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1、2009年12月15日,SUBARU OF CHINA LTD.,SUBARU OF CHINA LTD.,单元三 废气涡轮增压系统,本次课程任务,1.涡轮增压器结构组成2.涡轮增压器的作用和优点3.涡轮增压器的工作原理,引入新知识,在轿车后备箱盖上，一般都标有发动机的排量，如1.8L、2.2L、1.8T等。车尾标有1.8T表明该车的发动机配备了废气涡轮增压系统。为什么要采用废气涡轮增压系统？废气涡轮增压系统有什么优点？其结构、原理是什么？通过本单元的学习将掌握这些知识。,PASSAT1.8增压,1.什么是增压 增压就是将进入气缸前的新鲜空气预先进行压缩，然后再以高密度送入气缸。2.增压的作用
2、 增压的目的是通过将空气预先压缩，增大气体密度供入气缸，增加进气质量，增加循环供油量，从而可以增加发动机功率和扭矩，提高燃烧效率，提高使用经济性,增压的优缺点,优点：1、由于进气量增加，一般可增加功率1060%, 效果良好可增加两三倍输出功率。2、提高热效率，降低发动机油耗3、减小了CO、HC的排放量4、消除大气压力引起的实际充气量的变化影响。 缺点1、爆燃倾向增加 2、发动机热负荷增大,增压的类型,机械增压：利用发动机输出轴获得动力来驱动增压器的转子旋转，从而将空气增压吹到进气岐道里。 废气涡轮增压：将发动机排出的废气引入涡轮机，利用废气的能量推动涡轮机叶轮旋转，并带动与其同轴安装的压气机叶
3、轮工作，使新鲜空气在压气机增压后进入气缸谐波增压:利用高压废气的脉冲气波迫使空气压缩。这种系统增压性能好、加速性好但是整个装置比较笨重，不太适合安装在体积较小的轿车里面,涡轮增压器实体,电控涡轮增压系统原理图,空气滤清器,涡轮,压缩轮,中冷器,节气门,压力控制电磁阀,废气旁通阀,空气流量计,膜片式控制阀,电控废气涡轮增压系统的主要部件,增压压力电磁阀（ECU根据转速、水温传感器等信号控制电磁阀的通电或断电)膜片式控制阀（膜片左右移动，控制废气旁通阀的开、关）冷却器（降低进入发动机燃烧室内的空气温度）压缩轮（排气管中废气高温高压推动旋转）涡轮（涡轮增压器带动旋转，推进、压缩进气量）,1涡轮增压器
4、,排气流过涡轮机的喷管时，推动涡轮机旋转，并带动增压器轴和压气机泵轮一起旋转。离心式压气机旋转时，空气在离心力的作用下，沿着压气机叶片流向泵轮周边。其流速、压力和温度均有较大的增高，然后进入扩压管。空气流经扩压管时速度下降，压力升高，温度也有所升高。,废气涡轮增压系统的工作原理,当左室压力低时，弹簧推动膜片左移，并带动联动杆将排气旁通阀关闭。当左室压力高时，膜片右移，并通过联动杆将排气旁通阀打开，使部分排气直接排入大气，从而降低涡轮机转速和增压压力。,2膜片执行器,废气涡轮增压系统的工作原理,当电磁阀断电时，膜片执行器的左室与低压空气端连通。当电磁阀通电时，膜片执行器的左室与高压空气端连通。,
5、3增压压力控制电磁阀,废气涡轮增压系统的工作原理,控制模块根据空气流量、发动机转速、增压压力等传感器的信号控制，对增压压力控制电磁阀N75的通断进行控制，当实际进气压力低于理论值时，旁通阀门关小；当实际进气压力高于理论值时，旁通阀门开大。,4增压压力的调节,废气涡轮增压系统的工作原理,系统布置图,电控涡轮增压系统原理,空气滤清器,涡轮,压缩轮,中冷器,节气门,压力控制电磁阀,废气旁通阀,空气流量计,膜片式控制阀,废气涡轮增压原理,废气涡轮增压器实际上是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮机内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送
6、来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增快，废气排出速度与涡轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率,工作原理分析,ECU根据发动机转速传感器信号、冷却液温度传感器信号等，决定涡轮增压系统是否工作。 当达到涡轮增压系统工作的要求时，ECU使增压压力控制电磁阀通电，电磁阀通电后使进气管的真空进入膜片式控制阀，膜片在吸力的作用下向左移动，控制阀门关闭，使废气旁通通道关闭，涡轮增压系统工作。 当ECU检测到传感器信号并确定系统不工作时，ECU会使增压压力控制电磁阀断电，使膜片式控制阀中的膜片
7、向右移动，使阀门打开，废气涡轮轮速下降，涡轮增压系统停止工作,一、增压发动机在结构上的变动,增大供油量、调整供油系统改变配气相位,减小压缩比、增大过量空气系数,设置分支排气管：原则是一根排气管所连各缸排气必须不互相重叠。,冷却增压空气 一可提高充气密度；二可降低柴油机压缩始,点的温度和整个循环的平均温度，从而降低柴油机热负荷和排气温度。,其他改动部分 加粗进气管、加强冷却系等,二、车用增压发动机性能,增压发动机具有升功率高、油耗较低、排污少等优点。1）低速扭矩性能变化：低速由于增压压力不足，致使循环供气量不足。增压后最大扭矩所在转速比非增压机型均有所增加。通过放气调节可大大改善低速扭矩。,2）
8、加速性能变差：由于涡轮增压器与发动机没有机械联系，增压器自身的惯性使其对突变负荷的响应能力变差，因此，增压发动的加速性比非增压差。,为改善加速性，采用脉冲增压，减少进、排气管道容积；采用放气调节或可变喷嘴；减少转子的转动惯量；采用较小的气阀重叠角等。,3）经济性有所改善： 增压使功率范围扩大，而且高负荷的经济运行范围也扩大了；在低负荷区，涡轮增压器的能量转换不好，对低负荷经济性没有明显的好处。,4）降低了排气污染及噪声：在较充裕的过量空气下工作，使高负荷冒烟的可能性、排出CO及HC等有害成分大为减少。5）起动与制动有一定困难,实践技能,4.4.4废气涡轮增压系统的故障,4.4.5废气涡轮增压系
9、统的检修,车辆会出现加速无力、达不到最高车速、油耗上升、排气冒黑烟、排气冒蓝烟、机油消耗异常等现象。,机械故障：增压压力控制电磁阀 、膜片执行器 、涡轮增压器,电气系统故障：增压压力控制电磁阀、控制电路、发动机控制模块,管路故障,废气涡轮增压系统故障,废气涡轮增压系统的故障诊断,检测增压控制,增压控制电磁阀的诊断仪检测,增压控制电磁阀的电气检测,海拔高度传感器的检测,选择“读取测量数据块”；全负荷（节气门全开）进行路试，发动机转速为4000r/min时查看显示区4（增压控制电磁阀的占空比）规定值为5%95% ；显示区2经校正的发动机规定负荷），其规定值为0.008.00ms；显示区3（发动机实
10、际负荷），其规定值与显示区2中经校正的发动机规定负荷相同（公差为0.3ms）。,废气涡轮增压系统的检修,检测增压控制,增压控制电磁阀的诊断仪检测,增压控制电磁阀的电气检测,海拔高度传感器的检测,从增压控制电磁阀（N75）上拆下软管，接上辅助软管，起动执行元件诊断，并触发增压控制电磁阀（N75）， 电磁阀将发出咔嚓响，并打开和关闭（通过向辅助软管吹气检查）。如果电磁阀无咔嚓声应对增压压力控制电磁阀进行电气检查。,废气涡轮增压系统的检修,检测增压控制,增压控制电磁阀的诊断仪检测,增压控制电磁阀的电气检测,海拔高度传感器的检测,（1）检查增压压控制电磁阀的电阻,（2）增压压控制电磁阀供电的检测,（3）检查增压控制电磁阀（N75）的触发情况拔下电磁阀（N75）的导线插接器，将二极管试灯串接在端子1和2之间，启动执行元件诊断功能，触发增压控制电磁阀，二极管试灯应闪亮。,废气涡轮增压系统的检修,检测增压控制,增压控制电磁阀的诊断仪检测,增压控制电磁阀的电气检测,海拔高度传感器的检测,读取测量数据块；检测传感器线路 ；替换法检测传感器；替换法检测控制单元。,废气涡轮增压系统的检修,作业,1、完成汽车电控发动机构造与维修废气涡轮增压系统的作业。2、预习下节课的内容。,THX!,
