turbo涡轮增压文件.ppt
发动机增压系统Engine Turbocharging System,全晓龙,内容概要,涡轮增压常见机械损伤类型,增压系统发动机优势,1.8T 5V 110KW BPL发动机,220Nm18504600,110kw/5800rpm,92kw/5900rpm,1.8 5V 92KW BAF发动机,170Nm/3500rpm,发动机增压的种类,机械式增压：机械离心式、罗茨式、滑片式、螺旋式和转子活塞式废气涡轮增压：旁通阀式、可变截面喷嘴式；双级涡轮式（新）压力波式增压复合式增压,机械离心式增压器,1-初级变速带轮 2-次级变速带轮 3-电磁离合器 4-增速齿轮系 5-压气机 6-进气口 7-出气口,罗茨式增压器,增压后空气,进气,转子,泵体,滑片式增压器,8、外壳 10、转子 11、活塞 12、驱动轴 13、出口边缘,螺旋式增压器,旋转角度0,旋转角度60,旋转角度120,旋转角度180,旋转角度240,旋转角度300,排气孔,静涡盘,动涡盘,转子活塞式增压器,8、外壳 13、出口边缘 18、外转子 19、内转子 20、第三室 21、第二室 22、第一室,双级涡轮增压（新）,LST涡轮增压器利用第1台(图中红色叶轮）压缩机增压后，再利用第2台（图中紫色叶轮）压缩机进行第2次增压。,压力波增压器,1、发动机 2、格栅式压气机转子3、带驱动装置4、高压废气5、增压空气6、低压空气进口7、低压废气出口,复合式增压系统(大众双增压最新应用）,各种增压器优缺点比较,废气涡轮增压系统,废气涡轮增压系统理论,废气涡轮增压是利用发动机排出的高温高压废气能量驱使涡轮作高速运转，带动同轴的压气机压缩吸入的空气并将之送入气缸内，从而显著提高进气效率,涡轮增压系统原理,废气涡轮增压的优势,环保，尾气排放正好能大大降低 动力，能大功率的动力输出 经济，能够很大程度上提高燃油的 经济性与升功率,废气涡轮增压系统组成,涡轮增压器中冷器增压压力传感器G31增压压力调节电磁阀N75增压空气再循环电磁阀N249增压空气再循环机械阀,废气涡轮增压器主要组成,组成:压缩机、涡轮、增压控制部分(旁通阀式、可调叶片喷嘴式)中央轴承,两种增压系统的差别,涡轮室的设置,涡流室中涡形管最狭处横截面积A与此面离开涡轮中心的半径R之比值A/R决定了涡流室的规格。为提高其低速时的增压压力，A/R要减小，以提高冲击涡轮的废气流速，提高发动机反应速度。但A/R过小会导致排气背压上升，降低高速时的输出功率。A/R增大会使低速时增压压力下降，但有利于高速时输出功率的提高。,增压系统采用相关措施,供油系统配气相位压缩比活塞冷却机油散热器,旁通阀式涡轮增压器,旁通阀式涡轮增压器,旁通阀系统是如何改进性能,普通增压器增压的度受涡轮尺 寸控制 旁通式增压器增压度受旁通涡 轮气流控制,！旁通阀可优化发动机的高性能,可变截面喷嘴增压器,可调整叶片式涡轮增压器,可变截面喷嘴增压器调整原理,小负荷时叶片开度小,大负荷时叶片开度大,叶片位置及增压的响应性,喷嘴叶片种类和发展,可变几何截面喷嘴增压器性能,旁通阀式可采用较小的A/R而 增加增压压力 可变几何截面（VNT）同样增 加增压压力,！代价是增加了背压,！不增加发动机背压,增压器中央轴承及润滑,增压器中央轴承及润滑废气涡轮增压工作环境,废气温度:650800（柴油发动机）8001000(汽油发动机）初始增压空气温度：100180 增压器机油温度：200（当关闭点火开关）转速：可达到 250000rpm,增压器中央轴承及润滑 转子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,中冷器作用,更好的提高充气效率 更好的动力性(下降10功率可增加3%）降低排放 提高燃油经济性,涡轮增压系统工作原理空气增压过程,涡轮增压系统工作原理增压压力调整,N75,通电时，管路通,断电时，管路断,旁通阀,增压压力控制电磁阀-N75-,宝来、速腾及迈腾N75增压压力限制电磁阀电阻标准值：2535,通压力调节单元,通空气低压端,通空气低压端,通空气高压端,增压压力限制电磁阀（N75）DSO,超速切断工况,增压系统工作原理,空气再循环机械阀,增压空气再循环机械阀,增压空气再循环机械阀,涡轮增压再循环电磁阀N249,宝来、速腾N249涡轮增压器再循环电磁阀电阻标准值：2730 迈腾N249涡轮增压器再循环电磁阀标准值1216,至增压再循环机械阀,至真空单元,接进气歧管,宝来、速腾增压压力再循环电磁阀(N249)DSO,迈腾增压压力再循环电磁阀（N249）DSO,涡轮增压控制阀在迈腾车的优化改变,增压压力再循环机械阀（宝来、速腾）,功能作用：执行来自N249的真空控制达到接通和关闭涡轮增压前后部分的管路的目的检查方法：用手动真空泵 给再循环机械阀提供真空和标准大气压时必须相应的接通和关闭。（应该保持30S),增压压力限制机械阀,从增压压力限制电磁阀-N75-上拔出插头发动机提高到最高转速。增压压力调节阀的操纵杆必须移动,迈腾涡轮增压压力限制机械阀调整专用工具连接与安装,迈腾涡轮增压压力限制机械阀调整,操作手动真空泵VAS6213VAG1397A值4605mbar.千分表值应4.1mm4.3mm否则松开-2-旋-3-直到标准值,迈腾涡轮增压压力限制机械阀调整后检测,操作-VAS 6213，当V.A.G 1397A显示 460 5 mbar。记录VAS 6341/1的值(1)操作VAS 6213，至VAG 1397A 显示 650 mbar 至 700 mbar。通过VAS 6342 将压力放掉至 460 5 mbar 记录VAS 6341/1的值(2)(1)+(2)2=50.25 mm,增压压力传感器（G31）,G31增压压力电磁阀的信号电压应:发动机怠速时电压 标准值：1.802.00V。操作控制发动机转速标准值：2.003.00V,检测增压压力,宝来、速腾、迈腾 V.A.G5051/V.A.G1397A三档2000转以油门全开加速至2500转测绝对压力1.6-1.7Bar01-08-115（4区）=V.A.G1397读数注意：发动机温度不低于60 全负荷下检查增压压力，测 量时间不超过10秒,检查增压空气系统的密封性,通过听，触摸，利用常用的泄漏查找射线或 超声波检测设备-V.A.G 1842-检测增压空气系统的泄漏位置。,检查需要压力=表压=0.5bar,宝来增压系统传感器及元件,增压压力传感器G31-101#三线位于活性炭罐前增压空气再循环（N249）进气管下灰色机械式增压空气再循环阀：在空气流量计到涡 轮增压器的进气管上增压压力限制阀(N75)：进气软管上增压压力调节单元：在涡轮增压器上,速腾增压系统传感器元件位置,增压压力传感器G31-101#三线位于节气门前进气道上。增压空气再循环（N249）气门室盖上方银色机械式增压空气再循环阀：在空气流量计到涡轮增压器的进气管上增压压力限制阀(N75)：进气软管上增压压力调节单元：在涡轮增压器上,增压再循环电磁阀N249,增压压力限制电磁阀N75,增压再循环机械阀,迈腾增压系统传感器及元件,右上图（涡轮增压总成）2为N75增压压力限制电磁阀 3为增压压力在循环电磁阀 4为增压压力限制机械阀右下图 5为增压压力传感器在节气门前端进气管上G31-T60y/39#,增压压力系统电路,增压压力电路控制,G31,G28,J338G187G188,海拔高度,N75,N249,增压系统电气原理图,+12V,发动机控制单元,N75,N249,G31,搭铁,G31：增压压力传感器 N75:增压压力限制电磁阀 N249:增压压力再循环控制电磁阀,涡轮增压故障案例与症状,故障例证1,车型：Sagitar 1.8T 发动机号：BPL502797 行驶里程：15000KM 维修日期：2007-12-04,故障例证1,故障现象：该车当急加速后收油门的瞬间，听到涡轮处有嘎嘎很细碎的声音如用薄铁片轻轻碰触电砂轮的声音。其他一切正常。,故障证例1,分析：由于没有故障码所以VAS5051功能引导查看数据流组中：节气门角度、理论增压值、实际增压值3组数据与正常的数据对比分析（见下两张图）制定检修方案：1、检查增压压力再循环机械阀 2、检查增压压力再循环电磁阀-N249-3、检查N249相关真空源及真空管路 4、拆检涡轮增压泵总成,增压系统正常时,蓝色为节气门开度 黄色：理论增压压力 灰色：实际增压压力,实际压力在节气门关闭后出现峰值,蓝色为节气门开度 黄色：理论增压压力 灰色：实际增压压力,Sagitar1.8T正常压力（G31),Sagitar1.8T增压压力再循环故障,故障案例1,故障原因：当用手动真空泵检查增压压力再循环机械阀发现其真空膜损坏泄漏不能被操纵，其他一切正常，故判断增压再循环机械阀损坏时该故障根源。更换后故障排除。产生原理:该故障产生原理是增压压力在节气门关闭后因为没有得到增压压力再循环控制，所以出现了一下降缓慢的峰值压力气流被节气门挡回与涡轮产生碰撞发出声响。,故障案例2,车型：Bora 1.8T发动机号：BAE0007712行驶里程：120000KM维修日期：2007-09-26,故障例证2,故障现象：动力不足，怠速不稳轻微游车，急加速噪音大，用 VAS5051检查发动机控制单元故障记忆发现其中有 4个故障记忆为：16795 P0411 检测到二次空气喷射错误流量 17608 P1200 涡轮增压器再循环电磁阀-N249机械故障 17705 P1297 增压器到节流阀管路压力下降 17964 P1556 涡轮增压系统电路查看数据流：空气流量 5.9g/s 负荷 21%节气门角度 1.1 增压实际压力为980mbar 理论压力为950mbar。并且 在急加速时候，实际增压压力反而降低,急加速实际增压压力反而降低,蓝色为节气门开度 黄色：理论增压压力 灰色：实际增压压力,故障例证2,分析：在4个故障码中主要原因集中在增压器到节 气门压力下降和增压器再循环电磁阀-N249机械故障上。应该检修 1、检查涡轮增压系统管路到节气门之间（包括中冷器）有无泄漏。2、检查N249电磁阀到的械阀和真空管路及真空度 3、检查增压压力限制机械阀及来自电磁阀 N75的压力气体。,故障例证2,故障原因：经过检查发现为涡轮增压到中冷器之间增压管路因为事故损坏泄漏。修复后路试故障排除。产生原理：发动机电脑无法具体判断故障所在。,故障案例3,车型：AUDI A4 1.8T发动机号：BKB行驶里程：36000KM维修日期：2004-05-19,故障例证3,故障表现：排气噪音大制动踏板硬ECU留有增压压力超过极限,增压压力限制失效,蓝色为节气门开度 黄色：理论增压压力 灰色：实际增压压力,增压压力限制失效(G31)DSO,故障例证3,经过大负荷检查发现增压后进气在2.5bar并且在与数据组测量01-08-115-4值相同。测量N75在1.6bar时候没有得到电流后来得到证实其发动的ECU更改原因为更改ECU导致,涡轮增压常见机械损伤类型,涡轮增压机械损坏,没有使用空气滤芯或假冒空气滤芯；造成叶轮片损坏,进入柔软的物体（如橡胶,软塑料）,涡轮增压机械损坏,在发动机出故障之后，使铝从发动机活塞或其他部件熔化覆盖涡轮增压器的排气叶轮和内部,涡轮增压机械损坏,假机油及产生的油泥造成损坏,涡轮增压机械损坏,因为进入硬质物体（如螺栓）,涡轮增压机械损坏,涡轮增压机械损坏,三元催化阻塞引起的排气侧高温漏油,中冷器集机油的,涡轮增压各种状态数据波形,增压系统正常时,蓝色为节气门开度 黄色：理论增压压力 灰色：实际增压压力,增压系统正常时（G31)DSO,增压再循环失效,蓝色为节气门开度 黄色：理论增压压力 灰色：实际增压压力,增压再循环失效(G31)DSO,增压压力限制失效,蓝色为节气门开度 黄色：理论增压压力 灰色：实际增压压力,增压压力限制失效(G31)DSO,增压后进气系统泄漏,蓝色为节气门开度 黄色：理论增压压力 灰色：实际增压压力,Magoten1.8T正常,蓝色为节气门开度 黄色：理论增压压力 灰色：实际增压压力,Magoten1.8T正常(G31)DSO,Magotan1.8T增压压力限制,蓝色为节气门开度 黄色：理论增压压力 灰色：实际增压压力,Magotan1.8T增压压力限制（机械阀断开）,Magotan1.8T增压压力限制（N75常通）,Magotan1.8T压力再循环故障,蓝色为节气门开度 黄色：理论增压压力 灰色：实际增压压力,Magotan1.8T压力再循环故障G31DSO9机械阀常闭,Magotan1.8T增压再循环故障G31波形（N249常通）,故障快速分析工具,故障快速分析VagScope,废气增压系统日常使用维修注意事项,定期保养，不使用劣质机油和空气滤清器并且定期清洁启动瞬间5S钟内不要急加速。在高速行驶或急加速后不要立即关闭发动机，特别高速行驶后让发动机怠速运行35分钟。需要经常检查就绪代码对三元催化进行检测当发现发动机运行噪音突然增加，需要及时检查在涡轮维修时，打开的进排气系统需要立即密封,废气涡轮增压的未来发展方向,控制精度更高（响应速度更精确，能精确满足发动机各 个工况的预压力）设计更合理（例如可以使用磁悬浮或空气悬浮等）功能的扩展（如可以充当永磁发电设备）体积更小（使用小型化可以节约空间）成本更低（成本是普及的重要因素）,涡轮发展趋势,轴承使用滚动轴承(可以使涡轮功率增加5%7%)图层技术(可以使涡轮功率增加7%8%)陶瓷涡轮钛合金铝涡轮,祝 大 家 一 切 好！谢 谢,
