渦輪增壓器

渦輪增壓器

空氣壓縮機
渦輪增壓器實際上是一種空氣壓縮機,通過壓縮空氣來增加進氣量。它是利用發動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室内的渦輪,渦輪又帶動同軸的葉輪,葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣,使之增壓進入氣缸。當發動機轉速增快,廢氣排出速度與渦輪轉速也同步增快,葉輪就壓縮更多的空氣進入氣缸,空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料,相應增加燃料量和調整發動機的轉速,就可以增加發動機的輸出功率了。
    中文名:渦輪增壓器 外文名: 所屬品牌: 英文名:turbocharger 隸 屬:工業産品 原 理:通過壓縮空氣來增加進氣量 應 用:汽車發動機

簡介

參加競賽的跑車或方程式賽車一般在發動機上裝有渦輪增壓器,以使汽車迸發出更大的功率。發動機是靠燃料在氣缸内燃燒來産生功率的,輸入的燃料量受到吸入氣缸内空氣量的限制,所産生的功率也會受到限制,如果發動機的運行性能已處于最佳狀态,再增加輸出功率隻能通過壓縮更多的空氣進入氣缸來增加燃料量,提高燃燒做功能力。在目前的技術條件下,渦輪增壓器是唯一能使發動機在工作效率不變的情況下增加輸出功率的機械裝置。渦輪增壓器可通過提高氣缸中的空氣密度,增加氣缸中的燃燒效率,在不需要消耗更多能源的基礎上,有效提高發動機的功率,達到降低油耗,節約能源的效果。渦輪增壓這項技術,擁有節能減排,益于環保等先天優勢。發動機在搭載渦輪增壓之後,對于動力性的提高極其明顯,尤其在高速工況下的輸出表現可謂值得稱道。

優點

渦輪增壓器有四個主要優點:

1、提高發動機升功率。在發動機排量不變的情況下可以通過增加進氣密度,讓發動機可以多噴油,從而提高發動機的功率,加裝增壓器後的發動機的功率及扭矩要增大20%~30%。反之在同樣的功率輸出的要求下可以降低發動機的缸徑,縮小發動機的體積和重量。

2、改善發動機的排放。渦輪增壓器發動機通過改善發動機的燃燒效率,減少發動機廢氣中顆粒物和氮氧化物等有害成分的排量。是柴油發動機達到歐二以上排放标準不可缺少的配置。

3、提供高原補償的功能。部分高海拔地區,海拔越高,空氣越稀薄,帶渦輪增壓器的發動機就可以克服因高原空氣稀薄導緻的發動機的功率下降。

4、提高燃油經濟性,降低油耗。由于帶渦輪增壓器的發動機燃燒性能更好,可以節省燃油3%-5%。

缺點

渦輪增壓器的缺點是滞後,即由于葉輪的慣性作用對油門驟時變化反應遲緩,使發動機延遲增加或減少輸出功率,這對于要突然加速或超車的汽車而言,瞬間會有點提不上勁的感覺。

發展情況

渦輪增壓器已經普及到許多類型的汽車上,它彌補了一些自然吸氣式發動機的先天不足,使發動機在不改變排氣量的情況下可以提高輸出功率30%因此許多汽車制造公司都采用這種增壓技術來改進發動機的輸出功率,藉以實現轎車的高性能化。

使用注意事項

由于渦輪增壓器經常處于高速、高溫下工作,增壓器廢氣渦輪端的溫度在600℃左右,增壓器轉子以832-1040r/min的高速旋轉,因此為了保證增壓器的正常工作,使用中應注意以下幾點:

1、不能着車就走

發動機發動後,特别是在冬季,應讓其怠速運轉一段時間,以便在增壓器轉子高速運轉之前讓潤滑油充分潤滑軸承。所以剛啟動後千萬不能猛轟油門,以防損壞增壓器油封。

2、不能立即熄火

發動機長時間高速運轉後,不能立即熄火。發動機工作時,有一部分機油供給渦輪增壓器轉子軸承潤滑和用于冷卻的。正在運行的發動機突然停機後,機油壓力迅速下降為零,增壓器渦輪部分的高溫傳到中間,軸承支承殼内的熱量不能迅速帶走,而同時增壓器轉子仍在慣性作用下高速旋轉,因此,發動機熱機狀态下如果突然停機,會引起渦輪增壓器内滞留的機油過熱而損壞軸承和軸。所以發動機大負荷、長時間運行後,在熄火前應怠速運轉3-5min,讓增壓器轉子的轉速降下來以後再熄火。特别要防止猛轟幾腳油門後突然熄火。

3、保持清潔

拆卸增壓器時,要保持清潔,各管接頭一定要用清潔的布堵塞好,防止雜物掉進增壓器内,損壞轉子。維修時應注意不要碰撞損壞葉輪,如果需要更換葉輪,應對其做動平衡試驗。重新裝複完畢後,要取出堵塞物。

4、要進行清洗

由于增壓器經常處于高溫下運轉,它的潤滑油管線因受高溫作用,内部機油容易有部分的結焦,這樣會造成增壓器軸承的潤滑不足而損壞。因此,潤滑油管線在運行一段時間後要進行清洗。

5、經常注意檢查增壓器的運轉情況

在出車前、收車後,應檢查氣道各管的連接情況,防止松動、脫落而造成增壓器失效和空氣短路進入氣缸。由此可見,發動機經過增壓後,零部件的結構進行了強化,從使用、保養方面講,必須加強發動機的強制保養工作,注意采用正确的操縱方法。所以發動機大負荷、長時間運行後,在熄火前應怠速運轉3-5min,讓增壓器轉子的轉速降下來以後再熄火。特别要防止猛轟幾腳油門後突然熄火-------這就是熄火延時裝置的作用!在最近30年時間裡,渦輪增壓器已經普及到許多類型的汽車上,它彌補了一些自然吸氣式發動機的先天不足,使發動機在不改變排氣量的情況下可以提高輸出功率10%以上。因此許多汽車制造公司都采用這種增壓技術來改進發動機的輸出功率,藉以實現轎車的高性能化。我國目前在市場上推出的帶渦輪增壓器的車輛主要有奧迪1.8T、帕薩特1.8T。

常見故障

渦輪增壓器是用來提高發動機功率和減少廢氣排放的重要機件。由于使用、維護和保養不當,易發生故障,導緻發動機不能正常工作。本文就渦輪增壓器常見的一些故障及處理方法介紹如下:

1.渦輪增壓器漏油

現象一:機油消耗量大,但排氣煙色正常,動力不降低。

原因:這種情況一般是由于機油滲漏造成的。

處理方法:

(1)首先應檢查發動機潤滑系外部油管(包括增壓器進、回油管)是否漏油;

(2)檢查增壓器廢氣排出口是否有機油。如有機油,可判定渦輪一端密封環損壞,應更換此密封環。

現象二:機油消耗量大,排氣冒藍煙,但動力不下降。

原因:由于增壓器壓器端漏油,機油通過發動機進氣管進入燃燒室被燒掉所造成的,有以下幾種可能:

(1)增壓器回油管不暢通,機油在轉子總成的中間支承處積留過多,沿轉子軸流入壓氣葉輪。

(2)靠近壓氣葉輪一端的密封環或甩油環損壞後,機油由此進入葉輪室,然後随室内增壓後的空氣一同經進所管進入燃燒室。

處理方法:

(1)打開壓氣機的出氣口或發動機進氣直管(橡膠軟管),看管口、管壁是否粘附機油。如有,請檢查增壓器回油管是否暢通。如不暢通則是由于中間支承處積油過多引起,應将回油管疏通後裝複。

(2)如暢通,則是由于葉輪一端密封環或甩油環損壞所造成,應解體增壓器進行修複。

現象三:機油消耗量大,排氣冒藍煙或黑煙,且動力下降。

原因:(1)活塞與汽缸之間的間隙磨損過大,機油竄入燃燒室而被燒掉。

(2)空氣在被增壓器吸入的過程中,空氣流遇較大阻力。(如空濾芯堵塞,進氣膠管被吸變形或壓扁等),壓氣機進氣口處的壓力較低,造成機油滲漏進入壓氣機内,随壓縮空氣一起進入燃燒室内燒掉。

處理方法:

(1)檢查進氣直軟管壁内有無機油、是否被壓扁,使氣流受阻或空濾芯有堵塞現象。

(2)如管口和管壁有機油,應清洗或更換空氣濾芯。

2.有金屬摩擦聲

現象:排氣冒黑煙,功率下降,且增壓器有異響。

原因:

(1)如有金屬摩擦聲,是增壓器轉子軸承或止推軸承磨損過多,葉輪與增壓器殼摩擦而産生。

(2)如不是金屬摩擦聲,而是氣流聲,則是由于增壓器轉子高速旋轉,産生的旋轉聲音,或是進、排氣接口處由于連接不好産生的漏氣現象。

處理方法:

(1)前者應視磨損情況更換損壞的備件進行修複。

(2)後者應認真區分,有針對性的解決。

3.增壓器軸承損壞

現象:增壓器軸承損壞,發動機功率下降,機油消耗高,冒黑煙,嚴重時增壓器不能工作。

原因:

(1)潤滑油壓力和流量不足。

a.增壓器軸頸和止推軸承的潤滑油供應不足;

b.使轉子軸頸和軸承間保持浮動的潤滑油不足;

c.增壓器已高速運轉,而潤滑油未及時供給。

(2)雜物或泥沙進入潤滑系統。

(3)機油氧化變質。

a.柴機油過熱,從活塞與缸壁間竄過的燃氣過多;

b.冷卻水漏入機油中;

c.機油選用不當,以及沒有按規定定期更換機油。

處理方法:

(1)檢查潤滑油壓力是否正常,機油量是否符合要求。

(2)按規定要求,定期更換潤滑油,并保證潤滑油清潔。

(3)嚴格按規定要求,使用潤滑油,不得混用。

(4)應避免發動機在高溫情況下工作,保持發動機的正常工作溫度。

保養誤區

誤區一:随意更換機油

在“喝”機油方面,渦輪增壓器确實比較“嬌氣”,除了量比普通自然吸氣發動機大一些外,對油品的要求也更高。因為渦輪增壓器的設計與自然吸氣發動機不同,其主轉軸采用浮動式設計,渦輪本體和主轉軸之間充滿了機油,整個主轉軸依靠潤滑油來散熱與潤滑,而劣質機油的粘稠度較高,流動性較差,無法較好地發揮作用。建議車主在這方面增加一些投入,給車輛更換全合成機油。

誤區二:到目的地馬上熄火

在發動機長時間高負荷運轉後,車主在關閉發動機之前,一定要怠速運轉幾分鐘,讓機件能有效冷卻并得到潤滑。馬上熄火的用車行為會令車輛經常處于高速空轉狀态,其問題與突然加速一樣,都會傷害到車輛的軸承。

誤區三:一啟動就轟油門

能在短時間内提高速度是渦輪增壓車的一大特點,但是這并非意味着車主可以粗魯地對待愛車,實際上,剛啟動後猛轟油門易損壞增壓器油封。渦輪增壓發動機的轉數很高,啟動車輛後,不能急踩加速踏闆,應先怠速運轉3—5分鐘,使機油泵有充足的時間把機油輸送到渦輪增壓器的各個部位,同時機油溫度慢慢上升後,流動性更好,此時提速才會“如魚得水”。

相關詞條

相關搜索

其它詞條