渦輪增壓控制系統(tǒng)的原理與正確維護研究

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力性，經濟性，環(huán)保性，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，節(jié)油，節(jié)能，動力，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)動機既帶“T”發(fā)動機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）轉下工作，如果操作和維護不當，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和溫度過高損壞，因此，經常對它的正確使用和維護十分重要。

關鍵詞：渦輪 增壓 控制 系統(tǒng) 維護

中圖分類號：U46 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（a）-0059-01

1 渦輪增壓裝置的優(yōu)點和工作原理

渦輪增壓發(fā)動機的優(yōu)點，首先帶渦輪增壓器的發(fā)動機是利用壓縮空氣來增加進氣量，在同一時間內有更多的空氣進入氣缸，使燃油和空氣更加有效的燃燒來提高發(fā)動機動力性，使發(fā)動機能具有更大的輸出功率和扭矩。其次帶渦輪增壓的發(fā)動機因為進氣較充分，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。

當發(fā)動機ECU檢測到進氣歧管的進氣壓力低于0.098 MPa時，ECU控制的釋壓電磁閥的搭鐵回路斷開，釋壓電磁閥就斷電，閥門處于關閉狀態(tài)。此時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，讓排氣閥將排氣旁通道口關閉，此時發(fā)動機排出的所有廢氣都經過渦輪，所有的廢氣都推動渦輪葉輪旋轉。渦輪葉輪便帶動與之相連同軸的另一側的葉輪也同時高速旋轉，高速旋轉的葉輪使更多的空氣進入氣缸和燃油燃燒，渦輪增壓器處于工作狀態(tài)。當車輛在行駛過程中駕駛員減小油門（如換擋、急剎車時）時，發(fā)動機節(jié)氣門關閉。渦輪葉輪在慣性作用下仍持續(xù)轉動使空氣進入渦輪增壓器與節(jié)氣門之間的容積。在節(jié)氣門與渦輪之間的空氣壓力會迅速提高。當發(fā)動機的ECU檢測到的進氣壓力高于0.098 MPa時，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，廢氣不經渦輪室直接經旁通道排出，渦輪葉輪便無動力停止轉動，渦輪葉輪與之相連同軸的另一側的葉輪也同時停止旋轉，處于停止狀態(tài)，節(jié)氣門與渦輪之間的空氣進氣壓力會迅速下降，直到進氣壓力降至規(guī)定的壓力時，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閉，發(fā)動機排出的所有廢氣，推動渦輪排氣端的渦輪葉輪旋轉廢氣渦輪增壓器又開始工作。當壓力高于0.098 MPa時，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狀態(tài)，一直反復，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。渦輪運轉時，一端葉輪首先接觸的是由發(fā)動機排出的高溫廢氣，使渦輪增壓器處于高溫狀態(tài)下工作，又因為渦輪葉輪（120000～160000 rpm）帶動了另一側的葉輪同步運轉，整個葉片輪軸在高轉速下又產生的大量的熱量，再加上空氣經壓氣機葉輪壓縮后的空氣溫度也會變高，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)能夠及時得到潤滑和散熱，讓其處于正常溫度下工作，保證發(fā)動機燃料供給和排氣系統(tǒng)的完好，確保發(fā)動機正常工作。因此維護渦輪增壓器就顯得非常重要。

3 維護

維護渦輪增壓器應注意以下幾個方面。

（1）經常檢查和按規(guī)定更換發(fā)動機機油，確保發(fā)動機機油既干凈又在規(guī)定的范圍內，讓渦輪增壓器有良好潤滑油質。

（2）發(fā)動機發(fā)動機起動后，渦輪增壓器的機油很少，潤滑效果差，特別是在冬季，由于大多數(shù)機油在油底殼內，渦輪增壓器的機油很少，溫度也低，流動性差，不能及時潤滑渦輪增壓器，如果馬上加速運轉或起步，增壓器因為得不到良好的潤滑，容易損壞，應讓發(fā)動機怠速運轉一段時間，讓渦輪增壓器內機油溫度升高，流動性能變好，讓渦輪增壓器的轉子在高速運轉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)動機長時間高速運轉后，不能立即熄火，應怠速一會兒后才能熄火，因為發(fā)動機正常工作時，渦輪增壓器內的機油不僅給渦輪增壓器轉子軸承潤滑而且還起到冷卻作用，如果正常運行的發(fā)動機突然熄火后，機油泵馬上停止工作，整個發(fā)動機機油潤滑馬上中斷，渦輪增壓器內部的潤滑也馬上中斷，機油停止流動，渦輪增壓器內部的熱量也無法被機油帶走，軸承支承殼內的熱量不能迅速被機油帶走，使渦輪增壓器軸承與軸之間失去潤滑作和冷卻作用，發(fā)動機立刻熄火，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部的機油里，將停留在增壓器內部的機油熬成積炭。因此發(fā)動機熄火前應怠速運轉一會兒，可延長渦輪增壓器的使用壽命。

（4）選擇正規(guī)廠家生產合格的機油，因為渦輪增壓器要在高溫、高轉速下工作的特點。讓轉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，潤滑的好壞又由機油決定，所以在選用渦輪增壓發(fā)動機車用機油時，所使用的機油必須是抗磨性好，耐高溫，選擇機油要選擇潤滑油膜快，油膜強度高和穩(wěn)定性好的機油。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油，那樣會損壞渦輪增壓器，此外，機油和濾清器必須保持清潔，潤滑油管道在運行一段時間后要進行清潔。

（5）需要按時清潔空氣濾清器和檢查渦輪增壓器的密封環(huán)的密封性，防止灰塵等雜質進入高速旋轉的壓氣葉輪，造成增壓器轉速不穩(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)進入發(fā)動機潤滑系統(tǒng)，將機油變臟，并形成“燒機油”的情況，縮短發(fā)動機的使用壽命，由于渦輪增壓器轉子軸承精密度高，安裝要求嚴格，當增壓器出現(xiàn)故障或損壞時應到指定的維修站進行維修，不要到路邊不合格的廠家更換和維修。

參考文獻

[1] 李令舉.汽車電腦控制設備的原理與維修[M].電子工業(yè)出版社，1999.

[2] 汽車底盤電子控制技術的現(xiàn)狀和發(fā)展方向[J].汽車電器，1989（2）：37-40.

[3] 王銀，袁黎.現(xiàn)代轎車電子控制技術及應用[J].汽車電器，2003（1）：4-7.endprint