涡轮增压器的结构与工作原理
涡轮增压器的作用 涡轮增压器的工作原理 旁通式涡轮增压器 可调叶片式涡轮增压器 涡轮增压系统的检测与 维修
充气系数: 充气系数: 指在进气冲程中, 指在进气冲程中,实际进入气缸的混合气或新鲜 空气的质量与在标准大气压和温度状态下充满气缸的 混合气或新鲜空气的质量之比。 混合气或新鲜空气的质量之比。汽油发动机在节气门 全开时充气系数约为0.75-0.85左右 左右, 全开时充气系数约为0.75-0.85左右,柴油机充气系数约 为0.8~0.9。充气系数随发动机转速有关,在经济转速 ~ 。充气系数随发动机转速有关, 时基本达到最大值。 时基本达到最大值。
一、涡轮增压器的作用
作用:可增大发动机扭矩,从而提高发动机功率, 作用:可增大发动机扭矩,从而提高发动机功率, 降低燃油消耗。它与非涡轮发动机不同的是: 降低燃油消耗。它与非涡轮发动机不同的是:在进 气管中安装一个涡轮强制向进气管内供气, 气管中安装一个涡轮强制向进气管内供气,使进气 压力增大,充气系数增大。 压力增大,充气系数增大。 实践证明,采取增压措施后, 实践证明,采取增压措施后,发动机的功率可增 加25%以上。所以,增压就成为不增加发动机排量 %以上。所以, 而提高功率的有效措施。 而提高功率的有效措施。因此被广泛应用在大功率 柴油发动机上。近年来汽油机也开始采用。 柴油发动机上。近年来汽油机也开始采用。
涡轮增压器的原理
热量 中冷器 发动机排气驱动涡轮 压缩并加热后的 空气进入中冷器
进气管
排气管
压缩机压缩 吸入的空气
废气涡轮驱 动压缩器
增压器实物
四、旁通式涡轮增压器
1.8T 1.8T 1.8T 1.8T 1.8T 1.8T 1.8T 1.8T
的
旁
通
阀式涡ຫໍສະໝຸດ 轮增旁通阀
废气
中冷器 空气
压
器
增压过程
增压压力调整
超速切断
增压调节电磁阀
增压调节电磁阀N75插头
通空气高压端
通压力调节控制单元
断电时,通道
通空气低压端
增压压力控制系统
五、可调整叶片式涡轮增压
可
废气
调 叶 片 式 涡
进气
排气管
轮 增 压 器
可调叶片 增压后的进气
调整叶片
调整圈 导销 支承圈 叶片 轴
低压箱
控制杆系 涡轮 控制杆系导向销
增压压力高于规定值可能的原因有: 增压压力高于规定值可能的原因有: 增压压力调节阀压力单元损坏。 ① 增压压力调节阀压力单元损坏。 增压压力控制单元软管漏气。 ② 增压压力控制单元软管漏气。 涡轮增压器内的增压压力调节阀卡在关闭位置。 ③ 涡轮增压器内的增压压力调节阀卡在关闭位置。
涡轮增压器发出异常噪声 动力涡轮或者增压涡轮的叶片损坏,导致平衡 动力涡轮或者增压涡轮的叶片损坏, 破坏 转子部件和固定部件发生碰撞 涡轮增压器漏油 分内部:机油消耗, 分内部:机油消耗,部件严重积炭 外部: 外部:管接头和垫片
废气涡轮增压
所谓增压就是将进入气缸前的新 鲜空气预先进行压缩, 鲜空气预先进行压缩,然后再以高密 度送入气缸。 度送入气缸。
最普遍
最有效
国内常见的有:奥迪 宝来1.8T 国内常见的有:奥迪1.8T 宝来 passt 本田,丰田,三菱, 本田,丰田,三菱,马自达车上得到 应用。 应用。
涡轮增压器的结构与工作原理
通过涡轮增压系统 对吸入的空气进行 压缩,增大气体密 度,从而,增加每 个进气冲程进入燃 烧室的空气量,增 加循环供油量,提 高升功率和升扭矩, 达到提高燃烧效率、 提高整机使用经济 性。
涡轮增压器的润滑:
转子的工作转速高达每分钟数万转至二十多万转,需要有单独 的润滑油供应管路,并为浮动轴承提供油膜支撑。
涡轮增压器的原理
热量 中冷器 发动机排气驱动涡轮 压缩并加热后的 空气进入中冷器
进气管
排气管
压缩机压缩 吸入的空气
废气涡轮驱 动压缩器
中冷器的作用
利用废气涡轮增压,会使进气的温度升高, 利用废气涡轮增压,会使进气的温度升高,降低进 气的密度,甚至引起爆震。因此, 气的密度,甚至引起爆震。因此,一些增压发动机 在增压器和节气阀的中间,加有空气冷却器, 在增压器和节气阀的中间,加有空气冷却器,即 中冷器” “中冷器”。 实验证明,进入气缸的空气温度每下降10℃ 实验证明,进入气缸的空气温度每下降 ℃,功 率可提高2.5%~3%,增压压力越高,中冷器的 率可提高 ~ ,增压压力越高, 效果越显著。 效果越显著。 采用增压中冷的柴油机, 采用增压中冷的柴油机,其燃油消耗率是车用发动 机中最低的。 机中最低的。
涡轮增压系统的检测与维修
检 测 ; 用 涡 轮 增 压 器 检 测 仪 : VAG1397A; ; VAG1551 连 接 VAG1397A 和 VAG1551( 地 址 码 0 1 - 0 8 - ( 115) ) 挂入3档 在发动机转速为2000r/min时以节气门全 挂入 档 , 在发动机转速为 时以节气门全 开 加 速 , 观 察 转 速 表 , 在 2 5 0 0 r/min 时 , 打 印 VAG1551和VAG1397A的显示值。 的显示值。 和 的显示值 VAG1551显示区 规定值 1.600-1.700bar 显示区4规定值 显示区 - VAG1397A的规定值 1.60-1.70bar 的规定值 -
二、增压器的类型及特点
根据驱动增压器的动力不同,可分为机械增压器、 根据驱动增压器的动力不同,可分为机械增压器、 废气涡轮增压器和气波增压器。 废气涡轮增压器和气波增压器。 机械增压器由曲轴驱动空气压缩机来提高进气压力。 机械增压器由曲轴驱动空气压缩机来提高进气压力。 特点:和废气涡轮增压器相比,它不接触高温, 特点:和废气涡轮增压器相比,它不接触高温,反 应快,低速性能好,但消耗发动机功率。 应快,低速性能好,但消耗发动机功率。 废气涡轮增压器是利用发动机的废气推动涡轮提高 进气压力,增大进气量, 进气压力,增大进气量,从而提高发动机功率和燃 油经济性。 油经济性。 特点:由于是利用废气能量,因此不消耗功率, 特点:由于是利用废气能量,因此不消耗功率,结 构也比较简单,造价低,而性能提高明显。 构也比较简单,造价低,而性能提高明显。
叶片角度小=废气进口截面减小 叶片角度大=废气进口截面增大 叶片角度小= 叶片角度大=
排 气 压力小
增压 压力
排 气 压力大
增压 压力
可调叶片式涡轮增压器功能图
海拔高度 传感器 进气压力 传感器 自诊断接口 进气管温 度传感器
充气压力 控制阀 低压箱 中冷器
真空泵 单向阀 低压蓄压气
涡轮增压器性能的变化或发动机供油 系统及配气系统的故障会直接影响发动机 的功率、排气温度等性能指标。
涡轮增压发动机使用注意事项 1、不能着车就走。发动机发动后,特别是在冬季,应 、不能着车就走。发动机发动后,特别是在冬季, 让其怠速运转一段时间, 让其怠速运转一段时间,以便在增压器转子高速运转之前 让润滑油充分润滑轴承。所以刚启动后千万不能猛轰油门, 让润滑油充分润滑轴承。所以刚启动后千万不能猛轰油门, 以防损坏增压器油封。 以防损坏增压器油封。 2、不能立即熄火。发动机长时间高速运转后,不能 、不能立即熄火。发动机长时间高速运转后, 立即熄火。发动机工作时,有一部分机油供给涡轮增压器 立即熄火。发动机工作时, 转子轴承润滑和用于冷却的。 转子轴承润滑和用于冷却的。正在运行的发动机突然停机 机油压力迅速下降为零, 后,机油压力迅速下降为零,增压器涡轮部分的高温传到 中间,轴承支承壳内的热量不能迅速带走, 中间,轴承支承壳内的热量不能迅速带走,而同时增压器 转子仍在惯性作用下高速旋转,因此, 转子仍在惯性作用下高速旋转,因此,发动机热机状态下 如果突然停机,会引起涡轮增压器内滞留的机油过热而损 如果突然停机, 坏轴承和轴。所以发动机大负荷、长时间运行后, 坏轴承和轴。所以发动机大负荷、长时间运行后,在熄火 前应怠速运转3- 前应怠速运转 -5min,让增压器转子的转速降下来以后 , 再熄火。特别要防止猛轰几脚油门后突然熄火。 再熄火。特别要防止猛轰几脚油门后突然熄火。
增压压力控制系统
G72 G28 海拔 高度 G71
N75
增压压力控制电磁阀-N75•进气及排气系统无泄漏 •发动机温度不低于60摄氏度 •全负荷下检查增压压力,测量时间不超过10秒
3、 保清持清洁。拆卸增压器时,要保持清洁,各管接头 、 保清持清洁。拆卸增压器时,要保持清洁, 一定要用洁的布堵塞好,防止杂物掉进增压器内,损坏转子。 一定要用洁的布堵塞好,防止杂物掉进增压器内,损坏转子。 维修时应注意不要碰撞损坏叶轮,如果需要更换叶轮, 维修时应注意不要碰撞损坏叶轮,如果需要更换叶轮,应对 其做动平衡试验。重新装复完毕后,要取出堵塞物。 其做动平衡试验。重新装复完毕后,要取出堵塞物。 4、由于增压器经常处于高温下运转,它的润滑油管线因 、由于增压器经常处于高温下运转, 受高温作用,内部机油容易有部分的结焦, 受高温作用,内部机油容易有部分的结焦,这样会造成增压 器轴承的润滑不足而损坏。因此, 器轴承的润滑不足而损坏。因此,润滑油管线在运行一段时 间后要进行清洗。 间后要进行清洗。 5、经常注意检查增压器的运转情况。在出车前、收车后, 、经常注意检查增压器的运转情况。在出车前、收车后, 应检查气道各管的连接情况,防止松动、 应检查气道各管的连接情况,防止松动、脱落而造成增压器 失效和空气短路进入气缸。 失效和空气短路进入气缸。
当增压压力低于规定值时可能的原因有: 当增压压力低于规定值时可能的原因有: 增压压力限制电磁阀N75损坏。 损坏。 ① 增压压力限制电磁阀 损坏 接增压压力限制电磁阀N75的管路损坏。 的管路损坏。 ② 接增压压力限制电磁阀 的管路损坏 增压器内增压压力调节阀卡在打开位置。 ③ 增压器内增压压力调节阀卡在打开位置。 涡轮增压器与进气歧管之间漏气。 ④ 涡轮增压器与进气歧管之间漏气。 ⑤ 机械式空气再循环阀损坏 涡轮增压器空气再循环阀N249损坏。 损坏。 ⑥ 涡轮增压器空气再循环阀 损坏 涡轮增压器损坏。 ⑦ 涡轮增压器损坏。