《汽车专业英语读译教程》---UNIT 5 TEXT C

第5单元

课文C 涡轮增压器与机械增压器

增压器的作用是迫使更多空气燃油混合气进入发动机气缸。这些额外的空气和燃油使发动机具有更大的功率输出。涡轮增压器是一种由发动机废气驱动的增压器。机械增压器是由通过传动带或链条有发动机曲轴驱动的增压器。

1.涡轮增压器

有些发动机上装有涡轮增压器是为了提高发动机的输出功率。内燃机所产生的功率与气缸内被压缩的空气数量直接有关。由于混合气在进入到气缸之前就得到压缩，所以能使更多的空气和燃油分子填入燃烧室。

涡轮增压器依靠从气缸排出的高温废气的快速膨胀来推动涡轮叶片旋转。一台典型的涡轮增压器是由涡轮（或叫高温工作轮）、轴、压气机（也叫低温工作轮）、涡轮壳、压气机壳、中间壳及旋转组件所组成。一个废气旁通阀用控制进入涡轮壳的废气量的方法来控制涡轮增压器的输出。涡轮增压压力是涡轮增压器产生的实际压力增加量。大部分涡轮增压器用经过滤清的压力机油来润滑，这种有压力的机油通过油管被输送到增压器的润滑油入口。

通常，涡轮增压器安装在靠近排气歧管的位置上。为了将废气送给涡轮，在排气歧管与涡轮壳之间设有一根废气管。另有一根管将压气机壳的进气送给节气门体总成。

在涡轮增压器内，涡轮（高温工作轮）通过一根轴与压气机叶轮（低温工作轮）连接在一起。每个工作轮都安装在它自己的螺旋型蜗壳内。蜗壳用于控制和引导废气流和进气流。连接两个工作轮的轴用轴承支承。

压缩空气的过程一般在发动机的转速高于2000 r/min时才开始。废气流的冲击力通过喷嘴的引导而作用到涡轮侧。在高温废气冲击涡轮，引起涡轮旋转的同时，经过专门弯曲的涡轮叶片将高温废气引向涡轮壳的中心，从这里废气流出涡轮增压器。这种作用形成了一种叫做涡流的气流。一旦涡轮开始旋转，压气机叶轮（形状像一个倒转的涡轮）也开始旋转。这样，空气被吸入中心，此后由压气机叶轮叶片携带着一起旋转，并在离心力的作用下向外甩出。然后，空气离开压气机，并在压力作用下经过进气系统的剩余部分而进入气缸。

一般情况下，空气被吸入气缸靠的是大气与发动机真空之间的压力差。然而，涡轮增

压器能够将进气的压力提高到高于正常大气压力。增压压力就是用来描述由涡轮增压器产生的实际压力增加量的一个术语。例如，10 lbf/in2增压压力是指以24.7 lbf/in2（14.7 lbf/in2的大气压力加10 lbf/in2的增压压力）的压力将空气压入发动机。

涡轮增压器能使发动机吸入和燃烧更多燃油和空气。涡轮增压器的增压压力一般为6~8 lbf/in2。由于正常的大气压力为在海平面上14.7 lbf/in2，所以你可以明白，涡轮增压器能使发动机的进气增加50%。因此，你可以期望功率增加50%。由于涡轮增压器的效率并非百分之百，所以，功率增加30%~40%。

效率不到百分之百的原因之一是转动涡轮的功率不是免费的。在非气流中设置一个涡轮会增加排气系统的节流作用。这就是说，在排气冲程中，发动机必须克服更高的排气背压。这就会使同时着火的气缸的功率有所下降。

涡轮增压器在空气稀薄的高海拔地区是有帮助的。在高海拔地区，由于活塞的每个进气行程，发动机都会吸入更少的空气，所以普通的发动机功率都会下降。涡轮增压发动机的功率也会下降，但是由于较稀薄的空气涡轮增压器更容易泵入，所以功率下降程度要小得多。

采用化油器的老式汽车会自动增加燃油量，以此来配合气缸进气量的增加。采用燃油喷射的现代轿车也这样做。燃油喷射系统依靠排气管中的氧传感器来确定空燃比是否正确，以此，如果安装有涡轮增压器，燃油喷射系统会自动增加燃油量。

如果在燃油喷射汽车上安装了一只增压压力太大的涡轮增压器，燃油喷射系统就不会提供足够的燃油（控制器内编制的软件程序不允许这样，或者油泵和喷油器不能提供足够的燃油）。在这种情况下，必须做些其他改动，以便从涡轮增压器获得最大益处。

涡轮增压器利用废气来驱动涡轮。涡轮通过一根轴与压气机轮相连，见图5-12。该轴的转速接近150000r/min。为了适应如此高的转速，必须非常小心地将涡轮轴支承起来。大多数轴承在如此高转速下会爆裂开来。因此，大多数涡轮增压器都是用液体轴承。这种轴承将轴支承在薄薄的一层机油上，机油在油泵的作用下不断地被送往涡轮轴的周围。这样做有两个目的：一是对涡轮轴和涡轮增压器的其他某些部件进行冷却，另一个是让涡轮轴旋转阻力减小。

有些涡轮增压发动机装有中间冷却器，以便对来自涡轮增压器的压缩空气进行冷却。对涡轮增压发动机，推迟点火是控制爆燃的常用的一种方法。大部分系统采用对爆燃敏感的装置，以便只有在检测到爆燃时才推迟点火。有些系统利用电子控制单元通过传感器信号来控制废气旁通控制阀。

2.涡轮增压器增压控制

如果涡轮增压器的增压压力（进气歧管提高的压力）太高，就会引起爆燃和其他的发动机故障。增压压力受旁通阀的控制。旁通阀控制着发动机的废气流量。

旁通阀采用机械方法即真空膜片来控制。当进气歧管压力高于规定值时，真空膜片运动，从而将旁通阀打开，废气就会绕过涡轮而排出去。这样涡轮转速下降，使增压压力降至较适当的水平上。

由于进入到发动机内的混合气数量增加（压力相应增加），发动机压缩比必须低于非增压发动机。现代机械增压和涡轮增压发动机均装有电子控制机构，以便调节点火正时，防止爆燃。

3.涡轮增压器的维修

为了检查涡轮增压器，应起动发动机并听一听涡轮增压系统产生的响声。在技师对这种特殊响声比较熟悉之后，通过是否存在高频声音就能很容易区分是压气机出口有空气泄漏还是发动机有空气泄漏，是发动机有废气泄漏还是涡轮增压器有废气泄漏。如果涡轮增压器响声声强变化，可能的原因是空气滤清器堵塞，或者是压气机进气管道材料松软，或者是压气机叶轮和压气机壳有灰尘。

听声音之后，应检查空气滤清器，并从空气滤清器上拆下通往涡轮增压器的管道，检查是否有尘土或者是因为外来物造成的损坏。检查压气机出口连接处的管夹是否松动，并检查发动机进气系统有无螺栓松动和衬垫泄漏等现象。然后，脱开废气管的连接，检查有无堵塞或材料松散的现象。检查排气系统有无开裂、螺母松动和衬垫吹穿现象。转动涡轮轴组件，看其是否自由转动，检查有无擦伤和叶轮因冲击而损坏的迹象。

检查涡轮壳和相关管接头有无废气泄漏。如果废气在到达涡轮之前就泄漏掉，涡轮增压器的增压效果就受到影响。检查进气系统有无泄漏。如果在压气机壳之前的进气系统出现泄漏，外面的尘土会进入涡轮增压器，并造成压气机叶轮和涡轮叶片的损坏。当进气系统在压气机壳与气缸之间存在泄漏时涡轮增压器增压压力就会降低。

目视检查所有的软管、衬垫和金属管装配是否正确，有无损坏和磨损。检查进气系统的低压测即空气滤清器一侧有无真空泄漏。检查涡轮增压器的所有安装螺栓是否松动。卡搭声可能由涡轮增压器安装螺栓松动所引起。涡轮增压器轴高速旋转时，出现呼呼声是正常的。涡轮增压器内部响声过大可能是轴的轴向间隙过大所致，轴向间隙过大会使叶片撞击壳体。