BMW发动机废气涡轮增压器系统(1)
述说废气涡轮增压控制系统的工作原理
这个文件中的文本是废气涡轮增压控制系统的工作原理?废气涡轮增压控制系统(Exhaust Gas Turbocharger Control System,简称EGTCS)是一种用于汽车发动机的先进技术。
它通过使用涡轮增压器将废气能量转化为机械能,从而提高发动机效能,提高燃油经济性和减少尾气排放。
本文将详细介绍废气涡轮增压控制系统的工作原理。
1. 废气涡轮增压器的基本原理废气涡轮增压器由两个栅栏相对呼应的轮子构成,一个轴向的涡轮叶轮和一个叶轮泵。
废气涡轮增压器的工作原理基于流体动力学的原理。
当发动机燃烧过程中产生的高温废气通过排气管排出时,废气进入涡轮叶轮,并加速旋转。
涡轮叶轮则通过轴传递其动能给压气机叶轮,从而使压气机叶轮加速旋转以产生进气压力。
2. 废气涡轮增压控制系统的组成废气涡轮增压控制系统由多个部分组成,包括废气涡轮增压器、控制阀、传感器和控制模块等等。
2.1 废气涡轮增压器废气涡轮增压器是废气涡轮增压控制系统的核心部件。
它负责将发动机产生的废气能转化为机械能,提供额外的进气压力给发动机。
2.2 控制阀控制阀是废气涡轮增压控制系统的关键组成部分。
它通常包括进气阀和出气阀。
进气阀可以控制进气流量,以调整涡轮叶轮的旋转速度;出气阀则可以调节压气机和排气系统之间的连接,以控制进气压力。
2.3 传感器传感器用于感知废气涡轮增压系统的参数,如进气温度、进气压力和涡轮旋转速度等。
这些数据可以帮助控制模块进行精确的控制和调整。
2.4 控制模块控制模块是废气涡轮增压控制系统的大脑,负责处理传感器数据,并根据预设的控制策略来控制各个执行器的工作。
控制模块可以根据发动机负荷和转速等参数实时调整涡轮增压器的工作状态,以达到最佳的动力输出和燃油经济性。
3. 废气涡轮增压控制系统的工作过程废气涡轮增压控制系统的工作过程可以总结为以下几个步骤:3.1 探测进气压力和温度在发动机运行时,传感器会实时感知进气气流的压力和温度。
BMW N54发动机
A.过压 B.真空 C.废气 D.机油 E.泄漏气体 1.空气滤清器 2.进气集气管 3.气旋式油气分离器 4.放油阀 5.排气通道 6.曲轴空间 7.油底壳 8.机油回流通道 9.废气涡轮增压器 10.汽缸列2增压 空气进气管路 11.至汽缸列 2 增压空气进气管路的软管 12.集气管单向阀 13.节气门 14.增压空气进 气管路单向阀 15.至集气管的通道 16.压力节流阀
1.节气门 2.排气通道 3.机油回流管路 4.曲轴空间 5.油底壳 6.至进气管的通道 7.调压装置 8. 油气分离器 9.排油管路
◆ 图 6 曲轴箱通风,标准化功能
13 汽车维修技师·2009 年第 1 期
新车透视 LATEST CAR INSIGHT
宝马 N54
发动机新技术剖析(二)
(1)油气分离器 N54 发动机上安装了一个气旋
宝马通过 N54 发动机进一步挖 掘了发动机技术方面的潜力。使用 了高精度喷射装置,高精度喷射装 置(HPI)采用的喷束导向式直接喷 射方式是一种降低耗油量的持久解 决方案。采用这种喷射系统可克服 汽油发动机涡轮增压的主要不足, 例如减小压缩比时很容易爆震。这 样可充分挖掘涡轮增压潜力以增大 功率和扭矩,以λ =1 模式运行的 N54 发动机挖掘了大排量发动机的 功率潜力,同时避免了发动机耗油 量提高。宝马的所有技术创新成果 都基于以往的研发经验而且互为补 充。N54 发动机采用了 N52 发动机 上引入的降低油耗技术、体积流量 调节式供油系统和热量管理系统。
1.排气 VANOS单元 2.进气 VANOS单元 3. 进气凸轮轴传感器 4.排气凸轮轴传感器 5.电磁 阀 6.电磁阀 ◆ 图 14 VANOS
进气和排气凸轮轴 VANOS 单 元的调节行程不同。因此不能装 错 ,否 则 可 能 会 因 活 塞 撞 击 气 门 造 成发动机损坏。因此在 V A N O S 单元的前端板上刻有“AUS/EX”或 “EIN/IN”字样。
废气涡轮增压系统工作原理
废气涡轮增压系统工作原理废气涡轮增压系统是指在内燃机排放废气中利用涡轮增压器提高进气压力,从而提高发动机功率和扭矩的系统。
下面将从系统组成、工作原理和优缺点三个方面进行详细介绍。
一、系统组成废气涡轮增压系统主要由废气涡轮增压器和涡轮增压器控制系统两部分组成。
1. 废气涡轮增压器废气涡轮增压器是由由排气螺栓、废气机轮、增压机轮、机轴、壳体和变流器等部分组成。
废气流通过排气螺栓进入废气机轮,使机轮转动,机轴传动增压机轮旋转,从而通过压缩进气获得增压效果。
2. 涡轮增压器控制系统涡轮增压器控制系统主要由增压控制器、曲轴位置传感器、节气门位置传感器、压力传感器和电子控制单元等几部分组成。
通过这些元器件对废气涡轮增压系统进行精密控制,从而保证系统的工作效率。
二、工作原理废气涡轮增压器系统的原理是利用内燃机排气废气的能量,经过废气涡轮增压器的加工转化为压缩空气送入内燃机,提高发动机的进气压力和空气密度,从而提高发动机的功率和扭矩输出。
在发动机运转过程中,废气流进入废气涡轮增压器,使其机轮转动,带动增压机轮旋转,增压机轮通过压缩大气将压缩后的空气送入进气道,进入到发动机内,从而实现对发动机的增压效果。
涡轮增压器控制系统则对这个过程进行精密的控制,通过节气门位置传感器、增压控制器、曲轴位置传感器和电子控制单元等几部分组成,对空气处理质量、空气的流量和增压器的运作轮回进行管理。
三、优缺点优点:1. 提高发动机输出功率和扭矩,减少发动机的油耗和排放量。
2. 可以替代大排量的发动机,保持较高的性能水平,从而实现节约油耗的目的。
3. 可以使发动机在低转速下获得强大的输出能力,提高发动机的动态响应。
4. 增压迅速,响应灵敏,提供更大的动力输出,特别适用于赛车等动力需求较大的场合。
缺点:1. 安装成本较高,使用寿命也较短。
2. 需要精密的控制系统进行管理,因此需要对发动机进行改装和维护的人力和物力成本较高。
3. 系统准备时间较长,与发动机的启动和关闭流程结合不好,容易出现额外的痛点。
简述废气涡轮增压系统的组成与工作原理
简述废气涡轮增压系统的组成与工作原理废气涡轮增压系统是一种常见的汽车动力系统,其主要作用是通过增加进气气流的压力,提高发动机的进气效率,从而提升发动机的输出功率和扭矩。
本文将对废气涡轮增压系统的组成和工作原理进行简述。
一、组成废气涡轮增压系统主要由废气涡轮、增压器、废气管道和冷却系统组成。
1. 废气涡轮:废气涡轮是废气涡轮增压系统的核心部件,它由涡轮轮盘、涡轮轴和涡轮壳体组成。
废气涡轮通过利用发动机排气中的废气能量,将废气的动能转化为涡轮轮盘的旋转动能。
2. 增压器:增压器是废气涡轮增压系统的另一个重要组成部分,它由压气机和涡轮轴连接在一起,通过涡轮轮盘的旋转驱动压气机工作。
增压器的作用是将进气气流压缩,提高进气气流的密度,并将压缩后的气流送入发动机。
3. 废气管道:废气管道用于将发动机排出的废气引导到废气涡轮,使废气涡轮能够转动并驱动增压器工作。
4. 冷却系统:废气涡轮增压系统还配备了冷却系统,用于降低废气涡轮和增压器的工作温度,提高其工作效率和寿命。
冷却系统通常由冷却液循环系统和涡轮壳体上的冷却片组成。
二、工作原理废气涡轮增压系统的工作原理可以简述为以下几个步骤:1. 排气过程:在发动机的排气过程中,废气被排出并经过废气管道进入废气涡轮。
废气的动能使得涡轮轮盘开始旋转。
2. 涡轮传动:废气涡轮的旋转驱动涡轮轴转动,涡轮轴与增压器上的压气机连接在一起。
涡轮轴的转动使压气机开始工作,将进气气流进行压缩。
3. 压缩过程:压气机将进气气流进行压缩,提高气流的密度和压力。
压缩后的气流通过增压器的出口进入发动机的进气道。
4. 燃烧过程:进入发动机的压缩空气与燃油混合后,进行燃烧,释放出能量驱动发动机工作。
由于增压器的作用,进入发动机的气流密度增加,使得燃烧效率提高,从而提高了发动机的输出功率和扭矩。
5. 冷却过程:废气涡轮和增压器在工作过程中会产生大量热量,为了保持其工作效率和寿命,冷却系统通过循环冷却液和冷却片的方式,将热量带走,保持涡轮和增压器的工作温度在合适范围内。
发动机废气涡轮增压ppt课件
复合式增压系统
将废气涡轮增压和机械增压 组合使用。
在大功率柴油机上 采用比较多,其发 动机输出功率大、 燃油消耗率低、噪 声小,只是结构太 复杂,技术含量高, 维修保养不容易。
只有提高发动机的平均有效压力才是最经济有效的方法,它可通过 减小过量空气系数øa,提高充气效率ŋv和增加进入气缸的充量密度ρk来 实现。
因此,增大进气密度 k ,即提高进入气缸空气的压力 k , 降低进入气缸空气的温度Tk是提高平均有效压力pme最有效的 方法。提高进入气缸空气的压力和降低进入气缸空气的温度的 办法是采用增压和中冷技术。
油机的增压度受到爆燃燃烧的限制。柴油机的增压度受到燃烧最高爆 发压力的限制,通常以降低压缩比来补偿。
增压度小于1.9时,为低增压;在1.9~2.5范围内,为中增压;在 2.5~3.5范围内,为高增压;大于3.5时为超高增压。
目前,车用发动机的增压度不高,在0.1~0.6的范围内,大 部分为0.2~0.3,而船用大型低速四冲程柴油机的增压度可达 到3.0以上。这是因为车用发动机增压不仅要求功率增加,而 且还要在较大的转速和负荷范围内满足动力性、经济性、排放 与成本等多方面的要求,因此增压度一般不宜过高。
作业
1.发动机的增压方式有哪几种,与其他方式相比 涡轮增压的优点有哪些?
2.增压为什么能够提高发动机的功率? 3.发动机废气能量是如何利用的? 4.汽油机涡轮增压的主要技术措施有哪些?
增压:利用增压器将空气或可燃混合气进行压缩,再送入发动机气 缸的过程。
增压后,每循环进入气缸内的新鲜充量密度增大,使实际充气量增 加, 提高发动机功率和改善经济性。
宝马发动机电脑控制系统1
第二章宝马发动机电脑控制系统第一节控制系统概述和保养规范一、系统概述1.宝马汽车命名图2-1表示宝马“325iS”各代码的含义。
图2-1 宝马汽车命名1)车身系列:宝马汽车以3、5、7、8、M、X、Z等不同车身系列。
2)发动机排量:宝马车有采用1.6、1.8、2.0、2.5、2.8、3.0、3.5、4.0、4.4、5.0等排量。
特例:97年以后BMW 540、740发动机排量为4.4L BMW 745 发动机排量为4.4L 3)E:喷射发动机D:柴油机4)S:运动型(跑车)C:双门单排跑车L:轴距加长2.17位编码(VIN)含义1)美规美规车种17位编码含义如下(见表2-1):美规车种17位编码表2-1注释:①生产厂:4ns 、WBA 、WBS等②4-7位:车型型式③安全系统防护:1、手动安全带;2、手动安全带加单安全气囊;3、手动安全带加双安全气囊。
④第9位:电脑数据检查(未使用)⑤年份:Y 2000年⑥装配厂⑦出厂编号2)欧规17位编码需用后7位代码通过宝马公司或指定机构查阅车型、年份及发动机变速箱型式。
3.发动机号码1)发动机型号M 6 0 — B 30型号德国汽油机排量2)发动机号码(如图2-2)图2-2 发动机号码4.发动机与控制系统型式1)发动机与控制系统型式如表2-2。
宝马的车型、底盘与发动机型号对照表表2-22)发动机控制系统版本说明(1)95-00年316i(E36),95-99年318i(E36)采用BOSCH M1.7.3控制系统。
(2)99-02年316i(E46),98-02年316i compact(E36),98-02年318i(E46)采用BOSCH BMS46控制系统。
(3)96-99年318is(E36),96-00年318Ti(E36)采用BOSCH M5.2控制系统(4)94-99年320i(E36),95-00年323i(E36),95-99年328(E36),96-00年520i (E39),523i(E39),528i(E39)采用西门子MS41控制系统。
简述废气涡轮增压系统的组成与工作原理
简述废气涡轮增压系统的组成与工作原理
废气涡轮增压系统是一种通过废气能量驱动涡轮,并将空气压缩送入汽车发动机的系统,从而提高发动机的动力输出。
废气涡轮增压系统主要由以下几个组成部分构成:
1. 涡轮:涡轮是废气涡轮增压系统的核心部件,它由涡轮叶轮和涡轮轴组成。
废气从汽车发动机的排气管进入涡轮,使涡轮叶轮高速旋转,通过轴将旋转动力传递给压气机。
2. 压气机:压气机也称为压缩机,位于涡轮的另一端。
它由多个压缩机叶轮组成,压缩机叶轮旋转时会将空气压缩,提高其密度和压力。
3. 中冷器:中冷器位于涡轮和压气机之间,其主要作用是冷却压缩后的空气,提高空气密度,以增加进入汽缸的燃料气体的供给量。
4. 增压控制系统:增压控制系统通过电子控制单元(ECU)监测和调节涡轮增压系统的工作状态。
它根据发动机负载、转速和其他传感器信号来控制涡轮和压气机的工作,以确保最佳的增压效果和发动机性能。
废气涡轮增压系统的工作原理如下:
1. 发动机运转时,废气通过排气管排出。
2. 一部分废气通过排气管进入涡轮,使涡轮叶轮旋转。
3. 涡轮轴将旋转动力传递给压气机,使其旋转。
4. 压气机压缩进入的空气,提高其密度和压力。
5. 压缩后的空气流经中冷器冷却,提高其密度。
6. 冷却后的空气进入汽缸,与燃料混合后进行燃烧,产生更大的爆炸力,从而提高发动机的动力输出。
废气涡轮增压系统可以有效地提高发动机的功率和扭矩输出,提高燃烧效率,降低燃料消耗。
然而,由于涡轮增压系统对发动机的负荷和压力较大,所以需要进行维护和保养,以确保其正常工作。
《废气涡轮增压系统检修》学习手册
《废气涡轮增压系统的检修》学习手册知识要求4.4.1 增压系统的作用及类型内燃机增压装置可在发动机工作容积和转速不变的条件下,通过压缩供燃料燃烧所需的空气,提高进入气缸内的空气质量,进而提高发动机功率。
内燃机增压装置一般称为“增压器”,增压器可分为机械增压器、废气涡轮增压器和气波增压器三种类型。
机械增压器所需的压缩功率取自发动机曲轴(发动机与增压器机械耦合)。
废气涡轮增压器所需的压缩功率取自废气中的能量(发动机与增压器流体耦合)。
气波增压器所需的压缩功率同样取自废气能量,但需要一个机械驱动装置(机械与流体耦合)。
下面主要讲述废气涡轮增压系统。
废气涡轮增压器由两个流体机械组成,即涡轮和压气机,它们装置一个共同的轴上,利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,带动同轴的叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。
在废气涡轮增压系统中,涡轮增压器的涡轮位于发动机的排气管路上,被发动机排出的废气推动旋转,并带动与其同轴的压气机泵轮工作。
泵轮位于发动机的进气管路上,它转动时使进气管内的空气压力升高。
新鲜空气经压气机增压后进入气缸,因此气缸的进气量提高,如图4-4-1所示。
图4-4-1 废气涡轮增压系统的模型1-排气管;2-涡轮机及涡轮;3-压气机及泵轮;4-进气管4.4.2 废气涡轮增压系统的组成和工作原理一个整体的涡轮增压器是由涡轮室和增压器组成,涡轮室进气口与排气歧管相连,排气口接在排气管上;增压器进气口与空气滤清器管道相连,排气口接在进气歧管上,涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内,二者同轴刚性联接,涡轮增压结构联接如图4-4-2所示,图4-4-3是涡轮增压的实物图。
图4-4-2 涡轮增压器的结构图图4-4-3 涡轮增压器的实物图涡轮增压器利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。
当发动机转速增快(当加速的时候),废气排出速度与涡轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入气缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整一下发动机的转速,这样就可以增加发动机的输出功率了。
废气涡轮增压器的常见故障
的主要原因是 由于转子轴严重磨损 , 使轴承间隙加大产生振动 。涡轮与泵 了进气阻 力, 也会 使发动 机动力下降 。因此 , 当发动机的机油消耗量增 大 5 增压器转子轴被卡死 或烧损严 重而停止运转。 . 增压器 的轴承烧死、 外界异物将涡轮 、 泵轮叶 片打坏而卡死都可使增压器停止运转 。烧损 严重 时甚至会使轴折断。
烟、 工作不稳定 以及产 生噪音等 。增压器的常见故障有如下:
管道 由于灰尘沉积使增压器 的吸气阻力增大) ,从而引起 发动机的增压压
1 压气机的喘振 。由于进气系统堵塞 ( . 例如空气滤清器 芯堵塞 、 进气 劣 , 使密封环磨损 、 拉伤都会使密封失效而产生 向涡轮端 或泵轮端“ 油 ” 排 力下降且波动 , 使发动机动力下降 、 工作不平衡同时产生黑烟 。
( 上接 第 1 1页 J
安全 的通信渠道 , 在这 一产业链中, 运营商和银行凭 借各 自的天 然资源接
( 应明确金融体系 为主导 的手机支付业 务是适合我 国国情 的重要 三) 着产业链 的终极客户: 用户和商 白, 过一产业链 的核心价值在 于: 运营商和 发展模式之一 。在人 民银行统一领导下, 金融业应作为一个整 体推动移动 银 行通过 为用户和商户提供服务获取支付佣金和沉淀资金收益 : 用户通过 支付业 务发展, 照人民银行相关政策法规要 求, 一步推动移动支 付市 按 进 运 营商和银行 的服 务实现移动支付 的需要 ; 商户则通过这一产业链获取 了 除支付收益以外更多的增值收益。 ( 移动支付产业 的需求 。基于以上对产业链 的分析不 难发现 , 二) 运营 商和银行 仅仅是这个产业链上的服务提供方 , 产业链 的终极客户处在产业 链 的两端 : 用户和 商户 。产业 链的真 正需求在于一方面要满足广大用户在 移动消费上 的需求 , 不仅仅是支付 , 还应包括发卡 、 资讯 、 选择 、 购买 、 信用 场 的规 范化 , 在账 户管理 、 资金管理 、 支付清算等 关键环节发挥专业 作用, 保持金融业在移动支付清算领域的专业地位 。 ( 人 民银行要加强金 融监 管。人 民银行要 密切关注 手机 支付 的发 四) 展并逐步将其 纳入市场监控 的范 围, 明确政府 的监管主体 , 要 对手机 支付 的业务发展和风险管理作出进一步的指 导和监督。2 1 0 0年颁布实施的 } 金融机构支付服务管理办法》 明确规定: 非金融机构如果要提供支 付服务,
简述废气涡轮增压系统的组成与工作原理
简述废气涡轮增压系统的组成与工作原理废气涡轮增压系统是一种常见的汽车发动机增压系统,通过利用废气能量驱动涡轮转动,进而增加进气量和提高发动机的动力性能。
本文将以简述废气涡轮增压系统的组成与工作原理为主题,详细介绍其相关内容。
一、组成废气涡轮增压系统主要由废气涡轮、废气涡轮壳体、增压器和废气管路等组成。
1. 废气涡轮:废气涡轮是废气涡轮增压系统的核心部件,由一组叶轮和轴组成。
废气通过废气管路进入涡轮壳体,在叶轮的驱动下,使涡轮快速旋转。
2. 废气涡轮壳体:废气涡轮壳体是废气涡轮增压系统的外壳,起到支撑和保护废气涡轮的作用。
同时,废气涡轮壳体内部还设有导流板和散热器等组件,用于引导废气流动和散发废气的热量。
3. 增压器:增压器是废气涡轮增压系统的另一个关键部件,由一组叶轮和压缩机组成。
当废气涡轮旋转时,压缩机叶轮也会随之旋转,将进气压缩后送入发动机,增加进气量和提高发动机的动力性能。
4. 废气管路:废气管路是废气涡轮增压系统的连接部件,将发动机排出的废气引导至废气涡轮,驱动废气涡轮的旋转。
二、工作原理废气涡轮增压系统的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 排气阶段:当发动机工作时,废气在燃烧室内燃烧后产生,随后通过排气门进入废气管路。
废气管路将废气引导至废气涡轮,废气的能量驱动涡轮旋转。
2. 涡轮驱动阶段:废气涡轮在废气的驱动下快速旋转,将旋转动能转化为轴的动力,并传递到增压器的压缩机叶轮。
叶轮的旋转将进气压缩后送入发动机,提高发动机的进气量和充气效率。
3. 压缩阶段:增压器的压缩机叶轮将进气压缩,使气体的密度增加,压力升高。
压缩后的气体通过进气管进入发动机的进气道,与燃油混合后在燃烧室内进行燃烧。
4. 增压效应:通过废气涡轮增压系统的工作,发动机的进气量和气缸充气效率得到提高,使得燃油燃烧更充分,释放更多的能量。
这样可以使发动机在相同排量的情况下,输出更大的功率和扭矩,提高汽车的加速性能和行驶性能。
废气涡轮增压系统及其常见故障分析
废气涡轮增压系统及其常见故障分析专业班级:08电控技师学生姓名:刘跃指导老师:戴德荣职称:讲师摘要进过一段时间的社会实践,我发现很多人对废气涡轮增压感到很神秘,很多买车的人只知道轿车尾部有T表明该车发动机采用了废气涡轮增压技术,只知道采用废气涡轮增压的发动机好,却不知它好在哪。
该如何使用,如何维护保养。
然而现在的一些维修工连废气涡轮增压器的结构、组成、分类,工作原理,控制模式都不理解又谈何去排除废气涡轮增压器的故障。
我通过查阅有关汽车发动机及废气涡轮增压器的书籍,网络信息资料。
对增压器的分类、组成。
特别对废气涡轮增压器的结构、工作原理、控制模式做了细致的介绍。
通过调研汽车维修站的内部资料和询问了很多维修技术人员。
对废气涡轮增压器的使用、维护、保养,进行分别进行了系统的全面的介绍。
对维修过程中出现的一些典型的故障进行了深度的细致的解析,如废气涡轮增压器的漏油。
对其中的难点和诊断反法进行综合性的分析。
废气涡轮增压在技术方面已经开始向相继增压系统、可变截面涡轮增压系统发展。
在材料方面也开始使用钛铝合金的材料,它具有密度小,耐高温及抗氧化的有点。
希望可以为维修技师在维护和修理时提供一些参考。
关键词:废气涡轮增压器常见故障目录第一章绪论 (2)1.1内燃机涡轮增压的概念 (2)1.2内燃机涡轮增压的发展简史 (2)1.3涡轮增压器在汽车上的应用 (3)第二章汽车发动机增压系统的分类及特点 (3)2.1 汽车涡轮增压器的分类 (3)2.2 汽车涡轮增压器的特点 (5)第三章废气涡轮增压系统的结构以及工作原理 (6)3.1 作用 (6)3.2 构造 (7)3.3 工作原理 (8)第四章汽车涡轮增压器的使用及维护 (9)4.1 涡轮增压器的维护 (9)4.2 涡轮增压发动机的使用 (10)第五章废气涡轮增压器的常见故障及案例分析 (13)5.1 常见故障 (13)5.2 故障检修方法 (14)5.3 废气涡轮增压漏油 (14)5.4 典型案例分析 (15)第六章废气涡轮增压技术的发展 (16)6.1 新技术方面 (16)6.2 新材料方面 (18)结论 (19)致谢 (20)参考文献 (21)引言废气涡轮增压器系统是用来提升发动机动力的。
废气涡轮增压装置的改装
• (3)发动机废气涡轮增压器的润滑
• 涡轮增压器的轴承是关键零件,如果因油压低导致润滑油供给缓慢,就会损坏轴承从而 导致涡轮增压器失效。如果发动机更换润滑油和润滑油过滤器后第一一次启动,就会产 生润滑油供给缓慢的现象,使轴承缺乏润滑油润滑。所以在高速及上坡后也不要使发动 机立即熄火,要使发动机继续怠速运行1min,使继续空转的涡轮增压器轴承不会缺油。 同时,启动后要怠速运转3min左右,不可直接将转速提升到涡轮增压器的启动转速。
• 缺点
• (1)增压器安装在发动机热侧(排气管路上),为此要使用高耐热材料。 • (2)为安装增压器、中冷器,需要增加结构费用和安装空间。 • (3)发动机在低速范围扭矩增加不及高速范围的扭矩增加。 • (4)对发动机负荷变化的反应与增压器的匹配性有关。
3.安装
• (1)发动机废气涡轮增压器的安装 • 涡轮增压器转子轴承的精密度很高,安装时的工作环境要求很严格,因此改装增压器应
到指定的维修站进行安装和维修。
• (2)发动机废气涡轮增压器的调节 • 涡轮增压器的调节装置在排气侧进行调节,当发动机转速达到1800r/min时,电磁阀就
会关闭旁通阀让排气流指向涡轮一侧,使涡轮转动。当不需要增压时,一部分排气会通 过旁通阀泄出而不进入涡轮增压嚣。另外一种涡轮增压器调节是调节涡轮叶片的角度, 通过阻力的改变来调节涡轮的转速,从而改变增压量。
4.注意事项
• (1)不能刚启动就骤然加速 • (2)不能立即熄火 • (3)保持清洁
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பைடு நூலகம்
(3)组成
序号 1 2 3 4 5 6 7
合计
名称 涡轮增压器 更大口径进气导管 旁通涡轮增压器
卸压阀 中冷器 爆燃传感器 涡轮延时熄火器 整个废气涡轮增压装置
废气涡轮增压系统
推力轴承为浮动环式结构,钢质基体上制有20高 锡铝合金,圆环两侧均为止推面,面上有8个均布 的油槽和油楔。辅助轴承轴承由ZQSn6-6-3铸造锡 青铜制成,嵌装在推力轴承端板上,只有的一个止 推面上均布12个油槽和油楔。推力轴承和辅助推力 轴承分置于轴承套凸肩的两侧。轴承套凸肩与推力 轴承和辅助推力轴承之间的总间隙(称为止推间隙) 为0.23~0.28mm,可通过改变推力轴承体的厚度调 节止推间隙。
(一)主要性能参数: 1、增压空气压力Pk及增压比πk: Pk:压气机蜗壳出口的压力;
k :k
pk p0 (P0:压气机空气进口压力)。
2、空气流量Gk或V0: Gk:单位时间内流过压气机的空气重量; V0:进口状态下,单位时间内流过压气机的空 气容积。
3、增压器的转速nTk:
增压器转轴每分钟的转数。
涡轮盘以芯部凸肩与主轴定位,用3个圆柱销 及3个螺钉与主轴法兰联接,为防止螺钉松动, 拧紧后用不锈钢焊条点焊螺钉头部。涡轮盘的外 缘榫接有34个空间扭曲涡轮叶片,与涡轮盘镶嵌 时在叶根底部加装锁紧片,以防叶片松动。 蜗轮叶片和涡轮盘分别用GH132(0Cr15Ni25Ti2 MoVB)和GH134(20Cr3MoWVA)耐热合金钢制成。 须对转子进行动平衡试验。
(一)单级轴流式涡轮机的工作原理:
1、构造: 单极轴流式涡轮机由涡轮进气壳、喷嘴环(导向 叶片)、涡轮和燃气出气壳组成。
喷嘴环是由一圈喷嘴叶片组成的圆环,与燃气进 气壳一起固定静止不动,它处于燃气进气壳与涡 轮之间。在喷嘴叶片间形成燃气的流道,对燃气 导向并使之加速流动。 涡轮由转轴、轮盘和一圈工作叶片组成,涡轮转 轴支承在燃气出气壳中。
2、喷嘴环
喷嘴环处于燃气入口一侧的涡轮之前,紧固于 涡轮进气壳的内侧。喷嘴环组件由喷嘴环镶套、 喷嘴环叶片、喷嘴环外圈、外圈镶套、喷嘴环内 圈、内圈镶套及喷嘴环气封圈等组成。 28个用2Cr13耐热不锈钢制成的喷嘴环叶片靠 两端的榫头按一定的角度镶嵌在喷嘴环内圈和喷 嘴环镶套之间,并用内圈镶套及外圈镶套等件卡 紧。喷嘴环内圈及喷嘴环镶套均用螺钉紧固在涡 轮进气壳上。
一种解决废气涡轮增压器低转速迟滞现象的排气补偿装置
参 考 文 献
[1] 段旭琴,胡永平.选矿概论[M].北京:化学工业出版社,2011. [2] 谢广元,张明旭,边丙鑫,等.选矿学[M].徐州:中国矿业大学
出版社,2010. [3] 张宏斌,杨彦平,孟照明,等.自返式圆筒筛在一段磨矿分级工
关键词 废气涡轮增压器 排气补偿 控制器 电磁阀 迟滞 DOI:10.3969/j.issn.16746082.2019.06.067
现今,工程机械和大型车辆已很少使用自然吸 气柴油发动机,广泛被废气涡轮增压发动机取而代 之。随着科技的发展及技术的进步,废气涡轮增压 器的可靠性和稳定性也在不断提升,但其本身固有 的缺陷(即发动机低转速时废气涡轮增压器增压值 不足的状况 )仍 无 法 从 自 身 的 结 构 改 进 得 以 解 决。 为此,从如 何 借 助 外 部 条 件,设 计 一 套 废 气 补 偿 装 置,以改善废气涡轮增压器在发动机低转速时的迟 滞现象意义重大 。 [14]
艺中的应用[J].矿业快报,2000(6):2021.
Hale Waihona Puke 修成本、减少了岗位人员职业健康危害。
(收稿日期 20190402 责任编辑 袁风香)
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(上接第 216页)轮压入更多的空气进入发动机燃
烧室,从而增加空燃比,提升发动机功率。
改造后年节电 637560kWh,在保证磨机处理量的前 影响处理量的现象,需根据半自磨机排矿粒度要求
提下,避免了该部分能源及维护保养成本的消耗。 及原矿的矿石性质综合分析考虑,以到达改造的真
废气涡轮增压系统及其常见故障分析.
废气涡轮增压系统及其常见故障分析专业班级:08电控技师学生姓名:刘跃指导老师:戴德荣职称:讲师摘要进过一段时间的社会实践,我发现很多人对废气涡轮增压感到很神秘,很多买车的人只知道轿车尾部有T表明该车发动机采用了废气涡轮增压技术,只知道采用废气涡轮增压的发动机好,却不知它好在哪。
该如何使用,如何维护保养。
然而现在的一些维修工连废气涡轮增压器的结构、组成、分类,工作原理,控制模式都不理解又谈何去排除废气涡轮增压器的故障。
我通过查阅有关汽车发动机及废气涡轮增压器的书籍,网络信息资料。
对增压器的分类、组成。
特别对废气涡轮增压器的结构、工作原理、控制模式做了细致的介绍。
通过调研汽车维修站的内部资料和询问了很多维修技术人员。
对废气涡轮增压器的使用、维护、保养,进行分别进行了系统的全面的介绍。
对维修过程中出现的一些典型的故障进行了深度的细致的解析,如废气涡轮增压器的漏油。
对其中的难点和诊断反法进行综合性的分析。
废气涡轮增压在技术方面已经开始向相继增压系统、可变截面涡轮增压系统发展。
在材料方面也开始使用钛铝合金的材料,它具有密度小,耐高温及抗氧化的有点。
希望可以为维修技师在维护和修理时提供一些参考。
关键词:废气涡轮增压器常见故障目录第一章绪论 (2)1.1内燃机涡轮增压的概念 (2)1.2内燃机涡轮增压的发展简史 (2)1.3涡轮增压器在汽车上的应用 (3)第二章汽车发动机增压系统的分类及特点 (3)2.1 汽车涡轮增压器的分类 (3)2.2 汽车涡轮增压器的特点 (5)第三章废气涡轮增压系统的结构以及工作原理 (6)3.1 作用 (6)3.2 构造 (7)3.3 工作原理 (8)第四章汽车涡轮增压器的使用及维护 (9)4.1 涡轮增压器的维护 (9)4.2 涡轮增压发动机的使用 (10)第五章废气涡轮增压器的常见故障及案例分析 (13)5.1 常见故障 (13)5.2 故障检修方法 (14)5.3 废气涡轮增压漏油 (14)5.4 典型案例分析 (15)第六章废气涡轮增压技术的发展 (16)6.1 新技术方面 (16)6.2 新材料方面 (18)结论 (19)致谢 (20)参考文献 (21)引言废气涡轮增压器系统是用来提升发动机动力的。
发动机废气涡轮增压
涡轮在度排气增能量的高推动,下旋以转,带及动压燃气机烧工作,室实现受进气热增压。零件热负荷提高等原因,将
作用在叶片表面的压力的合力,产生了转矩。
促使爆燃的发生,限制汽油机增压。 压气机与涡轮的工作参数有哪些?
限制汽油机压的主要技术障碍:
采用降低压缩比、推迟点火时刻、中冷技术解决。
在涡轮工作叶轮中,叶片之间的
通道也是呈渐缩状,气体在通道中将 继续膨胀。当气流流过工作叶轮叶片 时,气流转弯。由于离心力作用的结 果,在叶面的凹面上压力得到提高, 而在凸面则降低。作用在叶片表面的 压力的合力,产生了转矩。此时,在 工作轮出口处压力、温度以及速度均 下降,而出口处的气体速度已经大大 小于进口速度,气体膨胀所获得的动 能已大部分传给了工作叶轮。
广泛应用于柴 油机。
废气涡轮增压器
涡轮增压的原理
红色为高温废气,蓝色为新鲜空气
(3)复合增压 系统
将废气动 力涡轮与废气 涡轮增压器串 联起来工作, 称为复合式增 压系统。
(4)组合增压系统
组合式涡轮增压 系统由废气涡轮增 压与进气惯性增压 组合而成。在该增 压系统中,除废气 涡轮增压器外,还 有由稳压箱、共振 管、共振室等构成 的进气惯性增压系 统,利用压力峰值, 进一步提高增压后 的进气压力。
结论:在低增压时,采用脉冲增压是较为有利的;而在 高增压时,则是两种系统同时存在、各有所长。
二、改善车用增压发动机扭矩特性的途径
(一)排气旁通
(二)进气旁通
部分增压空气返回到压气机入口或大气中,减少进入气缸的空气量 使发动机进气压力适当降低,以适应发动机的要求。
(三)可变截面涡轮
1.双蜗壳通道涡轮;2.可变蜗壳通道流通截面涡轮 ;3.变喷嘴 环流通截面涡轮
发动机废气涡轮增压知识问答(三)
应 注 意 什 么?
作 用 在膜 片上 。膜 片 还通 过 连动 杆 与排 气旁 通 阀连 接。 当压气 机 出 口压力 . 就是 增压 压力 低 于限定 值 也 时 , 片在 膜 片 弹簧 的 作用 下 移 向 右室 . 膜 并带 动连 动 杆 使排 气旁 通 阀保 持关 闭状 态 . 排气 全部 经过 涡 轮机 后流 出; 当增 压压 力 超 过 限定 值 时 。 压 压力 克服 膜 增 片弹 簧力 . 动膜 片 向左 室移 , 带 动 连 动杆 将 排 气 推 并 旁 通 阀打 开 . 分 排 气从 旁 通 阀 流到 排 气 管 . 而 达 部 从
.
废 气 涡轮 增 压 就 是 利用 柴 油 机 排 气 管 排 出 的废 气 来驱 动涡 轮机 ,从 而带 动 同轴 的压 气 机一 起转 动 . 增加 柴 油机 的进气 压 力 和密 度 .提 高 新 鲜 空 气充 气 量, 以提 高 每循环 供 油量来 提 高柴 油机 的动力 性 。废 气 涡轮 增压 器主 要应 用 于柴 油机 , 在有 的轿 车 也 采 现 用 以实现 提 高 功率 、 减少 单 位 功 率质 量 、 缩小 整 机外 形 尺寸 及降低 燃油 消耗 。 废气 涡轮增压 系统最大 的技术难题 是 涡轮机 的 冷 却 与润 滑 。 发动 机在工作 时 , 废气不 断 冲到涡轮机 叶 片 上 . 叶片 的温度 不断上 升 . 使 特别 是高速 时温度 升很 快 . 对叶轮 的材料与 润滑油 的要求 以及 冷却方 式干 敬 “ 润 滑油 的质量 要求都十 分严格 .所 以有 涡 轮增压 的发 动 机 , 热器应 加 大 . 散 冷却 风扇 的功 率必 须 足够 . 润滑
或金属撞击声 , 则是由转子与涡轮壳之间的问隙发生 变化所致 。
第三章 发动机废气涡轮增压
轮增压系统后,可提高功率30%~50%,降低比油耗
5%左右,有利于改善整机动力性能、经济性能及排放 品质,因而得到广泛应用。
(3)复合式增压系统
复合式增压系统将废气动力涡轮与废气增压器串 联起来,称为复合式增压系统。在某些增压度较高的 发动机上,废气能量除驱动废气涡轮增压器外,尚有 多余的能量用于驱动低压废气动力涡轮,该动力涡轮
目前,车用发动机的增压度不高,大约在10-60% 的范围内,大部分为20-30%(而船用大型低速四冲程 柴油机的增压度可达 k =3.0以上)。这是因为车用发
动机增压不仅要求功率增加,而且还要在较大的转速和
负荷范围内满足动力性能、经济性能、排放与成本等多
方面的要求,一般增压度不高。
增压比 k :是指增压后气体压力 Pk 与增压前气 体压力 P0 之比,即 k P P k 0 通常,增压按两种方法分类。一种是按增压系统 的结构分类;一种是按增压比分类。
(3)提高发动机的平均有效压力 pme 。
显然,用加大车用发动机结构参数来提高发动功 率,将受到安装位置和自重的限制。用提高发动机转 速,向高速发动机发展虽然可行,但发动机转速的提 高受到活塞平均速度的限制,因为充量系数 c 和机 械效率m 都将随着活塞平均速度的提高而显著下降。 此外,燃料经济性、发动机运转可靠性、机件寿命及 噪声等因素也限制了活塞平均速度的提高。只有提高 发动机平均有效压力 pme 是最经济有效的方法,它通 过减小过量空气系数 a ,提高充量系数 c 和增加进入 气缸的充量密度 s 来实现式(3-2)。
pmeVs in 3 Pe 10 30
Pe iD Snpme iD Cm pme
2 2
而
pme
《车辆发动机废气涡轮增压》_第一章
增压的基本方式
气波增压
12
增压的基本方式
离心式 特点:
转速高
增压压力高
体积小
13
增压的基本方式
由发动机经传动系驱动,称为机械增压 特点:
经传动系驱动,安装 受限
降低机械效率ηm
14
增压的基本方式
由废气经涡轮机驱动,称为废气涡轮增压
15
增压的基本方式
由废气经涡轮机驱动,称为废气涡轮增压
排气加热进气影响增压效果效率不高噪声源505152535455浮动轴承止推轴承润滑密封隔热冷却5657坦克的发展趋势是高功率密度即同样大小的发动机能发出更强劲的动力高增压技术提供更多的空气进行燃烧从而提高功率先进坦克58高空长航时无人机随着高度增加空气密度越来越稀薄导致功率下降从而限制了无人机的飞行高度高增压技术补偿空气密度的下降恢复功率提高升限高增压技术是提高无人机飞行升限的最关键的核心技术之一100150200250300350400450000003006009012015018021024027030correctedairflowkgs7671592006年度国际最佳发动机奖的评选中大众汽车公司研发的利用机械增压和涡轮增压进行双重增压的tsi发动机发动机成为最大亮点
教材与参考书
教材:《车辆发动机废气涡轮增压》
参考书:
朱大鑫 编著, 《涡轮增压与涡轮增压器》, 机械工业出版社, 1992 陆家祥 主编, 《柴油机涡轮增压技术 》, 机械工业出版社,1999.9
霍尼韦尔(Honeywell)增压器 /turbobygarrett/ 博格华纳(BorgWarner)增压器 /
涡轮增压的应用(3)
全球最省油的车, 大众3L Lupo TDI。 绕地球一圈实测油 耗百公里2.7升。 发动机为1.2升3缸 柴油机,功率为 45KW。采用技术: 涡轮增压直接喷射
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技术培训产品信息废气涡轮增压器系统结构原理BMW经销商内训产品信息废气涡轮增压器系统结构原理发动机废气涡轮增压器系统✧涡轮增压器✧增压压力调节系统✧循环空气减压系统✧增压空气冷却系统N54发动机废气涡轮增压系统N55发动机废气涡轮增压系统N63发动机废气涡轮增压系统N74发动机废气涡轮增压系统概述废气涡轮增压系统涡轮增压发动机是依靠涡轮增压器来提高进气密度和增大发动机进气量的一种发动机,涡轮增压器实际上就是一个空气压缩机。
它是利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮(位于排气道内),涡轮又带动同轴的叶轮位于进气道内,叶轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气,经过中冷器降低进气温度,从而提高进气密度再送入气缸。
当发动机转速加快废气排出速度与涡轮转速也同步加快,空气压缩程度就得以加大,发动机的进气量就相应地得到增加,就可以增加发动机的输出功率了。
废气涡轮增压系统组成⏹涡轮增压器⏹增压压力调节装置⏹循环空气减压控制⏹增压空气冷却系统涡轮增压器涡轮增压器是由涡轮室和增压器组成的机器。
⏹涡轮室进气口与排气歧管相连,排气口接在排气管上;⏹增压器进气口与空气滤清器管道相连,排气口接在进气歧管上;⏹涡轮与叶轮分别装在涡轮室和增压器内,两者同轴工作原理:涡轮增压器是利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮(位于排气道内),涡轮又带动同轴的叶轮位于进气道内,叶轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气再送入气缸。
涡轮增压器的润滑:由于涡轮增压器连接在排气侧,所以温度相对较高,涡轮轴采用全浮式轴承结构,所以涡轮轴的润滑完全由发动机润滑系统提供润滑。
涡轮增压器的冷却:◆涡轮增压器的转速最高可达200000rpm,废气入口温度最高可达1050℃,致使涡轮增压器的温度很高,所以涡轮增压器的冷却是靠发动机的冷却系统进行冷却。
◆当发动机熄火后,由于涡轮增压器的温度还很高,此时停止冷却会导致轴承壳内的润滑油过热,形成结焦,久而久之导致涡轮增压器轴承处消耗机油,所以在发动机停转后水泵会继续控制冷却液进行一段时间冷却。
增压压力调节装置废气涡轮增压器的增压压力与到达废气涡轮增压器涡轮处的废气气流有直接关系。
无论是废气气流的速度还是质量都直接取决于发动机转速和发动机负荷。
发动机管理系统通过废气旁通阀调节增压压力。
废气旁通阀由真空执行机构操纵,这些执行机构由发动机管理系统通过电子气动压力转换器(EPDW)来控制。
持续运行的发动机真空泵产生真空并将其存储在一个蓄压器内。
这样可以确保这些用电器不会对制动助力功能产生不利影响。
通过废气旁通阀可将全部或部分废气气流输送至涡轮处。
达到所需增压压力时,废气旁通阀开始打开,部分废气气流通过旁通通道排出。
这样可防止通过涡轮继续提高压缩机转速。
通过这种控制方法可处理各种运行状况。
处于怠速阶段时,两个涡轮增压器的废气旁通阀均关闭。
其结果是,全部废气气流在这些低发动机转速阶段都用于压缩机加速。
需要提高发动机功率时,压缩机可立即提供所需增压压力(不会感觉到延时)。
在满负荷情况下,达到最大允许扭矩时通过部分开启废气旁通阀保持一个较高的恒定增压压力值。
压缩机始终根据运行情况保持相应的转速。
通过开启废气旁通阀可降低涡轮的驱动能量,因此不会进一步提高增压压力,不会增加耗油量。
在满负荷运行模式下,发动机进气管内的最高表压力为 0.8 bar。
增压压力调节原理图循环空气减压控制循环空气减压阀用于降低节气门快速关闭时不希望出现的增压压力峰值。
因此这些阀门对降低发动机噪音起到了重要作用并且有助于保护涡轮增压器部件。
如果发动机转速较高时关闭节气门,进气管内就会产生真空压力。
由于至进气管的通道已阻断,因此会在压缩机后形成无法消除的较大背压。
这会造成增压器“泵气”。
这意味着● 出现明显感觉到的干扰性泵噪音,● 出现这种泵噪音的同时,废气涡轮增压器还承受可造成部件损坏的负荷,因为高频压力波向废气涡轮增压器轴承施加轴向方向的负荷。
真空控制式循环空气减压阀循环空气减压阀是机械操纵式弹簧膜片阀;在此按如下方式通过进气管压力控制这些阀门:如果节气门前后存在压力差,进气管压力就会使循环空气减压阀打开,并将增压压力转至压缩机的进气侧。
压力差一旦超过0.3 bar,循环空气减压阀就会开启。
这个过程可防止出现造成部件损坏的干扰性泵动作用。
即使发动机以接近怠速转速运行(P增压/ P进气压力差= 0.3 bar),循环空气减压阀也会根据系统要求开启。
但不会对增压系统进一步产生影响。
废气涡轮增压器在这些低转速范围内承受全部废气气流的压力,并在接近怠速转速运行时便对进气预先施加一定压力。
如果此时节气门开启,就会迅速为发动机提供所需要的全部增压压力。
真空控制式废气旁通阀的一个主要优点是,在中等负荷范围时这些阀门可以部分开启,以免进气预先加压过度而增大耗油量。
负荷较高时,这些阀门根据所需增压压力开启到相应的控制位置。
电动控制式循环空气减压阀电动控制循环空气减压阀与真空控制式循环空气减压阀不同,安装在涡轮增压器增压侧,由发动机控制单元直接控制。
节气门关闭时,系统将增压压力(节气门前)及其提高值与存储的规定值进行比较。
如果实际值超出规定值达到一定程度,循环空气减压阀就会打开。
从而使增压压力转至压缩机的进气侧。
这样可防止出现造成部件损坏的干扰性泵动作用。
如下图所示:增压空气冷却系统发动机的增压空气冷却系统用于提高功率和降低耗油量。
废气涡轮增压器内因其部件温度和压缩作用而受热的增压空气,在增压空气冷却器内最多可降低80 °C。
这样可提高增压空气的密度,从而达到更好的燃烧室充气效果。
由此可降低所需要的增压压力。
此外还能降低爆震危险并提高发动机效率。
下图为风冷式增压空气冷却系统:下图为水冷式增压空气冷却系统:N54发动机废气涡轮增压器系统N54发动机是第一款采用双涡轮增压器、高精度喷射装置和全铝合金曲轴箱的6 缸直列发动机,该发动机具有涡轮增压发动机以前无法达到的响应速度以及延伸至高转速范围内的高输出动力。
此外,这款新型涡轮增压发动机还具有BMW6 缸直列发动机特有的运行平稳性。
发动机功率的显著提高要归功于BMW 的高精度喷射装置。
第二代汽油直接喷射装置为确保双涡轮发动机的经济性做出了很大贡献。
在涡轮增压发动机发明100 年后,BMW 工程师以这种组合方式在涡轮增压发动机的历史上书写了全新的光辉篇章。
由于N54 发动机是涡轮增压发动机,因此进气导管非常重要。
利用排出废气的能量事先压缩吸入的新鲜空气,从而使更多的空气进入燃烧室内。
只有在系统无泄漏的情况下该系统才能正常工作。
废气涡轮增压器进行进气导管方面的安装工作时,必须确保部件的安装位置准确无误且管路连接接口密封严密。
在某些情况下,系统泄漏会导致增压压力不正确。
发动机管理系统会识别出这种情况且发动机将处于应急运行模式(停用增压压力调节装置)。
在这种情况下会感觉到发动机功率不足。
.新鲜空气经过空气滤清器(10)和增压空气进气管路(6 + 18)由废气涡轮增压器(23 + 24)的压缩机吸入并压缩。
由于废气涡轮增压器的运行温度很高,因此将其与冷却液循环回路和发动机油循环回路连接在一起。
增压空气在废气涡轮增压器内压缩时产生很高的温度,因此需要通过一个增压空气冷却器(16)对其再次冷却。
经过压缩和冷却的增压空气从增压空气冷却器处通过节气门(12)进入进气管。
为了确保新鲜空气进气量始终与相应的发动机运行条件相符,该系统装有一些传感器和执行机构。
在下文中将介绍如何协调这些复杂关系。
工作原理废气涡轮增压器通过发动机废气驱动。
就是说带有压力的废气通过废气涡轮增压器的涡轮,并以这种方式为同一个轴上的压缩机提供驱动力。
在此事先压缩进气,从而提高发动机燃烧室的进气量。
这样可提高喷射和燃烧的燃油量,从而提高发动机的功率和扭矩。
涡轮和压缩机的最高转速可达200,000 rpm。
废气入口温度最高可达1050 °C。
由于温度很高,因此N54 发动机的废气涡轮增压器不仅与发动机油系统相连,而且还集成在发动机的冷却液循环回路内。
N54 发动机装有电动冷却液泵时,还可以在关闭发动机后排出废气涡轮增压器内的余热,从而防止轴承壳体内的润滑油过热。
利用冷却液泵的继续运行功能可排出废气涡轮增压器内的积热,从而防止轴颈处机油焦化。
这是一项重要的部件保护功能。
双涡轮增压系统涡轮增压器的响应速度对于N54 发动机来说最为重要。
不允许对驾驶员的要求(即加速踏板位置)做出延迟反应。
即不能让驾驶员感觉到所谓的“涡轮效应滞后”。
在N54 发动机上用两个相互并联的小型涡轮增压器解决了这个问题。
气缸1、2 和3(气缸列1)驱动废气涡轮增压器(5),气缸4、5 和6(气缸列2)驱动另一个废气涡轮增压器(2)。
小型废气涡轮增压器的优点在于,在涡轮增压器加速过程中由于涡轮转动惯量较小因此加速质量较小,因而压缩机可以更快达到较高增压压力。
增压压力调节装置废气涡轮增压器的增压压力与到达废气涡轮增压器涡轮处的废气气流有直接关系。
无论是废气气流的速度还是质量都直接取决于发动机转速和发动机负荷。
发动机管理系统通过废气旁通阀调节增压压力。
废气旁通阀由真空执行机构操纵,这些执行机构由发动机管理系统通过电子气动压力转换器(EPDW)来控制。
持续运行的发动机真空泵产生真空并将其存储在一个蓄压器内。
这样可以确保这些用电器不会对制动助力功能产生不利影响。
通过废气旁通阀可将全部或部分废气气流输送至涡轮处。
达到所需增压压力时,废气旁通阀开始打开,部分废气气流通过旁通通道排出。
这样可防止通过涡轮继续提高压缩机转速。
通过这种控制方法可处理各种运行状况。
处于怠速阶段时,两个涡轮增压器的废气旁通阀均关闭。
其结果是,全部废气气流在这些低发动机转速阶段都用于压缩机加速。
需要提高发动机功率时,压缩机可立即提供所需增压压力(不会感觉到延时)。
在满负荷情况下,达到最大允许扭矩时通过部分开启废气旁通阀保持一个较高的恒定增压压力值。
压缩机始终根据运行情况保持相应的转速。
通过开启废气旁通阀可降低涡轮的驱动能量,因此不会进一步提高增压压力,不会增加耗油量。
在满负荷运行模式下,N54 发动机进气管内的最高表压力为0.8 bar。
循环空气减压控制N54 发动机的循环空气减压阀用于降低节气门快速关闭时不希望出现的增压压力峰值。
因此这些阀门对降低发动机噪音起到了重要作用并且有助于保护涡轮增压器部件。
如果发动机转速较高时关闭节气门,进气管内就会产生真空压力。
由于至进气管的通道已阻断,因此会在压缩机后形成无法消除的较大背压。
这会造成增压器“泵气”。
这意味着● 出现明显感觉到的干扰性泵噪音,● 出现这种泵噪音的同时,废气涡轮增压器还承受可造成部件损坏的负荷,因为高频压力波向废气涡轮增压器轴承施加轴向方向的负荷。