柴油機(jī)電控渦輪增壓系統(tǒng)構(gòu)造與檢修

知識(shí)點(diǎn)01.電控渦輪增壓系統(tǒng)功用、類型及基本組成02.電控渦輪增壓系統(tǒng)工作原理電控渦輪增壓系統(tǒng)功用、類型及基本組成01電控渦輪增壓系統(tǒng)基本組成及工作原理-氣壓驅(qū)動(dòng)型功用提高發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩。

請注意：柴油機(jī)和汽油機(jī)上都裝有渦輪增壓，基本形式和控制方式一樣，但不盡相同；非道路行駛和道路行駛用柴油機(jī)所裝電控渦輪增壓系統(tǒng)也不完全一樣

。類型電控渦輪增壓系統(tǒng)-直接驅(qū)動(dòng)型旁通閥的驅(qū)動(dòng)方式：氣壓驅(qū)動(dòng)（間接驅(qū)動(dòng)）電機(jī)驅(qū)動(dòng)（直接驅(qū)動(dòng)）電磁閥驅(qū)動(dòng)（直接驅(qū)動(dòng)）控制方式有無反饋：閉環(huán)控制（有旁通閥位置傳感器）開環(huán)控制（無）基本組成（氣壓驅(qū)動(dòng)）電控渦輪增壓系統(tǒng)基本組成及工作原理-氣壓驅(qū)動(dòng)型

主要由ECU（與基本電控共享）、基本傳感器（與基本電控共享）、增壓壓力控制電磁閥、旁通閥執(zhí)行器、渦輪增壓器、增壓中冷裝置及管路等組成。如果是閉環(huán)控制，將會(huì)增加一個(gè)旁通閥位置傳感器（在結(jié)構(gòu)上會(huì)集成于旁通閥執(zhí)行器）。基本組成（直接驅(qū)動(dòng)）電控渦輪增壓系統(tǒng)-直接驅(qū)動(dòng)型

直接驅(qū)動(dòng)型閉環(huán)控制電控渦輪增壓系統(tǒng)，主要由ECU（與基本電控共享）、基本傳感器（與基本電控共享）、旁通閥位置傳感器（集成于旁通閥執(zhí)行器上）、旁通閥執(zhí)行器（有電機(jī)式和電磁閥式）、渦輪增壓器、增壓中冷裝置及管路等組成。電控渦輪增壓系統(tǒng)工作原理02氣壓驅(qū)動(dòng)型電控渦輪增壓系統(tǒng)基本組成及工作原理-氣壓驅(qū)動(dòng)型

旁通閥的開閉由ECU控制的增壓壓力控制電磁閥操縱。ECU采集傳感器信息，根據(jù)工況，將預(yù)存的增壓壓力與實(shí)際壓力比較，根據(jù)差值改變控制電磁閥開閉的脈沖信號(hào)占空比，控制旁通閥執(zhí)行器室左腔的氣體壓力，與右腔的壓力（大氣壓力+彈簧力）產(chǎn)生壓差，改變旁通閥的開度，控制排氣旁通量，改變渦輪轉(zhuǎn)速，精確地調(diào)節(jié)增壓壓力。不工作時(shí)左腔通低壓，旁通閥門常閉。直接驅(qū)動(dòng)型電控渦輪增壓系統(tǒng)-直接驅(qū)動(dòng)型

排氣旁通閥的開閉由ECU直接控制的旁通閥執(zhí)行器操縱。ECU采集基本傳感器和旁通閥位置傳感器的信息，根據(jù)工況，將預(yù)存的增壓壓力與實(shí)際壓力比較，根據(jù)差值改變旁通閥執(zhí)行器內(nèi)的電機(jī)或電磁閥工作的脈沖信號(hào)占空比，從而改變其轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)位置，進(jìn)而改變旁通閥的開度，控制排氣旁通量，改變渦輪轉(zhuǎn)速，精確地調(diào)節(jié)增壓壓力。不工作時(shí)，旁通閥門常閉。監(jiān)測增壓后的增壓壓力，是否與目標(biāo)值相符或超限。增壓壓力傳感器加速踏板位置傳感器旁通閥位置傳感器轉(zhuǎn)速傳感器感知駕駛員的加速意圖和要求，調(diào)節(jié)增壓壓力，進(jìn)行動(dòng)力控制。監(jiān)測旁通閥的開度，以確認(rèn)是否按目標(biāo)要求停在所需位置。監(jiān)測增壓后的轉(zhuǎn)速是否達(dá)到規(guī)定的動(dòng)力要求，是增壓后的柴油機(jī)工作參數(shù)改變最直接的體現(xiàn)。電控渦輪增壓系統(tǒng)各傳感器作用知識(shí)點(diǎn)01.增壓壓力控制電磁閥02.氣壓驅(qū)動(dòng)旁通閥執(zhí)行器（膜片執(zhí)行器）03.渦輪增壓器增壓壓力控制電磁閥01增壓壓力控制電磁閥結(jié)構(gòu)

由殼體、線圈、銜鐵、彈簧、閥門、接口、和電氣插頭等組成。它是一種兩位三通式電磁閥，其3個(gè)管口，分別通高壓空氣端（增壓器下游）、低壓空氣端（增壓器上游）和旁通閥執(zhí)行器。增壓壓力控制電磁閥結(jié)構(gòu)增壓壓力控制電磁閥工作原理

當(dāng)電磁閥斷電時(shí)，與銜鐵連在一起的閥門在彈簧力作用向下落座，閥門關(guān)閉，高壓接通，向旁通閥執(zhí)行器輸出高壓；當(dāng)壓力達(dá)到一定值時(shí)，可以使旁通閥向開啟方向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行旁通排氣。增壓壓力控制電磁閥增壓壓力控制電磁閥工作原理

當(dāng)電磁閥通電時(shí)，銜鐵帶動(dòng)閥門上移，閥門打開，低壓通道被連通，進(jìn)行部分乃至全部卸壓，可以向旁通閥執(zhí)行器輸出相應(yīng)壓力，使旁通閥門打開至一定的開度，進(jìn)行旁通排氣，對增壓壓力進(jìn)行控制。增壓壓力控制電磁閥增壓壓力控制電磁閥檢測

在不通電狀態(tài)下，進(jìn)行吹氣，只有A、B接口相通；在通電狀態(tài)下，各接口均應(yīng)相通。接口間通氣檢查用萬用表測量增壓壓力控制電磁閥的線圈電阻，應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)值，否則損壞。線圈電阻檢查氣壓驅(qū)動(dòng)旁通閥執(zhí)行器（膜片執(zhí)行器）02膜片執(zhí)行器結(jié)構(gòu)

主要由殼體、膜片、彈簧、推桿等組成。膜片將執(zhí)行器殼體內(nèi)分為左右兩腔，左腔通大氣并有彈簧力作用于膜片，膜片與推桿相固連。右腔是來自增壓壓力控制電磁閥所輸出的氣壓。氣壓驅(qū)動(dòng)膜片執(zhí)行器結(jié)構(gòu)膜片執(zhí)行器工作原理氣壓驅(qū)動(dòng)膜片執(zhí)行器當(dāng)控制氣壓為高壓時(shí)，左腔的合力（大氣壓力+彈簧力）小于右腔壓力（控制氣壓力）、以及廢氣通過旁通閥門和操縱桿件作用于推桿上的合力，推桿將會(huì)左移，使旁通閥門打開。當(dāng)控制氣壓為低壓時(shí)，則相反，推桿將會(huì)右移，使旁通閥門關(guān)閉。膜片執(zhí)行器檢測將執(zhí)行器的連接軟管取下，用氣泵施加一定的氣壓，若推桿能自由運(yùn)動(dòng)，且開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的壓力符合標(biāo)準(zhǔn)值，說明執(zhí)行器正常。氣壓驅(qū)動(dòng)旁通閥執(zhí)行器（膜片執(zhí)行器）檢測渦輪增壓器03渦輪增壓器結(jié)構(gòu)渦輪增壓器結(jié)構(gòu)主要由殼體（渦殼、中間體、壓縮機(jī)殼）、增壓器軸、渦輪、葉輪、浮動(dòng)軸承、旁通閥和密封件等組成。渦輪增壓器工作原理渦輪增壓器旁通閥門旁通閥執(zhí)行器

工作時(shí)，廢氣經(jīng)過渦輪殼進(jìn)入噴嘴（殼體上的氣道結(jié)構(gòu)），將廢氣的熱能及靜壓能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能，并以一定的方向流經(jīng)渦輪葉片，推動(dòng)其高速旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)同軸上的壓氣機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生虹吸作用。新鮮空氣經(jīng)過空氣濾清器后被吸入

壓氣機(jī)，經(jīng)過擴(kuò)壓器（殼體上的一種環(huán)腔結(jié)構(gòu)）使氣流的速度和密度增加，壓力提高，然后進(jìn)人柴油機(jī)進(jìn)氣歧管，以實(shí)現(xiàn)氣缸充氣增加。渦輪增壓器使用要求停機(jī)時(shí)間過長或在冬季，更換機(jī)油或維修（包括放出潤滑油）之后，在啟動(dòng)柴油機(jī)后均須預(yù)先潤滑渦輪增壓器，待機(jī)3～5分鐘。在柴油機(jī)停機(jī)前，需要3～5分鐘，使溫度和轉(zhuǎn)速逐步地降下來。要避免柴油機(jī)長時(shí)間怠速（最長不應(yīng)超過20分鐘）。嚴(yán)禁采用“加速—熄火—空擋滑行”的操作方法。增壓器采用柴油機(jī)機(jī)油進(jìn)行潤滑，機(jī)油必須使用CD級(jí)以上牌號(hào)。旁通閥執(zhí)行器安裝在增壓器上，其桿件長度不得隨意變動(dòng)010203040506柴油機(jī)空濾器或進(jìn)氣管路阻塞，導(dǎo)致進(jìn)氣負(fù)壓過大。增壓器潤滑機(jī)油回油管撞彎或損壞，導(dǎo)致回油節(jié)流。增壓器中間體油腔內(nèi)積碳，導(dǎo)致回油不暢。增壓器壓縮機(jī)殼出氣口到柴油機(jī)進(jìn)氣管之間的連接管路漏氣。渦殼進(jìn)氣口與排氣管出氣口的連接處是否漏氣。怠速時(shí)間過長。渦輪增壓器漏機(jī)油0708曲軸箱內(nèi)油壓或油位過高，曲軸箱通風(fēng)管堵塞。柴油機(jī)油底殼竄氣（來自氣缸）過大。09增壓器破損。渦輪增壓器異常噪音有可能是增壓器與柴油機(jī)不匹配或進(jìn)氣受阻。有可能是增壓器軸總成件不平衡量過大和動(dòng)平衡遭到破壞、葉片碰擦殼體、緊固件松動(dòng)。

柴油機(jī)排氣歧管、增壓器渦輪、排氣尾管等處漏氣，可依據(jù)廢氣排除痕跡（漏氣處的聲音及廢氣顏色）檢查；柴油機(jī)進(jìn)氣歧管、增壓器壓縮機(jī)處漏氣，可用肥皂水涂抹接合面檢查。漏氣噪音機(jī)械噪音喘振渦輪增壓器溫度過高

導(dǎo)致渦殼和中間體變形，從而使葉輪擦殼。同時(shí)，高溫會(huì)使渦殼氧化，剝落的物質(zhì)會(huì)成為“外來物”。另外，高溫的廢氣使增壓器加速，并在高于設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速下工作，會(huì)導(dǎo)致葉輪開裂。危害有廢氣溫度過高、機(jī)油溫度過高、重復(fù)熱停機(jī)、空氣濾清器堵塞、使用了劣質(zhì)機(jī)油。原因（1）從外表看，是否有明顯漏機(jī)油、破損及緊固件松動(dòng)；聽聲音是否有明顯異響。（3）檢查是否有漏機(jī)油現(xiàn)象。若有漏機(jī)油，應(yīng)進(jìn)一步查明原因。（2）拆下壓縮機(jī)端進(jìn)氣連接管路，檢查葉輪有無損壞，葉輪四周間隙及磨損程度，用手轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪并側(cè)向推動(dòng)，葉輪應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)自如且不與壓縮機(jī)殼體摩擦。（4）檢查渦輪和渦殼上有異物堆積（如機(jī)油結(jié)焦），應(yīng)清潔，若少許機(jī)油結(jié)焦可以清除，大量機(jī)油結(jié)焦可能需要更換渦輪增壓器。渦輪增壓器在機(jī)逐步拆檢拆卸后檢查（2）若是渦輪增壓器內(nèi)部損壞或是殼體、渦輪、葉輪損壞，由應(yīng)專業(yè)人員修理，一般更換整個(gè)增壓器。（1）檢查排氣旁通閥門是否有積碳，卡滯現(xiàn)象。排氣旁通閥與旁通閥執(zhí)行器的連接在工廠已經(jīng)預(yù)先設(shè)定,除非專業(yè)人員，不得調(diào)整。知識(shí)點(diǎn)01.故障分析02.增壓壓力不足故障診斷及排除故障分析01增壓壓力不足的主要原因1.電氣系統(tǒng)故障（1）增壓壓力傳感器損壞。（2）控制電路可能會(huì)出現(xiàn)斷路、短路和接觸不良等故障。（3）ECU可能會(huì)出現(xiàn)程序錯(cuò)亂、硬件損壞等故障。（4）（氣壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)）增壓壓力控制電磁閥可能會(huì)出現(xiàn)線圈老化、斷路等故障。（5）（閉環(huán)控制系統(tǒng)）旁通閥位置傳感器損壞。（6）旁通閥驅(qū)動(dòng)電機(jī)或電磁閥損壞（直接驅(qū)動(dòng)型旁通閥執(zhí)行器）。增壓壓力不足的主要原因2.機(jī)械故障（1）渦輪增壓器出現(xiàn)卡死、燒毀：①氣體流道積垢，壓縮機(jī)葉片、擴(kuò)壓器葉片、渦輪噴嘴環(huán)葉片和渦輪葉片等空氣流道沾污、堵塞，減少了流通面積，增大了流通阻力，使空氣流量下降，造成增壓壓力降低。②渦輪增壓器氣封、油封不嚴(yán)，導(dǎo)致機(jī)油滲漏并結(jié)渣，使增壓器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速降低，造成增壓壓力下降。（2）（氣壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)）增壓壓力控制電磁閥出現(xiàn)卡死、堵塞。（3）（氣壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)）膜片執(zhí)行器損壞。（4）空氣濾清器堵塞。（5）渦輪增壓器與進(jìn)氣歧管間的連接管路漏氣，造成實(shí)際增壓壓力高，但進(jìn)入氣缸內(nèi)的低。（6）排氣管堵塞。喘振的主要原因

空氣濾清器、壓縮機(jī)葉輪葉片和擴(kuò)壓器葉片、中冷器、噴嘴環(huán)葉片和渦輪葉片等零部件沾污和堵塞，或者氣缸氣門、氣道積炭，都會(huì)增大進(jìn)氣阻力使增壓器流量減小，引起喘振。增壓系統(tǒng)流道堵塞引發(fā)喘振

在加速踏板或電子手油門位置不變的情況下，某氣缸氣門卡死、高壓油泵損壞、噴油器發(fā)生故障或活塞環(huán)斷損等。造成的后果是供給增壓器的空氣量遠(yuǎn)大于主機(jī)的需求，從而引發(fā)喘振。柴油機(jī)與渦輪增壓器匹配不當(dāng)渦輪增壓器異常振動(dòng)主要原因線圈電阻檢查接口間通氣檢查（1）未及時(shí)清除進(jìn)氣端油泥，使壓縮機(jī)與葉輪之間的間隙變窄直到無間隙，引發(fā)高速旋轉(zhuǎn)的增壓器軸系產(chǎn)生非正常振動(dòng)，加劇軸系的磨損，破壞軸系的動(dòng)平衡，造成增壓器異動(dòng)。（2）增壓器內(nèi)有金屬零部件脫落。（3）排氣溫度過高，渦輪葉片損壞，以及渦輪端軸承處局部過熱，密封失效，導(dǎo)致軸系失去平衡，產(chǎn)生異響。（4）浮動(dòng)軸承磨損。增壓壓力不足故障診斷及排除02增壓壓力不足故障診斷流程線圈電阻檢查增壓壓力不足故障診斷診斷流程↓故障碼有：按碼查詢↓無↓↓增壓壓力傳感器？↓空氣濾清器是否堵塞有：線束→傳感器↓增壓后的進(jìn)氣管路是否漏氣↓增壓壓力控制電磁閥？（氣壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)）↓排氣管是否堵塞有：線圈→線束→機(jī)械卡滯↓增壓壓力控制電磁閥連接氣管及接頭是否漏氣或堵塞↓旁通閥位置傳感器？↓（氣壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)）膜片執(zhí)行器是否損壞有：線束→傳感器↓逐步拆檢渦輪增壓器↓旁通閥驅(qū)動(dòng)電機(jī)或電磁閥？

有：線束→電機(jī)或電磁閥↓ECU?有：ECU本體增壓壓力不足故障排除方法線圈電阻檢查氣壓驅(qū)動(dòng)旁通閥執(zhí)行器檢測（1）線束接插頭未插好/或損壞：插好/或更換。（2）導(dǎo)線破皮/或斷開：包裹絕緣/或連接后