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文檔簡介
1、項目七 燃油供給系統(tǒng)檢修任務(wù)三 柴油供給系統(tǒng)檢修知識點 廢氣渦輪增壓器內(nèi)容提要1. 廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的作用2. 廢氣渦輪增壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理3. 故障診斷及正確使用與維護(hù)一、廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的作用 一般發(fā)動機當(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)動機上陸續(xù)安裝廢氣渦輪增壓器。廢氣渦輪增壓發(fā)動機是利用發(fā)動機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)動機在尺寸不變的條件
2、下產(chǎn)生更大的功率并具有更高的燃燒效率,降低了油耗。二、廢氣渦輪增壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理 1.廢氣渦輪增壓系統(tǒng)組成 帕薩特1.8T轎車搭載的發(fā)動機有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物如圖1所示,由渦輪室和壓氣機室組成。在渦輪室上有兩個廢氣接口,一個與發(fā)動機的排氣總管相對接,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
3、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廢氣渦輪增壓器實物圖 增壓壓力控制系統(tǒng),主要由發(fā)動機控制單元(J220)、增壓壓力傳感器(G31,位于發(fā)動機艙左側(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)動機艙進(jìn)氣歧管下方)、機械式空氣再循環(huán)閥、真空罐以及連接管路等組成,如圖2所示。 2.廢氣渦輪增壓器工作原理 廢氣渦輪和壓氣機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),同時帶動壓氣機葉輪以相同的速度旋轉(zhuǎn),經(jīng)空氣濾
4、清器濾清的潔凈空氣被吸入壓氣機室,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,從而提高發(fā)動機的充氣效率。3.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
5、現(xiàn)對增壓壓力的自動調(diào)節(jié)。 增壓壓力限制電磁閥(N75)上有三個管口A、B、C,通過橡膠軟管分別與增壓器壓氣機出口、增壓壓力調(diào)節(jié)單元及低壓進(jìn)氣管(壓氣機入口)相連接,如圖4所示。發(fā)動機控制單元根據(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也越高機械式空氣再循環(huán)閥并
6、聯(lián)安裝在壓氣機出口的軟管與低壓進(jìn)氣管之間。如圖5 所示,該閥有3 個 管接頭,兩根粗管A、B分別與增壓器壓氣機出口的高壓軟管和壓氣機入口的低壓進(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。 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、機械式空氣再循環(huán)閥和真空罐相連接。該閥受發(fā)動機控制單元控制,不通電時進(jìn)氣歧管與機械式空氣再循環(huán)閥的膜片室相通,通電時真空罐與機械式空氣再循
7、環(huán)閥的膜片室相通。在發(fā)動機怠速或小負(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械式空氣再循環(huán)閥使閥開啟,增壓器壓氣機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械式空氣再循環(huán)閥,故發(fā)動機控制單元將立即給增壓器空氣再循環(huán)電磁閥N249通電,使真空罐與機械式空氣再循環(huán)閥接通,在真空罐強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室至節(jié)氣門前存在的高壓壓力瞬間被卸掉,使壓氣機葉輪旋轉(zhuǎn)的阻力不致過大, 這樣
8、一是減輕高壓氣體對壓氣機葉輪的沖擊,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。 三、故障診斷 廢氣渦輪增壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障會造成增壓壓力降低,使發(fā)動機進(jìn)氣量減少,功率降低。而導(dǎo)致增壓壓力低的故障經(jīng)常有: 1增壓壓力限制電磁閥損壞; 2增壓壓力調(diào)節(jié)單元損壞或連接管路損壞; 3機械式空氣再循環(huán)閥損壞; 4增壓器空氣再循環(huán)電磁閥損壞或連接管
9、路損壞;5廢氣渦輪增壓器與進(jìn)氣管之間漏氣; 6廢氣渦輪增壓器自身損壞。 重要部件的檢查方法如下: (1)檢查增壓壓力限制電磁閥N75和增壓器空氣再循環(huán)電磁閥N249 將金奔騰“彩圣”JBT-CS538T汽車故障檢測儀與該車的自診斷插座連接,接通點火開關(guān),操作檢測儀,鍵入014進(jìn)入測試執(zhí)行元件功能菜單,依次激活兩個電磁閥,正常的話每個都應(yīng)能聽到咔嗒咔嗒的響聲。 從增壓壓力限制電磁閥N75上拔下連接軟管和電插頭,用萬用表測量線圈阻值,正常值應(yīng)為:2535,如圖7所示;直接給電磁閥供12V電(注意極性要與實車相同)并同時用軟管吹氣檢查,正常情況下不通電時A與 B 應(yīng)通,通電時A、B、C 應(yīng)互通。 用
10、萬用表測量增壓器空氣再循環(huán)電磁閥N249的阻值,正常值應(yīng)為:2730;直接給電磁閥供12V電,正常情況下不通電時A、B兩端應(yīng)相通,通電時B、C兩端應(yīng)相通。 (2)檢查增壓壓力調(diào)節(jié)單元及連接管路 讓發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)5min,之后急踩油門使發(fā)動機轉(zhuǎn)速迅速升高到5000r/min,增壓壓力調(diào)節(jié)單元的推桿應(yīng)能正常移動,無卡滯現(xiàn)象。 (3)檢查機械式空氣再循環(huán)閥 從車上拆下機械式空氣再循環(huán)閥,通過軟管將該閥真空管接頭(C端)與手動真空泵連接,扳動真空泵產(chǎn)生吸力,此時A、B兩端應(yīng)相通,放開真空泵解除真空, A、B兩端應(yīng)迅速截止且密封良好。 四、正確使用與維護(hù) 渦輪增壓器工作轉(zhuǎn)速很高(最高可達(dá)180000r/min),所以對潤滑和自身清潔度的要求很高。多年的經(jīng)驗告訴我們,造成渦輪增壓器故障的主要原因是潤滑問題,例如潤滑油供油滯后、節(jié)流、缺少、變質(zhì)或油里有雜質(zhì)等;其次是外來雜物進(jìn)入壓氣機葉輪或廢氣渦輪,因此既要有良好的維護(hù)保養(yǎng)習(xí)慣,特別是對空氣濾清器和機油濾清器的維護(hù)保養(yǎng),同時也要有良好的駕駛習(xí)慣: (1)發(fā)動機起動后不可立即急踩油門踏板起步運行,應(yīng)先怠速運轉(zhuǎn)35 min,之后才能起步行駛。這
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