汽油发动机增压装置.ppt
汽油发动机增压装置,1、可变进气系统2、机械增压装置3、废气涡轮增压,1、可变进气系统,可变进气系统是利用发动机工作时进气管道的进气动态来提高冲气效率，以达到在发动机转速范围内增大发动机的转矩和功率。常将进气动态效应视为进气惯性效应的结果。当气体高速流向进气门时，如果进气门突然关闭，由于惯性进入的气体在进气门附近被压缩，就会向进气气流的相反方向流动，到了进气管口又被反射回来，于是形成压力波。如果此压力波与进气门的开闭配合好，就会对进气进行增压。,在发动机转速低于4100转/分钟时，每个气缸进气通道中的转换阀门总是处于关闭位置，形成路径较长而截面积较小的进气通道；当转速大于4100转/分钟时，进气通道中的转换阀开启，构成路径较短而截面积较大的进气管道。,长进气道发动机在低转速时，空气经过长的进气道，使气缸充气最佳，且扭矩增大。,短进气道发动机在高转速时，空气流经短进气道，可提高效率。,真空单元,进气道,奥迪A6可变进气装置,1-油封 更换 注意安装位置2-10 Nm3-10 Nm4-O 型环 用于喷油阀 更换5-燃油分配管 带喷油阀6-10 Nm7-10 Nm8-上部冷却液管9-10 Nm,10-O型环 用于上部冷却液管 更换11-进气管 检查转换功能:12-20 Nm13-Sttze 用于进气歧管14-25 Nm,扭矩,带进气歧管转换的发动机扭矩曲线,固定式进气歧管的扭矩曲线,扭矩,功率,功率,带进气歧管转换的功率曲线,固定式进气歧管的功率曲线,扭矩,功率,1-真空控制单元2-压力弹簧3-转换辊4-进气歧管5-单向阀安装位置 蓝色一侧朝Y件6-Y-件7-进气歧管转换阀-N156,8-10 Nm9-固定板10-橡胶套11-隔套12-垫圈 锥面朝进气歧管13-油封损坏时，必须更换14-油封用于转换辊15-6 Nm,奥迪V6发动机通过换向阀控制六个气门的打开或关闭，从而改变进气量。进气歧管换向阀位于空气滤清器后部，安装在空气流量传感器上。,断开进气歧管换向阀上的配线接头。测量进气歧管换向阀引脚间的电阻，如图6-3-39所示，电阻值应在2535。如果不合要求，应更换,检查进气歧管换向阀的起动a.使用VW1594接头测试工具中的适配器将VAG1527B电压测试仪连接在进气歧管换向阀接头的引脚“1”与“2”之间。b.使用输出测试模式（DTM）起动进气歧管换向阀。当进气歧管换向阀被起动后LED测试灯必须闪烁。c.如果LED测试灯不闪烁，应用VAG1592/11适配器配线将VAG1598测试盒与ECM配线连接，适配器配线不能直接与ECM连接。如果LED测试灯一直亮，检查进气歧管换向阀接头引脚“2”测试盒插孔“3”间线束有无搭铁短路。,一日产汽车发动机可变进气系统的原理图。当发动机在低速中、小负荷工作时，转换阀关闭，进气仅通过细长的进气管道流入，可以产生剧烈的旋流，提高进气流速，改善转矩特性。当发动机在高转速大负荷工作时，转换阀开启，进气经过短而粗的进气管道，提高了充气量，获得较大功率。,丰田公司可变进气系统的原理图，两个进气门各配有一个进气管道，其中一个进气道装有进气转换阀，可根据发动机公况改变进气量。,进气侧空气室使用旋转电磁阀式ACIS控制阀ACIS（可变进气道控制）阀使用激光焊接法焊到空气室上,塑料,激光焊接,旋转电磁阀式ACIS阀,ACIS（可变进气道控制）阀使用旋转电磁阀式ACIS阀,阀,旋转电磁阀马达,磁体,轴,定子,ACIS（可变进气道控制）阀,福特汽车采用的可变进气系统,SAAB汽车采用的可变进气系统,本田汽车采用的可变进气系统,2、机械增压装置,发动机增压意味着向气缸提供的空气比活塞吸入的空气更多，当更多的空气被压入气缸时，就必然要增加燃油量以保持14。7：1的空燃比。这样，功率就会增大，有时，增压能够提高50%的发动机功率。,曲轴通过齿轮，更常见的是带齿驱动。利用两个3叶转子的快速旋转，将空气压入气缸。,机械增压装置最大的优点是低速即由增压作用。机械增压装置最大的缺点是消耗了曲轴大量的功率。主要用在运动车辆和重载及竞赛车辆上。,机械蜗杆增压器,双螺杆式机械增压器,3、废气涡轮增压,采用废气涡轮增压装置，在发动机体积基本不变的情况下，能提高功率30100；低速扭矩也非常理想；在节能和环保方面又有相当的优势。所以，现在涡轮增压发动机已成为一种发展趋势。,废气涡轮增压是一种利用发动机排气推动空气泵的装置，由空气泵将增多的空气压入气缸。高速排气从排气门出来，推动排气涡轮快速转动，而排气涡轮又带动进气压气机快速转动。随着压气机涡轮的转动，它吸入了大量新鲜空气，进气被加压并被压入进气门。进气歧管中的升压过程被称为增压。,泵轮和涡轮,中间壳体,全浮式轴承,涡轮增压指示灯,可变喷嘴叶片,使用废气涡轮增压后，进排气管道将有所改变。,废气涡轮增压为了防止增压过高，有废气旁通阀。增压过程压力过大会导致过分爆燃或发动机损坏，甚至毁掉发动机。废气旁通阀使排气绕过排气涡轮，此时，推动压气机涡轮的动力减少，涡轮增压器的作用也减少了。废气旁通阀关闭时，排气穿过排气涡轮，发动机处于涡轮增压状态；废气旁通阀打开时，排气就绕过排气涡轮。,废气旁通阀是常闭的。打开时旁通排气，防止过度增压情况的出现。当执行器上施加真空时，废气旁通阀打开。执行器由废气旁通阀控制阀控制，该阀由PCM控制脉动启闭。在正常行驶条件下，控制电磁阀通电，排气通过排气涡轮。在急加速时，增压压力可能会升高。当增压升高时，其值被进气歧管绝对压力传感器测到，在增压值过高时脉动开启废气旁通阀。当废气旁通阀打开时，压力减少。如果出现增压过大的情况，PCM还将减少供油量。,排气旁通阀和执行器,增压压力超过规定值时,增压压力低于规定值时,废气涡轮增压装置中常有中冷器，中冷器是一个热交换器，目的是去除进气的热量，安装在涡轮增压器和燃烧室之间。中冷器将空气冷却后，空气的密度就加大了，就有更多的空气和燃油分子被压入燃烧室。,水冷式中间冷却器,气冷式中间冷却器,中冷器安装位置,双涡轮双通道增压器,涡轮增压的控制,润滑和冷却,奥迪A6废气涡轮增压装置,增压过程,N 75,G 70,G 28,G 31,通电时，管路通,断电时，管路通,旁通阀,增压压力调整过程,尾气叶轮,进气叶轮,通三元催化转换器,新鲜空气,旁通阀,来自电磁阀N75的高压空气,电磁阀N75的高压空气,通燃烧室,燃烧室尾气,断电时，管路通,通电时，管路通,空气再循环机械阀,超速切断工况,增压调节电磁阀N75插头,通空气高压端,通空气低压端,断电时，通道,通压力调节控制单元,增压调节电磁阀,废气涡轮增压装置的正确使用,1.发动机启动后不可立即高速运转，应先怠速运转，使润滑油达到一定的工作温度和压力，以免突然增加负荷时轴承无油而加速磨损，甚至卡死。2.发动机高速运转后，不能立即熄火，特别要防止猛轰几脚油门后突然熄火。3.经常检查机油油量，避免因缺少机油而导致轴承失效、转动件卡死。长期未使用的汽车，在启动前，需卸下增压器上的进油管接头，加注5060ml机油。4.定期更换机油及机油滤清器。因全浮动轴承对润滑油的要求很高，应使用厂家规定牌号机油。增压器经常处于高温下运转，润滑油管内部机油容易有部分的结焦，造成增压器轴承的润滑不足而损坏。因此，润滑油管在运行一段时间后要进行清洗.,5.保证进气清洁。定期清洗更换空气滤清器，空气滤清器过脏会使灰尘吸入增压器，导致增压器叶片脏污，降低增压压力，甚至引起增压器早期磨损。出车前、收车后，应检查气道的连接情况，防止松动、脱落而造成增压器失效和空气短路进入气缸。6发动机怠速运转时间不能过长。因为涡轮增压器低速运转时，密封环与环槽间隙中的油膜不易形成，导致润滑不良而烧坏轴承。,注意事项,保证进气清洁。定期清洗更换空气滤清器，空气滤清器过脏会使灰尘吸入增压器，导致增压器叶片脏污，降低增压压力，甚至引起增压器早期磨损。,出车前、收车后，应检查气道的连接情况，防止松动、脱落而造成增压器失效和空气短路进入气缸。,经常检查机油油量，避免因缺少机油而导致轴承失效、转动件卡死。长期未使用的汽车，在启动前，需卸下增压器上的进油管接头，加注5060ml机油。,系统检查,1、基本检查首先检查发动机基本工作条件、压缩和泄漏，点火系和燃料供给系。如果供油量和压力都正常，再检查点火系的穿透电压是否足以点燃由涡轮增压产生的高压混和气，点火时刻是否正常。2、直观检查目测软管、垫片和管道，看装配是否正确，有无损伤、磨蚀。如破损或变质，将使涡轮装置不能正常工作，导致增压过高或过低。3、进气负压或空气滤清器真空泄漏情况的检查检查时可向进气系统注入化油器清洗剂，观察发动机转速和真空度，同时检查HC水平。真空度和发动机转速会增加，HC水平会下降。,增压压力调节器的检测,1、行驶或在滚子检测台上，在全负荷下检查增压压力，每次测量时间不超过10s。2、拔下进气歧管与燃油压力调节器之间的连接软管，将它接到V。A。G1397A的T型件上。3、以3档及2档从2000r/min开始全负荷加速，达到3000r/min时，按下检测仪上M键。规定值：绝对压力为150165kPa。4、如果超过规定值，拔下增压压力限制电磁阀（N75）的插头，检查连接增压器的软管（在增压器和增压空气冷却器之间）经电磁阀到压力单元是否导通。5、检查增压器内的增压压力调节阀的轴支座是否轻便灵活，如果不灵活，更换增压器。6、如果无故障或增压压力低，检查增压压力限制电磁阀（N75）。,检查增压控制电磁阀,从增压控制电磁阀上拆下软管，接上辅助软管，启动执行原件，电磁阀将发出“咔嚓”响声，通过向辅助软管吹气来检查打开和关闭。如电磁阀无“咔嚓”响声，应对增压压力电磁阀进行电器检查。1、增压控制电磁阀的电器检查。拔下电磁阀的供电插头，用万用表的电阻档进行测量，其规定值为2535。如果没有达到规定值，应更换增压控制电磁阀，如图所示。,2、检测增压控制电磁阀的供电。将万用表串接在搭铁接出点之间，用起动机短时间工作，其电压为蓄电池电压。如没有达到规定值，应检查触点到燃油泵继电器的导线良好。3、检查增压控制电磁阀的触发情况。拔下电磁阀供电插头，把二极管检测灯串接在触点1和2之间，启动执行原件，二极管检测灯应亮，如灯不亮，应检测线束插头，排除其故障。,检查废气旁通阀的机械运动。转动叶轮，检查有无卡滞等不良状况。检查壳体内部有无油污和灰尘，并进行相应的清洁。检查油封有无损坏或泄漏，视情更换。如图，检查主轴轴颈轴承间隙，如果间隙超出规范值，更换轴承。,检查止推轴承间隙。如果间隙超过规范值，更换止推轴承。检查叶片有无裂纹、断裂或叶片弯曲。,涡轮增压器的异常振动,（1）涡轮增压器转子部件不平衡引起的振动。转子部件上的各零件清洗不干净，或零件内孔与轴的配合不好，组装时产生的偏心等都会使转子轴弯曲，导致其平衡被破坏。（2）涡轮增压器工作时，异物进入涡轮的流道损坏了叶轮，使转子部件失去平衡。（3）增压器叶轮叶片的疲劳断裂。如果出现叶片断裂故障，一律更换新的涡轮增压器。（4）增压器叶轮叶片被严重玷污后，转子部件的平衡被破坏而产生异常振动。如果发动机长时间使用低质燃料，因其燃烧后的物质会粘在涡轮叶片上，形成污垢。排除这种故障时，必须拆开涡轮增压器，取出涡轮叶轮，轻轻地除掉污垢，但要小心不能碰坏叶片。,涡轮增压器的异常噪声,增压发动机正常工作时，具有一定的噪声级，有经验的司机很容易就可以分辨出来。如果噪声级发生变化或出现异常噪声，则说明有故障发生。（1）涡轮增压器的动力涡轮或增压器涡轮的叶片损坏，导致平衡破坏，因其噪声。（2）涡轮增压器转子部件和固定件发生碰撞产生噪声。主要原因是安装涡轮壳和压气机壳时，装配不当。,增压发动机功率下降,（1）旁通阀门关闭不严。一般是旁通阀处有积炭，过脏或增压压力控制电磁阀或膜片控制电磁阀损坏造成。（2）空气进口阻力损失过大。应检查清洁空气滤清器及管道，减少阻力损失。（3）增压器叶轮、壳体和通道脏污。应拆下增压器进行清洁。（4）动力涡轮壳通道和叶轮上严重积炭。排除积炭的方法有：更换密封环、排除漏油故障；改变发动机的使用工况，如避免低负荷长时间运转、减少频繁的冷启动等；检查发动机供油系统和机油消耗情况，拆开涡轮增压器，清除动力涡轮端的积碳。（5）增压涡轮出口管路漏气：大多是软管接头松动、管子焊接处损坏、锁紧机构松动失效等。根据需要采取相应的措施加以排除。（6）发动机排气管连接处漏气：主要是由于发动机的排气歧管、排气管垫片或排气管与涡轮壳之间连接不紧、螺栓松动或垫片损坏，还可能是涡轮壳产生了裂纹引起漏气。,增压发动机进气压力上升,通常是涡轮增压器发动机供油系统、配气系统的故障，使增压发动机进气压力上升。涡轮增压器直接造成增压压力上升的原因一般是增压压力控制电磁阀或膜片控制电磁阀损坏，使旁通阀不能适时打开。,增压器外部漏油,外部漏油大多是机油进油管和回油管联结不牢固造成的。检查漏油部位之前，先擦干净涡轮增压器外部的油污，然后再重新启动发动机，认真观察漏油部位。经常出现漏油的原因有：进、回油管接头松动，油管接头外垫片损坏，机油管接头出现裂纹或损坏等。螺纹连接的锥形接头密封不好可修理接头或更换新的油管；如果垫片损坏，应更换新的垫片。,增压器内部漏油,（1）涡轮增压器密封装置（密封环）损坏引起漏油；（2）发动机曲轴箱内的压力过高，使涡轮增压器回油不畅引起漏油；（3）涡轮增压器回油管截面积小或过多的弯曲，使回油不畅引起漏油；（4）发动机长时间空载运转，涡轮增压器容易漏油。,机械增压与涡轮增压相结合的进气系统,安装位置,
