涡轮增压器毕业论文

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1、河南职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）题 目 涡轮增压器故障原因分析及使用维护 系 （ 分 院 ） 汽 车 工 程 系 学 生 姓 名 张 俊 学 号 07184008 专 业 名 称 汽 车 检 测 与 维 修 指 导 教 师 高 云 2010 年 4 月 26 日涡轮增压器故障原因分析及使用维护张俊摘要：涡轮增压已经越来越多的被汽车所使用，也越来越多的被人们所知悉，他的好坏决定着 现代汽车动力性，本文主要浅析 涡轮增压的使用维护及简单 故障原因分析关键词：涡轮增压、使用维护、故障分析一、引言：随 着 国 民 经 济 的 迅 猛 发 展 ， 汽 车 产 量 逐 年 增 加 ， 200

2、6 年 已 达 720 万 辆 。我 国 汽 车 保 有 量 越 来 越 多 ， 车 型 也 越 来 越 复 杂 。 尤 其 是 高 科 技 的 飞 速 发 展 ，一 些 新 技 术 、 新 材 料 在 汽 车 上 得 到 广 泛 应 用 ， 而 涡 轮 增 压 在 汽 车 上 的 应 用则 赋 予 汽 车 更 强 更 大 的 动 力 性 ， 且 涡 轮 增 压 发 动 机 的 耗 油 量 也 并 不 比 不 增 压的 发 动 机 耗 油 量 高 多 少 ， 在 汽 车 使 用 中 ， 增 压 器 难 免 会 有 问 题 ， 而 这 将 直 接影 响 发 动 机 的 动 力 性 ， 分 析 研

3、 究 增 压 器 故 障 ， 现 象 ， 探 索 和 研 究 增 压 器 的 结构 原 因 具 有 重 大 的 现 实 意 义 。 本 文 重 点 通 过 增 压 器 的 结 构 原 理 及 一 些 日 常 维护 ， 正 确 认 识 增 压 器 故 障 ， 更 好 的 使 用 和 维 护 增 压 器 。二、涡轮增压的日常应用：涡 轮 增 压 的 主 要 作 用 就 是 提 高 发 动 机 进 气 量 ， 从 而 提 高 发 动 机 的 功 率和 扭 矩 ， 让 车 子 更 有 劲 。 涡 轮 增 压 的 英 文 名 字 为 Turbo， 一 般 来 说 ， 如 果我 们 在 轿 车 尾 部 看

4、 到 Turbo 或 者 T， 即 表 明 该 车 采 用 的 发 动 机 是 涡 轮 增 压发 动 机 了 。 相 信 大 家 都 在 路 上 看 过 不 少 这 样 的 车 型 ， 譬 如 奥 迪 A6 的1.8T， 帕 萨 特 1.8T， 宝 来 1.8T 等 等三、涡轮增压的原理与类型3.1 原 理最 早 的 涡 轮 增 压 器 用 于 跑 车 或 方 程 式 赛 车 上 的 ， 这 样 在 那 些 发 动 机 排量 受 到 限 制 的 赛 车 比 赛 里 面 ， 发 动 机 就 能 够 获 得 更 大 的 功 率 。 众 所 周 知 发 动 机 是 靠 燃 料 在 汽 缸 内 燃 烧

5、 作 功 来 产 生 功 率 的 ， 由 于 输 入 的 燃料 量 受 到 吸 入 汽 缸 内 空 气 量 的 限 制 ， 因 此 发 动 机 所 产 生 的 功 率 也 会 受 到 限 制 ，如 果 发 动 机 的 运 行 性 能 已 处 于 最 佳 状 态 ， 再 增 加 输 出 功 率 只 能 通 过 压 缩 更 多的 空 气 进 入 汽 缸 来 增 加 燃 料 量 ， 从 而 提 高 燃 烧 作 功 能 力 。 因 此 在 目 前 的 技 术 条件 下 ， 涡 轮 增 压 器 是 惟 一 能 使 发 动 机 在 工 作 效 率 不 变 的 情 况 下 增 加 输 出 功 率的 机 械

6、装 置 。我 们 平 常 所 说 的 涡 轮 增 压 装 置 其 实 就 是 一 种 空 气 压 缩 机 ， 通 过 压 缩 空气 来 增 加 发 动 机 的 进 气 量 ， 一 般 来 说 ， 涡 轮 增 压 都 是 利 用 发 动 机 排 出 的 废 气惯 性 冲 力 来 推 动 涡 轮 室 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 来 的 空 气 ， 使 之 增 压 进 入 汽 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

7、 空 气 进 入 汽 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 一 下 发 动 机的 转 速 ， 就 可 以 增 加 发 动 机 的 输 出 功 率 了 。其 实 增 压 器 并 不 复 杂 ， 涡 轮 增 压 装 置 主 要 是 由 涡 轮 室 和 增 压 器 组 成 。 首 先是 涡 轮 室 的 进 气 口 与 发 动 机 排 气 歧 管 相 连 ， 排 气 口 则 接 在 排 气 管 上 。 然 后 增压 器 的 进 气 口 与 空 气 滤 清 器 管 道 相 连 ， 排 气 口 接 在 进 气 歧 管

8、上 ， 最 后 涡 轮 和叶 轮 分 别 装 在 涡 轮 室 和 增 压 器 内 ， 二 者 同 轴 刚 性 联 接 。 这 样 一 个 整 体 的 涡 轮增 压 装 置 就 做 好 ， 你 的 发 动 机 就 好 像 电 脑 CPU 一 样 被 “超 频 ”了 。3.2 分 类3.2.1 机 械 增 压 系 统 ： 这 个 装 置 安 装 在 发 动 机 上 并 由 皮 带 与 发 动 机 曲 轴 相连 接 ， 从 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 。 其 优 点 是 涡 轮 转 速

9、和 发 动 机 相 同 ， 因 此 没 有 滞 后 现 象 ，动 力 输 出 非 常 流 畅 。 但 是 由 于 装 在 发 动 机 转 动 轴 里 面 ， 因 此 还 是 消 耗 了 部 分动 力 ， 增 压 出 来 的 效 果 并 不 高 。 3.2.2 气 波 增 压 系 统 ： 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 。 3.2.3 废 气 涡 轮 增 压 系 统 ： 这 就 是 我 们 平 时

10、最 常 见 的 涡 轮 增 压 装 置 了 ，增 压 器 与 发 动 机 无 任 何 机 械 联 系 ， 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 室 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 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 祸 轮 转 速 也 同 步 增 快 ， 叶 轮就 压 缩 更 多 的 空 气

11、 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 就 可 以 增 加 发 动 机 的 输 出 功 率 。 一 般 而 言 ， 加 装 废 气 涡 轮 增压 器 后 的 发 动 机 功 率 及 扭 矩 要 增 大 20%30%。 但 是 废 气 涡 轮 增 压 器 技 术 也有 其 必 须 注 意 的 地 方 ， 那 就 是 泵 轮 和 涡 轮 由 一 根 轴 相 连 ， 也 就 是 转 子 ， 发 动机 排 出 的 废 气 驱 动 泵 轮 ， 泵 轮 带 动 涡 轮 旋 转 ， 涡 轮 转 动 后 给 进 气 系 统

12、 增 压 。增 压 器 安 装 在 发 动 机 的 排 气 一 侧 ， 所 以 增 压 器 的 工 作 温 度 很 高 ， 而 且 增 压 器在 工 作 时 转 子 的 转 速 非 常 高 ， 可 达 到 每 分 钟 十 几 万 转 ， 如 此 高 的 转 速 和 温 度使 得 常 见 的 机 械 滚 针 或 滚 珠 轴 承 无 法 为 转 子 工 作 ， 因 此 涡 轮 增 压 器 普 遍 采 用全 浮 动 轴 承 ， 由 机 油 来 进 行 润 滑 ， 还 有 冷 却 液 为 增 压 器 进 行 冷 却 。 3.2.4 复 合 增 压 系 统复 合 增 压 系 统 即 废 气 涡 轮 增

13、压 和 机 械 增 压 并 用 ， 机 械 增 压 有 助 于 低 转 速时 的 扭 力 输 出 ， 但 是 高 转 速 时 功 率 输 出 有 限 ； 而 废 气 涡 轮 增 压 在 高 转 速 时 拥有 强 大 的 功 率 输 出 ， 但 低 转 速 时 则 力 不 从 心 。 发 动 机 的 设 计 师 们 于 是 就 设 想把 机 械 增 压 和 涡 轮 增 压 结 合 在 一 起 ， 来 解 决 两 种 技 术 各 自 的 不 足 ， 同 时 解 决低 速 扭 矩 和 高 速 功 率 输 出 的 问 题 。 这 种 装 置 在 大 功 率 柴 油 机 上 采 用 比 较 多 ，汽 油

14、 机 上 采 用 双 增 压 系 统 （ 复 合 增 压 系 统 ） 的 车 型 还 比 较 少 ， 大 众 的 1.4 TSI 发 动 机 （ 这 款 发 动 机 兼 顾 了 低 速 扭 力 输 出 和 高 速 功 率 输 出 。 在 低 转 速 时 ，由 机 械 增 压 提 供 大 部 分 的 增 压 压 力 ， 在 1 500rpm 时 ， 两 个 增 压 器 同 时 提供 增 压 压 力 。 随 着 转 速 的 提 高 ， 涡 轮 增 压 器 能 使 发 动 机 获 得 更 大 的 功 率 ， 与此 同 时 ， 机 械 增 压 器 的 增 压 压 力 逐 渐 降 低 。 机 械 增 压

15、 通 过 电 磁 离 合 器 控 制 ，它 与 水 泵 集 合 在 一 起 。 在 转 速 超 过 3500rpm 时 ， 由 涡 轮 增 压 器 提 供 所 有 的增 压 压 力 ， 此 时 机 械 增 压 器 在 电 磁 离 合 器 的 作 用 下 完 全 与 发 动 机 分 离 ， 防 止消 耗 发 动 机 功 率 ） 采 用 了 了 这 一 系 统 。 其 发 动 机 输 出 功 率 大 、 燃 油 消 耗 率 低 、噪 声 小 ， 只 是 结 构 太 复 杂 ， 技 术 含 量 高 ， 维 修 保 养 不 容 易 ， 因 此 很 难 普 及四、涡轮增压的使用与维护涡 轮 增 压 器

16、是 利 用 发 动 机 排 出 的 废 气 驱 动 涡 轮 ， 它 再 怎 么 先 进 还 是 一 套 机械 装 置 ， 由 于 它 工 作 的 环 境 经 常 处 于 高 速 、 高 温 下 工 作 ， 增 压 器 废 气 涡 轮 端的 温 度 在 600 度 以 上 ， 增 压 器 的 转 速 也 非 常 高 ， 因 此 为 了 保 证 增 压 器 的 正 常工 作 ， 对 它 的 正 确 使 用 和 维 护 十 分 重 要 。 主 要 我 们 要 遵 循 以 下 的 方 法 ： 4.1 汽 车 发 动 机 启 动 之 后 ， 不 能 急 踩 加 速 踏 板 ， 应 先 怠 速 运 转 三 分 钟 ， 这是 为 了 使 机 油 温 度 升 高 ， 流 动 性 能 变 好 ， 从 而 使 涡 轮 增 压 器 得 到 充 分 润 滑 ，然 后 才 能 提 高 发 动 机 转 速