涡轮增压器的故障诊断--《农机使用与维修》2016年05期
涡轮增压器的故障诊断
【摘要】：涡轮增压器是高压共轨电控柴油机进气系统的主要工作部件,空气经过空气滤清器吸入涡轮增压器的压气机侧,然后通过中冷器管进入中冷器,经过进气电加热器和进气歧管、进气门通道后被吸入气缸。介绍了柴油机涡轮增压器的工作原理及其常见故障的维修,仅供维修人员参考。
【作者单位】：
【分类号】：TK423【正文快照】：
1增压器工作原理涡轮增压器是利用发动机的废气能量使涡轮机叶轮转动,涡轮机叶轮驱动压气机叶轮,压气机叶轮将空气压缩后向发动机提供燃烧用的压缩空气。这些高温、高压空气可以与发动机喷嘴喷入更多的燃油与之按比例混合,从而提高了发动机的输出功率。工作原理见图1。涡轮机
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正确使用涡轮增压器的方法
提髙柴油机功率最有效的措施是增加空气量和供油量。目前，国内外 通常采用由柴油机排气驱动的涡轮机拖动压气机，以提高进气压力，增加 充气量，这一方法称为废气涡轮增压。柴油机采用废气涡轮增压不仅可提 髙功率30%~100%，甚至更多，还可减小单位功率质量、缩小外形尺寸、 节约原材料，降低燃油消耗。
柴油机采用废气祸轮增压技术的工作原理如图所示。
压器的涡轮壳与柴油机的 排气管相连，具有一定能量的废 废气出口气以髙速进入祸轮，推动祸轮高速旋转，并使同一轴上的压气机 压气机M轮 旁通W 叶轮工作o经空气滤清器过滤后的空气进入压气机叶轮，使空气的压力得到提高，增加了进人气缸的空气量。因此，在供油系统的配合下，可向气缸内喷射更多的燃油并 使之得以较充分燃烧，从而提高了柴油机的动力性和经济性。
图：涡轮增压的工作原理
采用废气涡轮增压技术，虽然提高了进气压力。但由于废气的温度很 高，从而使进气温度也髙，造成进人气缸空气的密度减小。因此，有些增 压柴油机，如东风EQ1141G汽车装用的康明斯6BT柴油机安装有中间冷却 器。中间冷却器可使涡轮增压柴油机功率在不超过现有热负荷的情况下得 到提高，并可降低在相同额定功率下的热负荷和最大爆发力。根据有关实 验资料，进人气缸的空气温度每下降10T，柴油机功率可提髙2. 5% ~ 3%。
图2所示为涡轮增压中冷的工作原理，它与非中冷机基本相同。 不同的是，空气经过压縮后，先经过一个中间冷却器冷却，然后再送人气 缸。经过中间冷却后的空气，由于温度降低且密度增大，进人气缸的压缩 空气量也就增加了。因而可以向气缸内喷射比单纯增压机型更多的燃料， 使之更充分燃烧。
图2:涡轮增压中冷的工作原理
影响增压与增压中冷柴油机工作的关键部件总成之一是增压器。增压 器有故障会直接引起柴油机动力卞降，油耗增大，冒黑烟等故障的出现。
由实践经验可知，造成故障的主要原因是润滑问题，如润滑油供油滞后或缺油以及润滑 油里含有杂质等。占第二位的 原因是外来物体进入压气机叶 轮或涡轮叶轮。因此要有良好 的维护习惯，特别是对空气滤 器滤芯、润滑油品质和润滑油 滤清器等的维护尤应重视。这 是因为进气系统如果堵塞，通 过增压器输送的空气量即会不足，导致增压后的空气压力下降和波动。此时在压气机端即会像气喘一样 发出异响，这种故障叫做压气机喘振。所以，空气滤清器滤芯应坚持 5000km保养一次，2万km更换滤芯，并经常检查进气管的使用情况，防止 进气胶管老化被吸扁。
涡轮增压器采用柴油机主油道的润滑油，以压力的形式进行润滑。为 确保涡轮增压器的使用寿命持久，应注意以下几点：
(1) 在柴油机润滑机油压力建立以前，必须使柴油机保持在怠速状态， 即起动后须怠速运转3~5min。若起动后立即加速，会使涡轮增压器在其轴 承还来不及得到充分润滑的情况下就以最大转速工作，则轴承会因润滑不 充分而损坏。
(2) 在柴油机停车之前，要使它的温度和转速逐步地从最大值降下来。 这是因为涡轮增压器的工作转速和连续工作温度都比其他机件要高。当柴 油机在最大输出功率或最大扭矩状态下工作时，涡轮增压器的转速和温度 也会达到最大值。当柴油机在这一工作点突然停车时，即会使涡轮增压器 过早损坏。为此，正确的做法是增压柴油机停机前，必须怠速3~5min再 停机。
(3) 避免柴油机长时间怠速运转。这是因为当增压器的涡轮和压气机 中气体压力过低，或涡轮增压器轴的转速过低时，润滑机油即会通过密封 件渗漏到涡遠和压气机中。此时虽一般不会造成机械损伤，但会弄脏叶轮。
(4) 对涡轮增压器进行预润滑时，要注意不可使润滑油浸没增压器。 这是因为更换增压器时或长期柴油机不使用，更换前或起动前必须向增压 器内注入机油。原因是这时的增压器内预存的润滑油很少，若不做预润滑 而在柴油机起动后，机油要进人增压器内大约需要1 ~2s。而增压器的转子在这1 ~2s内要达到r/mino在这样高的转速下，转子及浮动轴承将因得不到良好的润滑而易造成早期磨损，缩短其使用寿命。而预润滑油量过多，则易引起泄漏。
(5)拆卸增压器时，要保持清洁，各管接头一定要用清洁的布堵塞好，防止杂物掉进增压器内，损坏转子。维修时应注意不要碰撞损坏叶轮，如果需要更换叶轮，应对其做动平衡试验。
增压柴油机涡轮增压器在汽车行驶途中发生故障后，若一时缺件无法 维修时，可以拆掉涡轮增压器。将增压柴油机改为非增压柴油机，继续运 行使用。此时，由于采用自然吸气，柴油机动力性会有所下降，燃油消耗 会有所增大。
在拆卸涡轮增压器时，应将柴油机气缸体上原通往涡轮增压器的进、回油管分别用螺纹堵头堵塞，使润滑机油压力腔不泄压。若将涡轮增压器 进油管接往回油管上，则在运行柴油机时，压力润滑油将从回油管处流回 油底壳，致使柴油机无法形成足够的润滑机油压力去润滑各个运动部件， 造成烧损柴油机曲...
目前汽车发动机大多是活塞式发动机，一般为四行程，因此， 各缸的进气总是断续的，从进气管的气流来看，实际是脉动的。 此脉动虽然随发动机的转速增高或缸数增多而变小，但仍存在尤 其是起动时气流波动很大。在这种情况下，测量的气流量不精 确。为此，在进人硅压力传感器的气流之前，应将这一部分气流 的脉动幅度衰减掉。所以，在进气压力进气温度传感器气流人口 与进气管连通处应有一个阻尼孔。阻尼孔直径的设计应根据安 装压力传感器的容积定，不可太大，否则，气流脉动大；如果太小， 则气流阻力大，从而影响...
发动机运转时，因节气门开度的变化，使流经进气管空气数 量产生变化，从而，引起真空度(负压)发生变化，进气压力传感器 就是利用此原理制成，如图1所示。
(1)进气压力传感器利用压电原理设计而成，由一个密封的 弹性膜片和一个铁质磁芯构成。膜片和铁质磁芯精确地放在线 圈内。当膜片在受到进气管内绝对进气压力作用时，会产生变 形，从而由于电磁感应作用，在线圈内产生与绝对压力相应的感 应电动势。这种感应电动势大小与负载大小成比。原则上说，它 与基本喷油量成线性关系，与基本点火提前角成反比关系、进气 ...
在长期使用后，尤其当空气滤清器滤芯破损后，热线元件上 积存有大量污染物，如灰尘，当发动机回火后，积炭也多，当发动 机熄火后，如果某进气门未关闭，可能有废气从进气门倒串出，即 使此时节气门关闭，旁通气道由怠速电磁阀关闭，但密封不严，废 气也会从缝隙窜到小管内的热线上。因此，热线上的污染物将影 响测量的精度。其次，热线式空气流量计最常见的故障就是 断路。
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(2) 排除方...
(1) 测量空气量的目的：电喷发动机各工况需要混合气的空 燃比是不一样的，但为使空气与燃油混合达到一定的空燃比，只 有以空气量为基础，控制燃油量喷射，所以，必须先测量出空气进 气量，以一定的电信号传给ECU,然后由ECU根据进气量的信 号，经过一定程序计算，发出新命令，由执行元件——喷油器喷 油，以此达到某一定的空燃比的控制，满足发动机在某工况时的 需要。
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涡轮增压车型保养费用揭秘
13:42&来源：网上车市&&作者：网上车市&&编辑：普桢祺&&
随着人们对于车辆动力需求的提升和燃油价格的水涨船高，涡轮增压和燃油直喷技术这两项能够极大提升燃油效率的技术被逐步应用在了普通民用轿车上。然而，当人们在赞叹这些直喷涡轮发动机带来的超低油耗和超高动力表现的同时，也在担忧&&应用这样高新科技的，其保养费用是不是相对于同排量水平的自然吸气车型高很多呢？本文将全面解密涡轮增压车型技术特点和相关涡轮车型的保养费用，为您解开心中的疑问。
&涡轮增压发动机的优势
谈到涡轮增压发动机，人们首先想到的就是动力大，推倍感强。涡轮增压发动机的最大优点是它可在不增加发动机排量的基础上，大幅度提高发动机的功率和扭矩。一台发动机装上涡轮增压器后，其输出的最大功率与未装增压器相比，可增加大约40%甚至更多。涡轮增压发动机的优势就在于能够大幅度提升动力水平而保持较低的油耗，再结合燃油缸内直喷技术和进排双可变气门正时技术，燃油的效率将大幅提升，强动力和低油耗得以实现。这就是近几年国内涡轮增压直喷发动机盛行的奥秘！
以目前市场上大热的涡轮增压直喷车型车型新为例：-2.0GTDi车型搭载&2.0升EcoBoost GTDi涡轮增压直喷发动机&集成了涡轮增压、燃油缸内直喷和进排气可变气门正时三大先进技术，最大功率达到了176.5kw和340Nm，而市场一般2.0L自然吸气发动机的最大功率和最大扭矩分别为110kw和190Nm上下&&新-致胜的2.0L GTDi发动机的动力水平比普通自然吸气2.0L发动机提升了70%左右。而新蒙迪欧-致胜2.0L GTDi车型百公里7.9L的油耗则达到很多搭载1.6L自然吸气发动机的车型的水准。然而更重要是，在如此巨大的优势下，新款涡轮增压车型不需要车主为他的这些优点付出高昂的维修保养费用。
为什么涡轮增压发动机不会产生更多的保养费用
较早的涡轮增压发动机使用的涡轮技术都比较落后，大都采用单循环散热系统，车辆在高速运转的情况下，每次熄火前都是需要怠速5-10分钟给涡轮降温。发动机在高速运转时，涡轮的工作环境是非常恶劣的，温度高，转速常常都会达到十几万转/分钟。在熄火前必须怠速让机油运转给涡轮降温。如果长时间操作不当的话涡轮的使用寿命就会减少，而且更换的价格非常昂贵。然而新型涡轮增压发动机完全不存在这样的问题。
仍然以新蒙迪欧-致胜2.0 GTDi车型的2.0L EcoBoost GTDi发动机为例。新蒙迪欧-致胜的2.0L EcoBoost GTDi发动机拥有独立的冷却循环泵。其原理和发动机电子扇一样：如果发动机熄火时温度较高，冷却系统便会自动启动，在熄火后继续工作，让冷却液继续循环为发动机降温，直至涡轮的温度降至安全值以下，消除了涡轮增压器因过热导致的隐患。此外，2.0L EcoBoost GTDi发动机的涡轮作为核心部件的一部分，不需要像损耗件那样经常更新，涡轮增压器已经和发动机的进气与排气系统融为一体。对于新蒙迪欧-致胜2.0 GTDi车型，在整个车辆的生命周期中，涡轮是最可靠的部件之一，只要正常使用，涡轮既不需要更换，更不需要特别保养。于此同时，从厂家的保养手册中了解到，新蒙迪欧-致胜的2.0 GTDi直喷涡轮增压车型的保养周期与2.0L 2.3L自然吸气一致，都为首保5000km，此后每满10000km保养一次，所使用的机油都为原厂合成机油 SAE 5W-30。
由此可见，以新蒙迪欧-致胜2.0 GTDi为代表的新型涡轮增压车型不会因为它动力强油耗低的优点，而需要车主付出相对自然吸气发动机更高的保养费用。
&新蒙迪欧-致胜2.0 GTDi的保养费用与其他涡轮增压和自然吸气车型的对比
【新蒙迪欧-致胜 2.0 GTDi保养费用】
新蒙迪欧-致胜的质保周期为3年或10万公里，这里我们为了与其他车型的2年或6万公里的质保周期对应，将数据采集到6万公里截止。通过简单的加法就能够得出，新蒙迪欧-致胜2.0GTDi涡轮增压车型行驶60000公里所需的保养费用为6735元。
【蒙迪欧-致胜 2.3L 自然吸气车型的保养费用】
蒙迪欧-致胜2.3L自然吸气车型行驶60000公里的保养费用一共为6567元，正常情况下两年的时间里，仅比涡轮增压车型少了168元。而这168元的差距主要是因为直喷技术需要更好的火花塞配合，并且双离合器变速箱油的费用比普通手自一体变速箱油稍贵造成的，与涡轮的关系不大。然而这略微多出的保养费用与双离合器变速箱和直喷技术对车辆响应速度，发动机工作效率和油耗做出的贡献简直是九牛一毛。
做为欧系中高级轿车的代表，也采用涡轮增压加燃油直喷技术来提升车辆的动力和油耗表现，那么新蒙迪欧-致胜相比新的保养费用又如何呢？
【新SI G车型60000km内的保养费用】
新迈腾2.0TSI DSG车型的常规保养周期也为10000km。60000公里内的保养费用为7210元。相对新蒙迪欧-致胜2.0L 涡轮增压直喷车型的保养费用高出了475元。
的销量在中高级轿车中一直名列前茅，我们来看看以凯美瑞为代表的日系自然吸气轿车的保养费用。
【丰田L自然吸气车型的保养费用】
从上表中能够看出，日系车虽然分次保养的价格都不算高，但是由于保养的频次比较多：每5000km就要保养一次，所以其60000km内保养的总价达到了10434元，远高于新蒙迪欧-致胜涡轮增压车型的保养价格。
涡轮增压车型的保养价格确实没有比普通自然吸气的高出很多，甚至低于一些保养频次过高的自然吸气轿车。新蒙迪欧-致胜2.0 GTDi车型拥有3年10万公里的质保期，虽然拥有诸如燃油直喷，涡轮增压，双可变气门正时，双离合器变速箱这样的高新科技，但60000km内的保养费用却在本次对比的车型中，仅比同门的自然吸气车型高出168元，比其同类的涡轮增压车型和同级别的自然吸气车型则要便宜不少，可以看出新蒙迪欧-致胜的这款EcoBoost GTDi发动机技术具有优越性能的同时也非常注重实用性。新蒙迪欧-致胜2.0 GTDi动力强劲，油耗低，配置丰富性价比高，保养费用也十分实惠，是市场上最值得购买的涡轮增压车型。放下你心中对涡轮增压车型的固有偏见，放心的去享受涡轮增压带来的畅快的驾驶感受吧！
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(编辑 普桢祺)
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