汽车发动机涡轮增压系统保养检查与维修
目 录
引言 1
1.涡轮增压技术的历史与发展 2
1.1涡轮增压技术历史 2
1.2涡轮增压技术的未来前景 3
2.涡轮增压的结构原理与性能 6
2.1涡轮增压的结构原理与性能 6
2.2涡轮增压的优缺点 7
3.涡轮增压维护保养与维修 9
3.1工作环境与保养方法 9
3.2四个保养认知错误 11
3.2涡轮增压的维修 12
4.结束语 15
参考文献 16
致 谢 17
引言
一般来说,想要提高发动机的输出功率比较直接的方法就是通过提高发动机的排量来实现。原理是发动机的排量的大小和功率呈现正比。于是便出现了涡轮增压技术,它在不改变发动机排量的同时,增大了发动机输出的功率,改写了”排量决定功率大小”的传统概念。本文专注于研究有关涡轮增压技术的历史与发展,涡轮增压的结构原理与性能以及涡轮增压维护保养与维修。
涡轮增压技术的发展与历史
1.1涡轮增压技术的历史
1905年,涡轮增压的概念首次被阿尔佛雷德•J•波西博士在瑞士温特图尔提出,涡轮增压技术首次诞生于当年的11月16号,“内燃机辅助增压器技术”专利号为204630号专利因此波西就成为了世界公认的涡轮增压技术的创始之人。
涡轮增压技术1912年首次被用于船舶,航空的领域而非是现在为人们熟知的汽车行业,世界第一台由废气驱动的增压器的出世标志着涡轮增压技术真正用于实际需求德国于之后建造了使用涡轮增压技术
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的轮船,而美国则是首次将涡轮增压技术由于军用飞机上。
汽车使用涡轮增压技术代表了汽车制造产业从此迈向了一个全新的时代,瑞德萨博汽车公司解决了汽车由于安装涡轮增压器无法克服瞬时间的超量压力以及热量,研制成功萨博99车型,极高的销售量充分显示了萨博99的成功
上世纪中宝马汽车的T200和保时捷汽车的911t十分受消费者的喜爱。而在中国的境内大众汽车公司领先同行使用涡轮增压技术,由大众公司研发的2.0tsi连续三年获得”年度发动机大奖”这款发动机在技术性能节能环保多方面取得了不易的平衡。
1.2涡轮增压的未来前景
是什么在决定着涡轮增压技术的未来前景呢?是实现在任何转速的条件下都能实现随机的镇压需求,即适时增压。
从各项数据来看,输出功率和输出扭矩是涡轮增压最引人注意的地方。但是在大部分的行驶过程中都用不到最大输出功率和最大输出扭矩。发动机真正需要改良的是在发动机中低转速的状态下实现输出扭矩和输出功率的提高。因为在平常的驾驶中所用的几乎是小油门和半油门。
只有当发动机的转速打到两千转速的有效转速时涡轮增压器才会开始工作,采油门的时候才会感觉到速度的快速增加
缸内直喷可以很好地实现分层燃烧从而达到发动机不同转速的适时增压,这是采用进气管喷射预混模式的喷油模式,但是这种喷油模式极易产生积碳问题,如果只是在需要的时候才采用缸内直喷而在发动机较高转速或者高负荷的时候采用涡轮增压技术相互弥补缺陷就可以避免这种问题。
还有一个奇妙的设计是设计双涡轮增压器将增压器的涡轮分为中低转述和高转速两种涡轮叶片就能相对而言克服普通涡轮增压必须达到高转速的情况才能实现作用的缺陷。但是这样的设计也不能实现在发动机任何的转速下都实现任意的提速要求,而且这种设计还会带来一系列附带问题比如油耗或者积碳问题就是一个巨大的挑战。
2 涡轮增压的结构原理与性能
2.1涡轮增压的结构原理
涡轮增压是一种从风利用发动机运行时所产生的废气作为能量来源推动空气压缩机压缩空气增加进气量再送入发动机气缸的技术这使得发动机在气缸的容积不变即排量不变的情况下,进入气缸的空气增加而达到向气缸内喷入更多的燃料,而且燃料也会燃烧的更充分。发动机涡轮增压技术的目的不仅仅是实现更加良好的驾驶体验更重要的是可以降低油耗减少汽车排量,节能减排,减小噪音。增压技术在汽车发动机上的应用十分广泛,其中尤以废气涡轮增压为最,这是应为废气涡轮增压技术充分利用汽车废气的能量,大大提高发动机的热效率更能促使有毒的HC气体在排气管内充分燃烧而达到保护环的目的。
废气涡轮增压本质上和发动机没有任多少机械上的联系,它是一种亚索空气的空气压缩机,增加进气量是通过压缩空气来实现的。发动机排气管排出的废气有惯性冲力,废气涡轮增压就是利用这种惯性冲力作为能量来源冲击涡轮,涡轮又会同时带动叶轮。压缩空气的就是叶轮,从空滤处送来的的新鲜的空气增压后再推送到发动机的汽缸中,使得无论是压力还是密度都有很大提高的空气在汽缸内达到燃烧更加充分的目的,而且由于转速的提高涡轮的也会同时曾快达到增加燃料增加输出功率的目的。通常情况下废气涡轮增压器可以使普通自然吸气发动机的输出功率和输出扭矩提高百分之二十到百分之三十。废气涡轮增压器由于连结在排气歧管上,所以它的工作温度极高,加上每分钟好几十万次转动的高转速,涡轮增压无法使用普通机械滚针或滚珠式轴承而普遍采用全浮动式的轴承。必须由机油对其进行润滑以及发动机防冻液对其进行冷却。
有关于涡轮增压的涡轮增压控制系统:废气涡轮增压的能量来源是发动机排除废气时的能量废,气排除时的能量由废气排除的流速来决定。提提高发动机的转速废气的流速也会随之提高,增压器增加的压力也会提高。相反,降低发动机的转速,涡轮增压增加的压力就会随之减小。发动机由低转速到高转速的范围或许巨大,导致涡轮增压难以在任意的情况下实现增压需求。比如发动机在较低的转速时却承受较大的负荷时增压压力不够导致进气量不足,发动机燃烧不充分,冒出黑烟,动力下降。反之在发动机高速运转而且承受大负荷时,涡轮增压器会燃烧超速,压力太高的情况。所以依据适时工况来控制涡轮增压的压力十分重要。涡轮增压控制系统就是调节增压的压力以适应发动机不同的工况下的增压需求,提高发动机的性能。
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