了解渦輪增壓，本課題就奧迪a6渦輪增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成、工作原理、故障原因及修理維護(hù)進(jìn)行探討。關(guān)鍵詞：渦輪增壓器，渦輪，發(fā)動機(jī)，abstract【英文摘要正文輸入，如果無英文摘要請將本頁刪除】 keywords:目 錄1、緒論1

2、.1奧迪a6渦輪增壓系統(tǒng)的作用2、奧迪a6渦輪增壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理2.1渦輪增壓系統(tǒng)組成2.2渦輪增壓器工作原理2.3渦輪增壓壓力控制系統(tǒng)工作原理3、奧迪a6渦輪增壓系統(tǒng)檢修3.13.23.34、奧迪a6渦輪增壓器故障案例5、總結(jié)1、緒論廢氣渦輪增壓器（turbo）實(shí)際上就是一個氣體壓縮機(jī)。它是利用發(fā)動機(jī)排出的廢氣作為動力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動同軸的葉輪，葉輪就壓縮由空氣濾清器管道送來的新鮮空氣，再送入氣缸。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速加快，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步加快，空氣壓縮程度就得以加大，發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量就相應(yīng)地得到增加，發(fā)動機(jī)充氣系數(shù)得到提高，從而增加發(fā)動機(jī)了輸出功率。奧迪a6tdi發(fā)動機(jī)采

3、用帶可調(diào)葉片式廢氣渦輪增壓器增壓進(jìn)氣系統(tǒng),它能保證發(fā)動機(jī)在任何轉(zhuǎn)速下都可以產(chǎn)生所需的充氣壓力,不僅改善了發(fā)動機(jī)的響應(yīng)性,而且發(fā)動機(jī)在轉(zhuǎn)速較低時也可保證大功率的輸出。由于發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力始終處于最佳狀態(tài),從而在整個轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)提高了燃燒效率, 渦輪增壓裝置其實(shí)就是一種空氣壓縮機(jī)，通過壓縮空氣來增加發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量，一般來說，渦輪增壓都是利用發(fā)動機(jī)排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進(jìn)入汽缸。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速增快，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進(jìn)入汽缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應(yīng)增加燃料量和調(diào)整一

4、下發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速，就可以增加發(fā)動機(jī)的輸出功率了。11奧迪a6渦輪增壓系統(tǒng)的作用一般發(fā)動機(jī)當(dāng)空燃比達(dá)到某一值后，再增加燃油，除了黑煙和未燃盡的燃油排到大氣中外，不會產(chǎn)生更多的功率。發(fā)動機(jī)供油越多，黑煙就越濃，油耗就越高，污染就越重。為獲得更大的功率，目前在一些較高擋次的汽車發(fā)動機(jī)上陸續(xù)安裝廢氣渦輪增壓器。廢氣渦輪增壓發(fā)動機(jī)是利用發(fā)動機(jī)排出廢氣的能量將進(jìn)入氣缸的新鮮空氣預(yù)先進(jìn)行壓縮，使發(fā)動機(jī)獲得更高的充氣效率，由于增加了壓縮空氣的量，所以允許噴入較多的燃油，使發(fā)動機(jī)在尺寸不變的條件下產(chǎn)生更大的功率并具有更高的燃燒效率，降低了油耗。2、奧迪a6渦輪增壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理2.1渦輪增壓系統(tǒng)的組成奧迪a6轎車

5、搭載的發(fā)動機(jī)有awl和bgc等，其上裝有的廢氣渦輪增壓系統(tǒng)由廢氣渦輪增壓器和增壓壓力控制系統(tǒng)組成。廢氣渦輪增壓器的實(shí)物如圖1所示，由渦輪室和壓氣機(jī)室組成。在渦輪室上有兩個廢氣接口，一個與發(fā)動機(jī)的排氣總管相對接，位置設(shè)在渦輪徑向中心上方；另一個與三元催化器相對接，位置設(shè)在渦輪的軸向中心部位，進(jìn)入渦輪殼內(nèi)的廢氣最終進(jìn)入三元催化器進(jìn)行催化凈化。在壓氣機(jī)室上也有兩個接口，一個與空氣濾清器相對接，位置設(shè)在壓氣機(jī)葉輪的軸向中心部位；另一個接口即高壓空氣出口，經(jīng)過壓縮的空氣提高了壓力、密度和含氧量，通過管道進(jìn)入中冷器（增壓空氣冷卻器）進(jìn)行降溫，最終經(jīng)節(jié)氣門體、進(jìn)氣總管、進(jìn)氣歧管充入氣缸。 圖1 廢氣渦輪增壓

6、器實(shí)物圖增壓壓力控制系統(tǒng)，主要由發(fā)動機(jī)控制單元（j220）、空氣流量計（g70）、增壓壓力傳感器（g31，位于發(fā)動機(jī)艙左側(cè)增壓空氣冷卻器的上部）、增壓壓力限制電磁閥（n75，位于發(fā)動機(jī)艙齒形皮帶罩右側(cè)）、增壓壓力調(diào)節(jié)單元、增壓器空氣再循環(huán)電磁閥（n249，位于發(fā)動機(jī)艙進(jìn)氣歧管下方）、機(jī)械式空氣再循環(huán)閥、真空罐以及連接管路等組成，如圖2所示。圖22.2渦輪增壓器工作原理廢氣渦輪和壓氣機(jī)葉輪安裝在同一根軸上，當(dāng)廢氣氣流沖擊渦輪時, 渦輪高速旋轉(zhuǎn)，同時帶動壓氣機(jī)葉輪以相同的速度旋轉(zhuǎn)，經(jīng)空氣濾清器濾清的潔凈空氣被吸入壓氣機(jī)室，壓縮后壓力升高, 通過管道進(jìn)入中冷器冷卻，而后進(jìn)入氣缸，從而提高了發(fā)動機(jī)的充

7、氣效率。2.3渦輪增壓壓力控制系統(tǒng)工作原理增壓壓力調(diào)節(jié)單元安裝在渦輪增壓器前端，其膜片式控制閥通過橡膠軟管經(jīng)增壓壓力限制電磁閥（n75）與增壓器壓氣機(jī)外殼出口相連接，渦輪室內(nèi)的廢氣旁通閥由增壓壓力調(diào)節(jié)單元的膜片閥通過推桿控制。當(dāng)沖擊渦輪的廢氣量增加，渦輪轉(zhuǎn)速加快，增壓壓力提高，當(dāng)增壓壓力達(dá)到一定值時，增壓壓力調(diào)節(jié)單元內(nèi)膜片閥移動，通過推桿和杠桿使廢氣旁通閥打開一個角度，此時沖擊渦輪的廢氣量減少，渦輪轉(zhuǎn)速下降，相應(yīng)地增壓壓力也下降（如圖3所示）。如增壓壓力繼續(xù)增大，則旁通閥開度也增大，從而實(shí)現(xiàn)對增壓壓力的自動調(diào)節(jié)。圖3 渦輪增壓器結(jié)構(gòu)示意圖增壓壓力限制電磁閥（n75）上有三個管口a、b、c，通過

8、橡膠軟管分別與增壓器壓氣機(jī)出口、增壓壓力調(diào)節(jié)單元及低壓進(jìn)氣管（壓氣機(jī)入口）相連接，如圖4所示。發(fā)動機(jī)控制單元根據(jù)需要以占空比方式給增壓壓力限制電磁閥通電，改變加在增壓壓力調(diào)節(jié)單元膜片閥上的氣壓以調(diào)節(jié)增壓壓力。在中低速小負(fù)荷時，增壓壓力限制電磁閥的a 端與b 端連通，允許增壓壓力調(diào)節(jié)單元自動調(diào)節(jié)增壓壓力；在加速或高速大負(fù)荷時，該電磁閥由發(fā)動機(jī)控制單元以占空比的方式供電，低壓通氣端與另兩端連通，使加在增壓壓力調(diào)節(jié)單元膜片閥上的壓力下降，廢氣旁通閥開度減小，增壓壓力提高，占空比越大增壓壓力越高。 圖4 增壓壓力限制電磁閥n75機(jī)械式空氣再循環(huán)閥并聯(lián)安裝在壓氣機(jī)出口的軟管與低壓進(jìn)氣管之間。如圖5 所示

9、，該閥有3個管接頭，兩根粗管a、b分別與增壓器壓氣機(jī)出口的高壓軟管和壓氣機(jī)入口的低壓進(jìn)氣管相連接，細(xì)管c通過真空管與增壓器空氣再循環(huán)電磁閥n249 相連接。閥內(nèi)有真空膜片，當(dāng)膜片室的真空度較小時，機(jī)械式空氣再循環(huán)閥不開啟，當(dāng)有較大真空度作用于膜片上時，閥開啟，增壓后的部分空氣又返回低壓進(jìn)氣管。 （a）實(shí)物圖 （b）結(jié)構(gòu)示意圖圖5 機(jī)械式空氣再循環(huán)閥增壓器空氣再循環(huán)電磁閥n249 安裝在進(jìn)氣歧管下面。如圖6所示，閥上的三個管接頭a、b、c分別與進(jìn)氣歧管、機(jī)械式空氣再循環(huán)閥和真空罐相連接。該閥受發(fā)動機(jī)控制單元控制，不通電時進(jìn)氣歧管與機(jī)械式空氣再循環(huán)閥的膜片室相通，通電時真空罐與機(jī)械式空氣再循環(huán)閥的

10、膜片室相通。圖6 增壓器空氣再循環(huán)電磁閥n249在發(fā)動機(jī)怠速或小負(fù)荷工況時，進(jìn)氣歧管的真空度較大，發(fā)動機(jī)進(jìn)氣不需要增壓，此時增壓器空氣再循環(huán)電磁閥不通電，進(jìn)氣歧管的真空度作用于機(jī)械式空氣再循環(huán)閥使閥開啟，增壓器壓氣機(jī)出口的高壓空氣流回到低壓端，此時增壓器不起作用；在車輛高速行駛急減速時，節(jié)氣門突然關(guān)閉，瞬間增壓器需要卸荷。因此時進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空度不足以開啟機(jī)械式空氣再循環(huán)閥，故發(fā)動機(jī)控制單元將立即給增壓器空氣再循環(huán)電磁閥n249通電，使真空罐與機(jī)械式空氣再循環(huán)閥接通，在真空罐強(qiáng)大的真空吸力作用下閥開啟，增壓器被卸荷。增壓器卸荷的目的是使增壓器壓氣機(jī)室至節(jié)氣門前存在的高壓壓力瞬間被卸掉，使壓氣機(jī)

11、葉輪旋轉(zhuǎn)的阻力不致過大, 這樣一是減輕高壓氣體對壓氣機(jī)葉輪的沖擊，二是能使渦輪增壓器保持在較高的轉(zhuǎn)速，使增壓器在需要時能更迅速地向發(fā)動機(jī)提供所需的增壓壓力，減小渦輪增壓器的“遲滯”現(xiàn)象。增壓空氣冷卻器安裝在廢氣渦輪增壓器之后、節(jié)氣門之前, 其作用是將增壓后的較熱空氣進(jìn)行冷卻以增加密度，提高進(jìn)氣量。增壓壓力傳感器(g31) 安裝在空氣冷卻器出口處, 用于檢測冷卻后的進(jìn)氣壓力。3、奧迪a6渦輪增壓系統(tǒng)檢修3.14、奧迪a6渦輪增壓器故障案例奧迪a6渦輪增壓器壓力控制閥門損壞導(dǎo)致高速動力不良故障現(xiàn)象：有一輛奧迪a6轎車，怠速時發(fā)動機(jī)有輕微的異響，在市區(qū)跑沒有那么明顯動力不足現(xiàn)象，在高速公路上行駛動力

12、明顯不足，油耗也大。故障排除方法：渦輪增壓器本身及進(jìn)氣管路系統(tǒng)的故障都會使增壓壓力降低，從而導(dǎo)致增壓發(fā)動機(jī)功率下降。其故障原因及排除方法如下： 空氣進(jìn)口阻力是否過大？ 檢查清潔空氣濾清器及管道，無阻塞現(xiàn)象。 檢查增壓渦輪出口管路是否漏氣？主要檢查軟管接頭、管子焊接處、鎖緊機(jī)構(gòu)等。未發(fā)現(xiàn)異常。 檢查發(fā)動機(jī)排氣管連接處是否漏氣？主要查看是發(fā)動機(jī)的排氣歧管、排氣管墊片或排氣管與渦輪殼之間的連接，渦輪殼有無裂紋等。未發(fā)現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。 查看廢氣渦輪增壓器。發(fā)現(xiàn)廢氣渦輪增壓器有異響，這說明增壓器系統(tǒng)的故障，拆下廢氣渦輪增壓器發(fā)現(xiàn)壓力控制閥門的調(diào)整螺絲有松動，如圖所示。緊固調(diào)整螺絲，異響也隨之消失。經(jīng)過試車，

13、高速動力正常故障排除。 圖壓力控制閥調(diào)整不當(dāng)分析說明：判斷發(fā)動機(jī)異響是這次檢測的關(guān)鍵，發(fā)現(xiàn)廢氣渦輪增壓器異響，明顯就有問題，此時把增壓器拆下檢查發(fā)現(xiàn)壓力控制閥門調(diào)整螺絲松動。5、總結(jié)經(jīng)過上述廢氣渦輪增壓器的維修，最終使我認(rèn)識到，在現(xiàn)代汽車維修中，要想正確地、完整地排除一個故障，不懂得汽車?yán)碚撝R，不了解汽車各系統(tǒng)的工作原理，是修不好車的。所示，我們廣大汽車維修人員要不斷學(xué)習(xí)，努力提高自己的業(yè)務(wù)水平和操作技能。我們的企業(yè)，應(yīng)重視維修技術(shù)人員的培訓(xùn)，特別是培養(yǎng)維修技術(shù)人員的發(fā)散思維。增強(qiáng)維修人員和車主的溝通能力，通過車主的描述最快的找故障。致 謝參考文獻(xiàn)1、高振東;廢氣渦輪增壓器的正確使用j;現(xiàn)代化農(nóng)業(yè);2005年07期2、林源;林清祥;渦輪增壓器的使用與檢修j;農(nóng)機(jī)使用與維修