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1、2019/5/19,1/23,学习内容,学习任务 涡轮增压系统检测,返回,2019/5/19,2/23,一位客户抱怨他所驾驶的帕萨特1.8T轿车发动机冒蓝 烟加速无力，且涡轮增 压器有异响。维修技师 在询问了该客户一些基 本情况后，对发动机 做了基本检查，经确 认发动机气门油封及活 塞环良好，所以确认发动 机涡轮增压器控制系统及润 滑油路有故障，应进行检修。,2019/5/19,3/23,发动机涡轮增压系统故障因果分析图,2019/5/19,4/23,学习任务 涡轮增压系统检修,涡轮增压器是将发动机排出的废气导入涡轮室，利用废气的流动能量冲击涡轮，使其高速运转，涡轮则驱动压气机工作，进而实现进
2、气增压。涡轮增压器检修的目的是找出发动机冒蓝烟，且机油消耗过快的相关原因，主要检测项目包括： 1.涡轮增压器增压压力检查。 2.涡轮增压器真空电磁阀检查。 3.涡轮增压器相关管路密封性检查。 4.涡轮增压器转子轴径向轴向间隙检查。,2019/5/19,5/23,一、涡轮增压器作用及类型,1.机械增压系统 增压装置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管里。 优点：转子的速度与发动机转速是相对应的，所以没有滞后或超前，动力输出更为流畅； 缺点：由于它要消耗部分发动机动力，所以会导致发动机效率下降。 2.废气涡轮增压系统 废气涡
3、轮增压系统利用发动机排出的废气达到增压目的。增压器与发动机无任何机械联系，压气机由内燃机废气驱动的涡轮来带动。一般增压压力可达180-200kPa，有的达到300kPa左右，需要增设空气中间冷却器来给高温压缩空气进行冷却。国内轿车1998年开始在排量1.8的奥迪200上运用，以后又有奥迪A6的1.8T、奥迪A4 1.8T，直至帕萨特1.8T、宝来1.8T。 优点：发动机效率高于机械增压系统。 缺点：发动机动力输出略滞后于油门的开启，加大油门后一般需要等片刻，稍后发动机会产生很大的动力。 3.复合增压系统 复合增压系统是将废气涡轮增压和机械增压并用一起的系统。特点是发动机输出功率大、燃油消耗率低
4、、噪声小，但结构过于复杂，一般用于大功率柴油机上。 4.气波增压系统 气波增压系统是利用高压废气的脉冲气波迫使空气压缩。特点是低速增压性能好、加速性好、工况范围大；但尺寸大、笨重和噪声大。,2019/5/19,6/23,二、涡轮增压控制系统组成及工作原理,涡轮增压控制系统一般由增压器、进气压力传感器、电磁阀、中冷器、驱动气室、ECU等组成,1-切换阀 2-排气管 3-涡轮增压器 4-空气冷却器 5-进气总管 6-空气滤清器 7-传感器 8-ECU 9-真空电磁阀 10-驱动气室,2019/5/19,7/23,1释压电磁阀控制增压压力,（a） 释压电磁阀关闭 （b）释压电磁阀打开 1-释压电磁阀
5、 2-驱动气室 3-切换阀 4-排气管 5-涡轮 6-泵轮 7-进气管,2019/5/19,8/23,2真空电磁阀控制增压压力,（a） 真空电磁阀打开 （b）真空电磁阀关闭 1-真空电磁阀 2-驱动气室 3-切换阀 4-排气管 5-涡轮 6-泵轮 7-进气管,2019/5/19,9/23,3涡轮增压器结构及工作原理,1-压气机叶轮 2-转子轴 3-压气机壳 4-膜片弹簧 5-涡轮壳 6-涡轮 7-隔热板 8-轴承 9-压气机后盖,2019/5/19,10/23,三、增压器常见故障及诊断 1涡轮增压器两端漏油的原因 （1）发动机长期怠速运转 （2）回油不畅 （3）发动机曲轴箱压力过高 （4）空气
6、滤清器阻塞或进气不畅 （5）密封环磨损或失效 2浮动轴承磨损过度的原因 （1）未按说明书使用增压器机油 （2）机油清洁度太差 （3）缺油干磨 3涡轮或压气机叶轮损坏原因 （1）发动机排气管中进入金属物 （2）未按要求使用空气滤清器或进气管道密封不严 （3）未及时清除油泥 （4）排气温度过高,2019/5/19,11/23,四、涡轮增压器的合理使用 （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，起步行驶，这点在冬天显得尤为重要，至少需要热车5分钟以上。 （2）发动机长时间高速运转后，不能
7、立即熄火。 （3）正确选择机油。 （4）发动机机油和滤清器必须保持清洁，防止杂质进入。因为涡轮增压器的转轴与轴套之间配合间隙很小，如果机油润滑能力下降，就会造成涡轮增压器的过早报废。 （5）需要按时清洁空气滤清器，防止灰尘等杂质进入高速旋转的压气叶轮，造成转速不稳或轴套和密封件加剧磨损。 （6）需要经常检查涡轮增压器的密封环是否密封。 （7）涡轮增压器要经常检查有没有异响或者不寻常的震动，润滑油管和接头有没有渗漏。 （8）涡轮增压器转子轴承精密度很高，维修及安装时的工作环境要求很严格，因此当增压器出现故障或损坏时应到指定的维修站进行维修。,2019/5/19,12/23,涡轮增压控制系统常见故
8、障有：工作异常、漏油、异响、油耗过多、冒黑烟及动力不足等。下面以丰田2L-T发动机为例，简要说明涡轮增压器的就车基本检查及车下检查方法。 （1）检查空气滤清器与涡轮增压器之间、涡轮增压器与气缸盖之间、涡轮增压器与排气管之间是否有泄漏或堵塞。 （2）脱开空气滤清器软管，用手转动压缩机叶轮，转动应平顺、灵活，不应有卡滞现象。如图6-6所示。,图6-6 压缩机叶轮的旋转检查,2019/5/19,13/23,（1）预热发动机。 （2）将三通连管与增压补偿器压力软管连接，装上涡轮增压器压力表SST。 （3）踩下离合器踏板，然后将加速踏板踩到底。在不低于 2400r/min时，测量涡轮增压压力：标准压力应
9、为：6 07 9kPa 。如压力低于标准压力，检查进气和排气系统是否有泄漏。如无泄漏，更换涡轮增压器总成；如压力高于标准压力，检查执行器软管是否脱开或破裂。如无脱开或破裂，更换涡轮增压器总成，如图6-7示。 （4）脱开执行器软管。 （5）用 SST涡轮增压器压力表在执行器上施加约79kPa压力。,图6-7 涡轮增压压力的检查,2019/5/19,14/23,（1）将百分表插入涡轮机壳的孔中，使其接触轴端。 （2）沿轴向移动涡轮机轴，测量轴的轴向间隙，如图6-9所示。轴向间隙应不大于0.13 mm。如轴向间隙与规范不符，更换涡轮增压器总成。 （3）将百分表从机油排出口插过轴承隔圈的孔，使其接触涡
10、轮机轴的中心。 （4）上下移动涡轮机油，测量轴的径向间隙，如图6-10所示。径向间隙应不大于0.18mm。如径向间隙与规定不符，更换涡轮增压器总成。,图6-9 涡轮机轴的轴向间隙检查,图6-10 涡轮机轴的径向间隙检查,2019/5/19,15/23,1检查工作计划的所有工作项目，并确认所有项目都已认真完成，并在检测的范围内做出全面解释。 （1）增压器检测前的准备工作； （2）增压器故障的确定方法； （3）增压器的测试过程。 2. 检查安全、环保方面的工作是否到位； 3. 检查是否遵守规定的维修工时； 4. 检查维修现场是否干净整洁，护套是否取下，工具是否齐全和清理； 5. 结合检测结果，指出
11、空增压器方面的故障； 6. 讨论一下修理工作计划的准备工作、检测仪器使用、工作流程是否达到最佳程度，提出合理化建议，并在下一次检修时予以考虑。,工作质量控制,2019/5/19,16/23,当发动机高速运转时，进气控制阀开启，由于大容量进气室的影响，使进气管内压力波传递距离缩短为进气门到进气室之间的距离，与该气缸的进气门开、关闭间隔时间较短相适应，从而使发动机在高速时得到进气增压。 当发动机转速较低时，进气控制阀关闭，压力波的传递距离为进气门到空气滤清的距离，与该缸进气门开、关时间间隔较长相适应，从而使发动机在低速时得到进气增压。,（a） 真空电磁阀关闭 （b）真空电磁阀打开 1-节气门 2-
12、真空驱动器 3-控制阀 4-空气滤清器 5-单向阀 6-真空罐 7-真空电磁阀,2019/5/19,17/23,发动机低转速、小负荷工况时，进气量较少，为了提高进气流速，增大进气流惯性以提高发动机的充气效率，ECU使真空电磁阀不通电，真空度不能进入真空气室，则动力阀处于关闭状态，进气通道变小。 当发动机高转速、大负荷工况时，为了提高进气量，适当增大进气道空气流通截面，提高充气效率。ECU使真空电磁阀通电，真空度进入真空气室，则动力阀开启，进气通道变大。有助于改善发动机的高速性能。,（a）电磁阀打开 （b）电磁阀关闭 1-真空罐 2-膜片真空气室 3真空电磁阀 4-动力阀 5-ECU 6-单向阀
13、,2019/5/19,18/23,同一缸的两个进气门有主、次之分，即主进气门和次进气门。每个进气门通过单独的摇臂驱动，驱动主进气门的摇臂称为主摇臂，驱动次进气门的摇臂称为次摇臂，在主、次摇臂之间装有一个中间摇臂，中间摇臂不与任何气门直接接触，三个摇臂并列在一起组成进气摇臂总成。凸轮轴上相应有三个不同升程的凸轮分别驱动主摇臂、中间摇臂和次摇臂，凸轮轴上的凸轮也相应分为主凸轮、中间凸轮和次凸轮；中间凸轮的升程最大，次凸轮的升程最小，主凸轮的形状适合发动机低速时单气门工作的配气相位要求，中间凸轮的形状适合发动机高速时双进气门工作的配气相位要求。,1-正时板 2-中间摇臂 3-次摇臂 4-同步活塞B
14、5-同步活塞A 6-正时活塞 7-进气门 8-主摇臂 9-凸轮轴,2019/5/19,19/23,进气摇臂总成如图所示，在三个摇臂靠近气门的一端均设有油缸孔，油缸孔中装有靠液压控制的正时活塞、同步活塞、阻挡活塞及弹簧。正时活塞处于初始位置和工作位置时，靠回位弹簧使正时片插入正时活塞相应的槽中，使正时活塞定位。正时活塞一端的油缸孔与发动机的润滑油道连通，ECU通过电磁阀控制油道的通、断。,1-主凸轮 2-中间凸轮 3-次凸轮 4-主摇臂 5-中间摇臂 6-次摇臂 7-正时活塞 8-同步活塞A 9-同步活塞B 10-阻挡活塞 11-凸轮轴,2019/5/19,20/23,发动机低速运转时，电脑不向
15、VTEC电磁阀供电，电磁阀断电使油道关闭，机油压力不能作用在正时活塞上，在次摇臂油缸孔内的弹簧和阻挡活塞作用下，正时活塞和同步活塞A回到主摇臂油缸孔内，与中间摇臂等宽的同步活塞B停留在中间摇臂的油缸孔内，三个摇臂彼此分离，如图a所示。此时，主凸轮通过主摇臂驱动主进气门工作，中间凸轮驱动中间摇臂空摆（不起作用）；次凸轮的升程非常小，通过次摇臂驱动次进气门微量开闭，可防止次进气门附近积聚燃油。配气机构处于单进气门工作状态。 当发动机高速运转，电脑向VTEC电磁阀供电，使电磁阀开启，来自润滑油道的机油压力作用在正时活塞一侧，由正时活塞推动两同步活塞和阻挡活塞移动，两同步活塞分别将主摇臂与中间摇臂、次
16、摇臂与中间摇臂插接成一体，成为一个同步工作的组合摇臂，如图b所示。此时，由于中间凸轮升程最大，组合摇臂受中间凸轮驱动，两个进气门同步工作，进气门配气相位和升程与发动机低速时相比，气门的升程、提前开启和迟后关闭角度均增大。,1-主凸轮 2-中间凸轮 3-次凸轮 4-压力开关 5-电磁阀 6-压力油 7-次气门 8-主气门,（a）低速时单气门工作 （b）高速时双气门工作,2019/5/19,21/23,学习测试,一、完成下列填空题： 1.涡轮增压系统分为（ ）、（ ）、（ ）和复合增压系统。 2.涡轮增压器是由（ ）和（ ）组成。 3.进气系统漏气会使灰尘吸入（ ）及发动机，损坏（ ）和发动机。 4.排气温度过高还能使涡轮端密封处（ ）及涡轮端轴承处（ ）现象，造成密封和轴承过早失效。 5.浮动轴承磨损过度的原因（ ）（ ）（ ）。,2019/5/19,22/23,二、完成下列简答题： 1. 简述涡轮增压器结构及工作原理。 2. 简述增压器常见故障及诊断。 3. 简述涡轮增压发动机在使
