邱海峰

摘要：車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣渦輪增壓系統(tǒng)由于其經(jīng)濟(jì)及高效率等優(yōu)勢(shì)得到了越來(lái)越廣泛的使用。本文主要分析了車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的基本控制原理，并對(duì)其檢修狀況展開(kāi)了相應(yīng)的分析，希望對(duì)車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的運(yùn)行與檢修有一定的借鑒性意義。

關(guān)鍵詞：車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)；廢氣渦輪；增壓系統(tǒng)；控制原理；檢修

車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)增壓主要是經(jīng)由壓氣機(jī)來(lái)增加加氣的密度，該項(xiàng)技術(shù)一經(jīng)推廣就得到了較為廣泛的應(yīng)用，在應(yīng)用過(guò)程中具有效率高、經(jīng)濟(jì)性的重要優(yōu)勢(shì)。在驅(qū)壓的過(guò)程中，由于驅(qū)壓的方式存在較大的差異，這就使得實(shí)際增壓的效果也不一致。具體來(lái)說(shuō)，根據(jù)驅(qū)壓的方式的不同，可以將增壓方式分為廢氣渦輪增壓、機(jī)械增壓和氣波增壓三種不同的類(lèi)型。

一、廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

廢氣渦輪增壓系統(tǒng)能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)排量不變的情況下，提高其動(dòng)力性能，降低為其排放，最初主要用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。目前，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)也越來(lái)越多地安裝了渦輪增壓系統(tǒng)。渦輪增壓系統(tǒng)常常被應(yīng)用于具有較大承載力的發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)，它會(huì)按照發(fā)動(dòng)機(jī)的具體的承載力來(lái)設(shè)計(jì)流動(dòng)的路線，經(jīng)過(guò)渦輪增壓器對(duì)于進(jìn)入增壓器的空氣進(jìn)行相應(yīng)的壓力調(diào)節(jié)，逐漸增強(qiáng)進(jìn)入增壓器內(nèi)的空氣密度以達(dá)到增壓的重要目的，在增加空氣密度的同時(shí)也能夠有效增加循環(huán)供油量，最終實(shí)現(xiàn)提高增壓系統(tǒng)燃燒效率、減少燃燒成本的目的。在國(guó)內(nèi)，有很多品牌的汽車(chē)內(nèi)部使用的結(jié)構(gòu)就是廢氣渦輪增壓系統(tǒng)，譬如奧迪、拍薩特等品牌的轎車(chē)。當(dāng)前，在汽車(chē)的內(nèi)部構(gòu)造中，越來(lái)越強(qiáng)調(diào)節(jié)能環(huán)保的功效，為了有效達(dá)到這一目的，需要在汽車(chē)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的燃燒效率及排放量上下功夫，而廢氣渦輪增壓系統(tǒng)在這方面具有較好的應(yīng)用效果。

電控廢氣渦輪增壓控制系統(tǒng)具體由增壓器、釋壓電磁閥、氣動(dòng)執(zhí)行器以及旁通閥等構(gòu)造所共同構(gòu)成。經(jīng)過(guò)該系統(tǒng)的旁通閥的開(kāi)或者閉來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)部空氣的壓力調(diào)節(jié)。如果在系統(tǒng)開(kāi)放的過(guò)程中有氣體流走，這時(shí)候則會(huì)相應(yīng)降低系統(tǒng)內(nèi)部的壓力。而系統(tǒng)旁通閥又是由ECU釋壓氣動(dòng)執(zhí)行器來(lái)展開(kāi)相應(yīng)的控制的，除了采用氣動(dòng)執(zhí)行器對(duì)旁通閥展開(kāi)相應(yīng)的控制外，有時(shí)還采用電磁閥進(jìn)行控制。一般來(lái)說(shuō)，ECU輸出較低的電平就能夠達(dá)到釋壓的重要目的。

ECU的主要工作原理為對(duì)進(jìn)入系統(tǒng)的壓力展開(kāi)相應(yīng)的控制，當(dāng)然根據(jù)壓力的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)壓力較大時(shí)會(huì)將旁通閥開(kāi)通釋放空氣，這樣做的重要目的就是為了避免壓力過(guò)大所造成的傷害。在某些品牌的汽車(chē)中，在內(nèi)部結(jié)構(gòu)中也增加了爆震反饋的重要控制功能，設(shè)置這種裝置的重要目的也是為了有效實(shí)現(xiàn)當(dāng)進(jìn)入系統(tǒng)結(jié)構(gòu)內(nèi)的壓力過(guò)大時(shí)給汽車(chē)所造成的傷害。將過(guò)大的壓力減少到一定的程度，就可以將旁通閥慢慢關(guān)掉，從而使進(jìn)入到系統(tǒng)的壓力能夠恢復(fù)到正常的水平。

二、廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的工作原理

具體來(lái)說(shuō)，廢氣渦輪增壓系統(tǒng)主要是應(yīng)用發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)展工作的，發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)排出高溫、廢氣來(lái)驅(qū)動(dòng)其它裝置如增壓渦輪來(lái)實(shí)現(xiàn)其功效。廢氣渦輪增壓系統(tǒng)具體包括渦輪增壓器、廢氣旁通閥、以及中冷器，下面具體從這幾個(gè)方面來(lái)具體說(shuō)明廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的工作原理（如右圖所示）。

（一）渦輪增壓器

渦輪增壓器需要依賴(lài)廢氣才能夠開(kāi)展相應(yīng)的工作，主要通過(guò)加熱的廢氣在較短時(shí)間內(nèi)的膨脹來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)入其內(nèi)的空氣的壓縮，從而達(dá)到提高發(fā)動(dòng)機(jī)工作效率的重要目的。正是因?yàn)榧訜岬膹U氣能夠在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的膨脹，才能夠有效推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)。渦輪增壓器的主要構(gòu)造包括壓氣機(jī)、渦輪及中間體三部分。就中間體來(lái)說(shuō)，其內(nèi)部構(gòu)造中還有軸承以起到支撐的重要作用。

（二）廢氣旁通閥

廢氣旁通閥與渦輪增壓器是緊挨著的，在應(yīng)用過(guò)程中也具有較為緊密的聯(lián)系，能夠互相發(fā)揮作用。如前所述，進(jìn)入渦輪增壓器內(nèi)的空氣壓力不能過(guò)大，否則會(huì)對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)裝置有一定的損害。而廢氣旁通閥的重要作用就在于調(diào)節(jié)空氣中的壓力，使進(jìn)入的空氣壓力剛好合適滿足發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的要求。將廢氣旁通閥打開(kāi)，就可以實(shí)現(xiàn)降低空氣壓力的重要目的，關(guān)閉廢氣旁通閥則會(huì)使壓力恢復(fù)至正常水平。

（三）中冷器

中冷器是廢氣渦輪增壓系統(tǒng)中的重要裝置，在汽車(chē)內(nèi)部構(gòu)造中非常常見(jiàn)的一類(lèi)裝置，其重要作用在于實(shí)現(xiàn)熱交換。如果進(jìn)入汽車(chē)系統(tǒng)內(nèi)的壓力過(guò)大、溫度過(guò)高，中冷器能夠?qū)M(jìn)入的空氣溫度達(dá)到較好的調(diào)節(jié)作用，降低過(guò)高的空氣溫度，從而有效防止爆炸現(xiàn)象的出現(xiàn)。中冷器的具體安裝位置在于渦輪增壓器和燃燒室的中間。當(dāng)空氣進(jìn)入到渦輪增壓器后，溫度會(huì)相應(yīng)增高，這時(shí)就需要應(yīng)用中冷器展開(kāi)相應(yīng)的調(diào)節(jié)，當(dāng)空氣溫度合適時(shí)再將其排入到燃燒室中去，進(jìn)入到燃燒室的空氣是經(jīng)過(guò)冷卻之后的空氣，這時(shí)候的空氣氣體會(huì)收縮，空氣的密度也會(huì)相應(yīng)增大，這時(shí)就會(huì)達(dá)到將更多的空氣進(jìn)入到燃燒室的重要目的，從而有效提高燃燒效率。另外，經(jīng)過(guò)中冷器處理過(guò)的空氣的溫度也會(huì)得到相應(yīng)的降低，這對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的損害是較小的，也能夠防止爆破現(xiàn)象的出現(xiàn)。

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[BT6]廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的工作原理圖

三、廢氣渦輪增壓系統(tǒng)檢修

在廢氣渦輪增壓系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，由于使用時(shí)間等條件的限制，使得廢氣渦輪增壓系統(tǒng)在使用過(guò)程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)障礙，障礙的出現(xiàn)將會(huì)給渦輪增壓系統(tǒng)的使用帶來(lái)較大的影響，譬如會(huì)產(chǎn)生諸如發(fā)動(dòng)機(jī)使用功率不能夠滿足應(yīng)用的要求、排氣不通暢導(dǎo)致冒濃煙、燃料損耗較大致使燃燒效率低下、在運(yùn)行過(guò)程中渦輪增壓系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生較大的噪聲影響正常使用等等問(wèn)題。而引起渦輪增壓系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題的主要因素有以下幾個(gè)方面：首先，渦輪增壓系統(tǒng)燃料補(bǔ)充不夠不能夠滿足正常使用；其次，燃料不純正，可能混有其它的物質(zhì)等等。為了有效避免各種故障的出現(xiàn)，需要對(duì)廢氣渦輪增壓系統(tǒng)展開(kāi)相應(yīng)的檢查與維修，具體應(yīng)從以下幾個(gè)方面做起：

（1）首先，需要注意仔細(xì)檢查發(fā)動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)裝置運(yùn)行是否正常，如檢查發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行條件、壓縮、泄漏以及燃料供給系統(tǒng)的運(yùn)行等等。假如在檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給充足且燃料的質(zhì)量能夠滿足使用要求，則需要再對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)各項(xiàng)裝置的運(yùn)行展開(kāi)相應(yīng)的檢查，如發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火系的擊穿電壓是否能夠點(diǎn)燃用于增壓的混合氣，點(diǎn)火的時(shí)間點(diǎn)是否準(zhǔn)確等等。

（2）其次，直接用肉眼觀測(cè)軟管、墊片以及管道之間的連接是否按照正常標(biāo)準(zhǔn)展開(kāi)，在運(yùn)行過(guò)程中又沒(méi)有任何摩擦的現(xiàn)象以及裝置本身是否有任何磨損的跡象。如果有類(lèi)似這樣的問(wèn)題，可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行出現(xiàn)相應(yīng)的問(wèn)題，使之不能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，也會(huì)造成渦輪增壓系統(tǒng)的壓力不能夠得到有效調(diào)節(jié)，出現(xiàn)壓力過(guò)大或者過(guò)小的現(xiàn)象。

（3）再次，檢查關(guān)于空氣濾清器的過(guò)濾情況，看其是否有漏氣現(xiàn)象的出現(xiàn)。具體的檢測(cè)方法為在進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)部加入適量的丙烷，檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是否正常以及真空度，除此之外，也要檢測(cè)相應(yīng)的HC水平。當(dāng)加入丙烷后，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速以及真空度都會(huì)相應(yīng)的得到增加，而HC水平則會(huì)出現(xiàn)下降。

（4）最后，對(duì)渦輪增壓器展開(kāi)相應(yīng)的檢測(cè)，具體包括三個(gè)方面的內(nèi)容：其一，主要檢測(cè)具有用于增加壓力以及提供動(dòng)力的渦輪是否能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，除此之外，也需要仔細(xì)觀察它們是否有損壞的狀況，如果有這類(lèi)現(xiàn)象應(yīng)注意及時(shí)報(bào)修；其二，除了檢查渦輪的外部是否有磨損現(xiàn)象，在渦輪內(nèi)部由于軸承擺動(dòng)過(guò)大，或者燃料中含有雜質(zhì)等也會(huì)對(duì)渦輪內(nèi)部造成一定的損傷。在檢查過(guò)程中，可以用手對(duì)渦輪旋轉(zhuǎn)，看渦輪帶給手的阻力是否是均勻的，如果不是均勻的可能存在一定的問(wèn)題需要展開(kāi)相應(yīng)的檢修，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中還應(yīng)保證不能夠跟其它物體接觸，不能有較長(zhǎng)時(shí)間的停滯或者轉(zhuǎn)動(dòng)困難等問(wèn)題；再次，在渦輪增壓系統(tǒng)中，對(duì)于軸承之間的間隙大小有著較高的要求，針對(duì)這一點(diǎn)，為了保證渦輪增壓系統(tǒng)運(yùn)行正常，應(yīng)注意根據(jù)規(guī)定的軸承間隙要求對(duì)軸承的間隙展開(kāi)較為詳細(xì)的檢測(cè)，如果渦輪增壓系統(tǒng)的軸承間隙不能夠滿足軸承間隙的基本要求，則需要更換渦輪渦輪增壓器。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓在汽車(chē)的運(yùn)行及發(fā)動(dòng)過(guò)程中具有非常重要的意義，在具體增壓的過(guò)程中由于增壓方式的不同也會(huì)產(chǎn)生不同的增壓效果，但是總體來(lái)說(shuō)，其增壓原理大致相似，廢氣渦輪增壓系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)渦輪增壓器、廢氣旁通閥以及中冷器等來(lái)實(shí)現(xiàn)增壓。為了保證廢氣渦輪增壓系統(tǒng)能夠正常使用，減少故障的出現(xiàn)，還需要對(duì)廢氣渦輪增壓系統(tǒng)展開(kāi)相應(yīng)的檢查與維修。

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