渦輪增壓控制系統(tǒng)的原理與正確維護(hù)研究

梁大鴻

摘 要：汽車渦輪增壓系統(tǒng)是汽車燃料供給和排氣系統(tǒng)的重要組成部分，它的好壞直接影響到汽車動(dòng)力性，經(jīng)濟(jì)性，環(huán)保性，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，節(jié)油，節(jié)能，動(dòng)力，環(huán)保成了汽車市場競爭的主要因素，為了提高汽車的動(dòng)力性和節(jié)油功能，形成競爭市場，汽車上安裝渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)既帶“T”發(fā)動(dòng)機(jī)就越來越具有競爭力。但汽車渦輪增壓器是在高溫、高速（每分鐘十幾萬）轉(zhuǎn)下工作，如果操作和維護(hù)不當(dāng)，渦輪增壓器就容易損壞，為了保證增壓器的正常工作，使其在正常溫度下工作，消除渦輪增壓器因操作不當(dāng)和溫度過高損壞，因此，經(jīng)常對(duì)它的正確使用和維護(hù)十分重要。

關(guān)鍵詞：渦輪 增壓 控制 系統(tǒng) 維護(hù)

中圖分類號(hào)：U46 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）11（a）-0059-01

1 渦輪增壓裝置的優(yōu)點(diǎn)和工作原理

渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，首先帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)是利用壓縮空氣來增加進(jìn)氣量，在同一時(shí)間內(nèi)有更多的空氣進(jìn)入氣缸，使燃油和空氣更加有效的燃燒來提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性，使發(fā)動(dòng)機(jī)能具有更大的輸出功率和扭矩。其次帶渦輪增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)因?yàn)檫M(jìn)氣較充分，讓燃油更加充分的燃燒，減少了尾氣排放的污染，有利于環(huán)保。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU檢測到進(jìn)氣歧管的進(jìn)氣壓力低于0.098 MPa時(shí)，ECU控制的釋壓電磁閥的搭鐵回路斷開，釋壓電磁閥就斷電，閥門處于關(guān)閉狀態(tài)。此時(shí)渦輪增壓器膜片控制閥左室引入的壓力空氣，壓力增大，克服氣室彈簧使其向右移動(dòng)，讓排氣閥將排氣旁通道口關(guān)閉，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)排出的所有廢氣都經(jīng)過渦輪，所有的廢氣都推動(dòng)渦輪葉輪旋轉(zhuǎn)。渦輪葉輪便帶動(dòng)與之相連同軸的另一側(cè)的葉輪也同時(shí)高速旋轉(zhuǎn)，高速旋轉(zhuǎn)的葉輪使更多的空氣進(jìn)入氣缸和燃油燃燒，渦輪增壓器處于工作狀態(tài)。當(dāng)車輛在行駛過程中駕駛員減小油門（如換擋、急剎車時(shí)）時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門關(guān)閉。渦輪葉輪在慣性作用下仍持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)使空氣進(jìn)入渦輪增壓器與節(jié)氣門之間的容積。在節(jié)氣門與渦輪之間的空氣壓力會(huì)迅速提高。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的ECU檢測到的進(jìn)氣壓力高于0.098 MPa時(shí)，ECU將釋壓電磁閥的搭鐵回路接通，使其處于得電狀態(tài)，釋壓電磁閥打開，渦輪增壓器膜片控制閥左室的壓力空氣通過釋壓電磁閥通道流回進(jìn)氣歧管，膜片控制閥左室空氣壓力迅速降低，在氣室彈簧彈力的作用下，將排氣旁通道口打開，廢氣不經(jīng)渦輪室直接經(jīng)旁通道排出，渦輪葉輪便無動(dòng)力停止轉(zhuǎn)動(dòng)，渦輪葉輪與之相連同軸的另一側(cè)的葉輪也同時(shí)停止旋轉(zhuǎn)，處于停止?fàn)顟B(tài)，節(jié)氣門與渦輪之間的空氣進(jìn)氣壓力會(huì)迅速下降，直到進(jìn)氣壓力降至規(guī)定的壓力時(shí)，ECU又控制釋壓電磁閥的搭鐵回路斷開，釋壓電磁閥就斷電釋壓閥關(guān)閉，渦輪增壓器膜片控制閥左室引入的壓力空氣，壓力提高克服氣室彈簧將排氣旁通道口關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)排出的所有廢氣，推動(dòng)渦輪排氣端的渦輪葉輪旋轉(zhuǎn)廢氣渦輪增壓器又開始工作。當(dāng)壓力高于0.098 MPa時(shí)，ECU將釋壓電磁閥的搭鐵回路又接通，使渦輪增壓器處于停止?fàn)顟B(tài)，一直反復(fù)，形成了渦輪增壓器的工作原理。

2 重要性

從以上渦輪增壓的工作原理可知。渦輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，一端葉輪首先接觸的是由發(fā)動(dòng)機(jī)排出的高溫廢氣，使渦輪增壓器處于高溫狀態(tài)下工作，又因?yàn)闇u輪葉輪（120000～160000 rpm）帶動(dòng)了另一側(cè)的葉輪同步運(yùn)轉(zhuǎn)，整個(gè)葉片輪軸在高轉(zhuǎn)速下又產(chǎn)生的大量的熱量，再加上空氣經(jīng)壓氣機(jī)葉輪壓縮后的空氣溫度也會(huì)變高，這三者的溫度使渦輪增壓器處于高溫下工作。溫度太高又會(huì)讓增壓器損壞，讓渦輪增壓器能夠“散熱”非常重要。雖然渦輪增壓器內(nèi)部有專門的散熱及潤滑通道來降低增壓器溫度。但為了讓渦輪增壓系統(tǒng)能夠及時(shí)得到潤滑和散熱，讓其處于正常溫度下工作，保證發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給和排氣系統(tǒng)的完好，確保發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作。因此維護(hù)渦輪增壓器就顯得非常重要。

3 維護(hù)

維護(hù)渦輪增壓器應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。

（1）經(jīng)常檢查和按規(guī)定更換發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油，確保發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油既干凈又在規(guī)定的范圍內(nèi)，讓渦輪增壓器有良好潤滑油質(zhì)。

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，渦輪增壓器的機(jī)油很少，潤滑效果差，特別是在冬季，由于大多數(shù)機(jī)油在油底殼內(nèi)，渦輪增壓器的機(jī)油很少，溫度也低，流動(dòng)性差，不能及時(shí)潤滑渦輪增壓器，如果馬上加速運(yùn)轉(zhuǎn)或起步，增壓器因?yàn)榈貌坏搅己玫臐櫥菀讚p壞，應(yīng)讓發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間，讓渦輪增壓器內(nèi)機(jī)油溫度升高，流動(dòng)性能變好，讓渦輪增壓器的轉(zhuǎn)子在高速運(yùn)轉(zhuǎn)之前保證潤滑油充分潤滑軸承，確保渦輪增壓器正常溫度和良好潤滑下工作。

（3）發(fā)動(dòng)機(jī)長時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn)后，不能立即熄火，應(yīng)怠速一會(huì)兒后才能熄火，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，渦輪增壓器內(nèi)的機(jī)油不僅給渦輪增壓器轉(zhuǎn)子軸承潤滑而且還起到冷卻作用，如果正常運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火后，機(jī)油泵馬上停止工作，整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油潤滑馬上中斷，渦輪增壓器內(nèi)部的潤滑也馬上中斷，機(jī)油停止流動(dòng)，渦輪增壓器內(nèi)部的熱量也無法被機(jī)油帶走，軸承支承殼內(nèi)的熱量不能迅速被機(jī)油帶走，使渦輪增壓器軸承與軸之間失去潤滑作和冷卻作用，發(fā)動(dòng)機(jī)立刻熄火，排氣歧管的溫度很高，其熱量傳遞到渦輪增壓器殼體上，殼體又傳遞到停留在增壓器內(nèi)部的機(jī)油里，將停留在增壓器內(nèi)部的機(jī)油熬成積炭。因此發(fā)動(dòng)機(jī)熄火前應(yīng)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)一會(huì)兒，可延長渦輪增壓器的使用壽命。

（4）選擇正規(guī)廠家生產(chǎn)合格的機(jī)油，因?yàn)闇u輪增壓器要在高溫、高轉(zhuǎn)速下工作的特點(diǎn)。讓轉(zhuǎn)子潤滑和冷卻非常重要，潤滑的好壞直接影響渦輪增壓器的壽命，潤滑的好壞又由機(jī)油決定，所以在選用渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)車用機(jī)油時(shí)，所使用的機(jī)油必須是抗磨性好，耐高溫，選擇機(jī)油要選擇潤滑油膜快，油膜強(qiáng)度高和穩(wěn)定性好的機(jī)油。以保證渦輪增壓器在良好的潤滑和正常的溫度下工作。不要隨便更換不合格的機(jī)油，那樣會(huì)損壞渦輪增壓器，此外，機(jī)油和濾清器必須保持清潔，潤滑油管道在運(yùn)行一段時(shí)間后要進(jìn)行清潔。

（5）需要按時(shí)清潔空氣濾清器和檢查渦輪增壓器的密封環(huán)的密封性，防止灰塵等雜質(zhì)進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的壓氣葉輪，造成增壓器轉(zhuǎn)速不穩(wěn)或軸套和密封件加劇磨損；檢查渦輪增壓器的密封環(huán)的密封性可防止廢氣通過密封環(huán)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系統(tǒng)，將機(jī)油變臟，并形成“燒機(jī)油”的情況，縮短發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，由于渦輪增壓器轉(zhuǎn)子軸承精密度高，安裝要求嚴(yán)格，當(dāng)增壓器出現(xiàn)故障或損壞時(shí)應(yīng)到指定的維修站進(jìn)行維修，不要到路邊不合格的廠家更換和維修。

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