汽车涡轮增压系统故障诊断研究
增压技术在发动机上的应用成功解决了燃油经济性问题。本次课题介绍了当下几种重要的发动机增压方式，增压技术在发动机上的成功应用并主要讲解了使用最为成熟广泛的废气涡轮增压技术，剖析了废气涡轮增压的组成结构与运作原理，对其故障现象多方面研究分析，最后总结出了一系列针对废气涡轮增压系统故障诊断的有效方法，这对于提高并完善废气涡轮增压技术有很大帮助，这也为汽修行业更加高效的应对处理发动机废气涡轮增压方面故障难题时提供了正确有利的参考方向。
目 录
一、引言 1
二、增压系统的分类 1
（一）机械增压系统 1
（二）废气涡轮增压系统 1
（三）复合增压系统 2
（四）气波增压系统 3
三、废气涡轮增压器的基本结构与原理 3
（一）离心式压气机 3
（二）径流式涡轮机 4
四、废气涡轮增压发动机的特点 5
五、废气涡轮增压的使用与故障诊断 5
（一）废气涡轮增压器的日常使用 5
（二）废气涡轮增压器常见故障排除 6
（三）案例分析 7
六、总结 8
致谢 8
参考文献 8
一、引言
涡轮增压系统检修是汽车检修中的重要一项，涡轮增压作为一个独立系统被应用到越来越多的汽车上，配有涡轮增压的车子维修难度增大，这也使得我们更全方面的学习汽车维修。本次课题围绕涡轮增压系统的故障现象描述、通过涡轮增压系统的结构、工作原理结合故障现象和检查结果进行分析诊断，制定维修方案，维修流程，通过拆解确定故障，然后制定修复步骤，修复后进行检测，确认是否达到规定技术标准。最后进行归纳总结。
二、增压系统的分类
（一）机械增压系统
机械增压（如图2.1）实际上就是利用传动装置直接传输了发动机曲轴输出的动能带着叶片持续转动，从而使进气压力得到提高，和涡轮增压的启动类型相比，推动机械增压工作的动力来自于曲轴的转动，因为是利用皮带连接传递，增压表现的自然并且直
图2.1机械涡轮增压
接方便，机械增压的方式说起来和自然吸气比较类似，当它在高速旋转的时候会汲取由发动机输出的动力 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
，因此这也是为什么不能被大众广泛所接受。
（二）废气涡轮增压系统
现实生活中我们最为熟悉的废弃涡轮增压(如图2.2）就是利用发动机从气缸排出的废气去推动安装在排气管上的涡轮机，涡轮转动的同时会连着共轴的叶轮一起转动，这样安装在进气管上的叶轮转动会对进气管的空气增压后流入气缸。当发动机更快地转动时，排放的废气会增加，废气以更大的冲击力去推动涡轮旋转，涡轮会带动叶轮以更高的速度转动，然后就会使更多的空气压缩输送到气缸，空气品质的提高就需要燃烧更
图2.2废气涡轮增压
多的燃油，调整发动机并适当提高燃油就能使发动机功率得到提高。
（三）复合增压系统
复合式增压器是指一台发动机同时安装了两个涡轮增压器或者一台发动机同时安装一个涡轮增压器和一个机械增压器。双涡轮增压器相比较安装单个涡轮增压的发动机能够消除涡轮迟滞问题。安装在排气管上的两个涡轮增压器同时工作，对于刚起步的汽车，对于低转速的情况下的发动机，废气排放不用太多就能够带动涡轮高速转动，而且拥有较高的进气压力，缓解迟钝现象。对于同时安装了机械增压器和涡轮增压器的双增压发动机（如图2.3）来讲，二者能够优势互补。发动机低速转动时，位于发动机进气系统上的机械增压器直接进入工作，就不会出现迟滞现象，当发动机处于较高速度转动情况下，位于排气系统上的涡轮增压器及时给出反应产生较大的增压值，发动机功率显著提高。这样就能做到发动机在任何情况下都有较好的增压效果。
图2.3双增压发动机
（四）气波增压系统
当发动机曲轴转动时会带动一个特定的转动装置一起旋转，汽车发动机气缸内排出的高压废气和空气会在此装置旋转的过程中直接融合接触，空气会被高压废气的脉冲气波能量施力压缩，从而使进入气缸的气体增压。相比较发动机低转速情况下的涡轮增压其效果更好，而且结构简单，制作容易，缺点是尺寸、噪声大。
废气涡轮增压器的基本结构与原理
道路上常见的汽车多数采用径流式涡轮增压器。离心式压气机和径流式涡轮机两个重要构成部件结合成为废气涡轮增压器（如图3.1）。
图3.1废气涡轮增压结构图
（一）离心式压气机
压气机在涡轮发动机中是至关重要的存在。压气机发挥作用时会对流进自身的空气施加压力做功，具有的动能压气机叶片会对空气做功使其具有内能和压力，为接下来的燃气燃烧释放能量做好准备。除汽车刚一发动的时候，其余压气机都是由燃气能量驱动的涡轮经过相关联的轴件传递动力。
离心式压气机（如图3.2）主要由进气装置，叶轮，扩压器，集气管等几部分构成。进气装置主要由漩涡叶片和导向叶片构成，气流均匀地流进叶轮中的空气会预先通过漩
图3.2离心式压气机
涡叶片和导向叶片矫正。因为导向叶之间所构成的通道具有收缩特点，导向叶轮通道收缩会使正在通过的空气压缩，提高速度用来防止拐弯分离流的发生。叶轮（工作轮）是离心式压气机的重要装置。目前存在单面叶轮和双面叶轮两类形状。特别双面叶轮之所以能够提高进气量，是因为其两面都能够进气；像是叶片受力不均而出现的许多毛病都能够因此消除，因此汽车上广泛采用双面叶片。工作叶片间的通道是逐渐扩大的，这一点与导向叶片间的通道不一样。增压器运转时工作叶片是处于高速旋转的，经过进气系统处理后的空气通过挨近工作叶片轴心的位置，叶片推动空气使其具有能量，空气顺着叶片之间的通道流经叶轮轴心。空气的流速和压力都会升高。扩压器和工作叶片边缘只有很少地方相连接，其通道截面面积是逐渐增大的，这样会使气体在通过工作叶片之后流进扩压器的增压通道中的过程中速度缓缓降低，空气大部分的动能被转变为压力能。输送至燃烧室中和燃气混合点燃的气体是由集气管收集了流经扩压器的。
（二）径流式涡轮机
径流式涡轮机（如图3.3）是主要由喷嘴环、工作轮、进气涡轮壳、涡轮出气道和涡轮轴组成并实现发动机排放废气的能量转变为机械功的场所。涡轮机的一个级由喷嘴环和工作轮结合而成。有些小型涡轮增压器要为了减少体积、重量减轻、简化其结构，常常不安装喷嘴环，因此由涡轮壳担负了喷嘴环的工作，由此作为无叶涡轮壳。涡轮机的叶轮和压气机的工作轮处于同一轴转动，径向轴承和轴向止推轴承支承起由它们一起
图3.3径流式涡轮机
组成的转子。因为转子处于高速运转，为了保证涡轮增压器的稳定工作一定要严格检查其动平衡和选择合适的轴承类型。
四、废气涡轮增压发动机的特点
从发动机废气能量的回收利用角度看来，汽油机与柴油机二者的涡轮增压相比并不存在根本上的差异，然而汽油机废气涡轮增压面临众多困难需要得到妥善解决。
优点：涡轮增压发动机可以在原来的基础上加大发动机功率，汽油机可增加百分之二十左右；柴油机可增加百分之四十左右。比如一百马力的增压发动机，柴油机的四十马力是靠涡轮增压实现的；汽油机只有二十马力是靠涡轮增压实现的。因为涡轮增压的存在使有充足的空气进入气缸内，所以燃油燃烧比较充分，耗油量相对保持平衡，相比较没有采用涡轮增压的发动机看来，在这一点上还是较好的。
目 录
一、引言 1
二、增压系统的分类 1
（一）机械增压系统 1
（二）废气涡轮增压系统 1
（三）复合增压系统 2
（四）气波增压系统 3
三、废气涡轮增压器的基本结构与原理 3
（一）离心式压气机 3
（二）径流式涡轮机 4
四、废气涡轮增压发动机的特点 5
五、废气涡轮增压的使用与故障诊断 5
（一）废气涡轮增压器的日常使用 5
（二）废气涡轮增压器常见故障排除 6
（三）案例分析 7
六、总结 8
致谢 8
参考文献 8
一、引言
涡轮增压系统检修是汽车检修中的重要一项，涡轮增压作为一个独立系统被应用到越来越多的汽车上，配有涡轮增压的车子维修难度增大，这也使得我们更全方面的学习汽车维修。本次课题围绕涡轮增压系统的故障现象描述、通过涡轮增压系统的结构、工作原理结合故障现象和检查结果进行分析诊断，制定维修方案，维修流程，通过拆解确定故障，然后制定修复步骤，修复后进行检测，确认是否达到规定技术标准。最后进行归纳总结。
二、增压系统的分类
（一）机械增压系统
机械增压（如图2.1）实际上就是利用传动装置直接传输了发动机曲轴输出的动能带着叶片持续转动，从而使进气压力得到提高，和涡轮增压的启动类型相比，推动机械增压工作的动力来自于曲轴的转动，因为是利用皮带连接传递，增压表现的自然并且直
图2.1机械涡轮增压
接方便，机械增压的方式说起来和自然吸气比较类似，当它在高速旋转的时候会汲取由发动机输出的动力 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
，因此这也是为什么不能被大众广泛所接受。
（二）废气涡轮增压系统
现实生活中我们最为熟悉的废弃涡轮增压(如图2.2）就是利用发动机从气缸排出的废气去推动安装在排气管上的涡轮机，涡轮转动的同时会连着共轴的叶轮一起转动，这样安装在进气管上的叶轮转动会对进气管的空气增压后流入气缸。当发动机更快地转动时，排放的废气会增加，废气以更大的冲击力去推动涡轮旋转，涡轮会带动叶轮以更高的速度转动，然后就会使更多的空气压缩输送到气缸，空气品质的提高就需要燃烧更
图2.2废气涡轮增压
多的燃油，调整发动机并适当提高燃油就能使发动机功率得到提高。
（三）复合增压系统
复合式增压器是指一台发动机同时安装了两个涡轮增压器或者一台发动机同时安装一个涡轮增压器和一个机械增压器。双涡轮增压器相比较安装单个涡轮增压的发动机能够消除涡轮迟滞问题。安装在排气管上的两个涡轮增压器同时工作，对于刚起步的汽车，对于低转速的情况下的发动机，废气排放不用太多就能够带动涡轮高速转动，而且拥有较高的进气压力，缓解迟钝现象。对于同时安装了机械增压器和涡轮增压器的双增压发动机（如图2.3）来讲，二者能够优势互补。发动机低速转动时，位于发动机进气系统上的机械增压器直接进入工作，就不会出现迟滞现象，当发动机处于较高速度转动情况下，位于排气系统上的涡轮增压器及时给出反应产生较大的增压值，发动机功率显著提高。这样就能做到发动机在任何情况下都有较好的增压效果。
图2.3双增压发动机
（四）气波增压系统
当发动机曲轴转动时会带动一个特定的转动装置一起旋转，汽车发动机气缸内排出的高压废气和空气会在此装置旋转的过程中直接融合接触，空气会被高压废气的脉冲气波能量施力压缩，从而使进入气缸的气体增压。相比较发动机低转速情况下的涡轮增压其效果更好，而且结构简单，制作容易，缺点是尺寸、噪声大。
废气涡轮增压器的基本结构与原理
道路上常见的汽车多数采用径流式涡轮增压器。离心式压气机和径流式涡轮机两个重要构成部件结合成为废气涡轮增压器（如图3.1）。
图3.1废气涡轮增压结构图
（一）离心式压气机
压气机在涡轮发动机中是至关重要的存在。压气机发挥作用时会对流进自身的空气施加压力做功，具有的动能压气机叶片会对空气做功使其具有内能和压力，为接下来的燃气燃烧释放能量做好准备。除汽车刚一发动的时候，其余压气机都是由燃气能量驱动的涡轮经过相关联的轴件传递动力。
离心式压气机（如图3.2）主要由进气装置，叶轮，扩压器，集气管等几部分构成。进气装置主要由漩涡叶片和导向叶片构成，气流均匀地流进叶轮中的空气会预先通过漩
图3.2离心式压气机
涡叶片和导向叶片矫正。因为导向叶之间所构成的通道具有收缩特点，导向叶轮通道收缩会使正在通过的空气压缩，提高速度用来防止拐弯分离流的发生。叶轮（工作轮）是离心式压气机的重要装置。目前存在单面叶轮和双面叶轮两类形状。特别双面叶轮之所以能够提高进气量，是因为其两面都能够进气；像是叶片受力不均而出现的许多毛病都能够因此消除，因此汽车上广泛采用双面叶片。工作叶片间的通道是逐渐扩大的，这一点与导向叶片间的通道不一样。增压器运转时工作叶片是处于高速旋转的，经过进气系统处理后的空气通过挨近工作叶片轴心的位置，叶片推动空气使其具有能量，空气顺着叶片之间的通道流经叶轮轴心。空气的流速和压力都会升高。扩压器和工作叶片边缘只有很少地方相连接，其通道截面面积是逐渐增大的，这样会使气体在通过工作叶片之后流进扩压器的增压通道中的过程中速度缓缓降低，空气大部分的动能被转变为压力能。输送至燃烧室中和燃气混合点燃的气体是由集气管收集了流经扩压器的。
（二）径流式涡轮机
径流式涡轮机（如图3.3）是主要由喷嘴环、工作轮、进气涡轮壳、涡轮出气道和涡轮轴组成并实现发动机排放废气的能量转变为机械功的场所。涡轮机的一个级由喷嘴环和工作轮结合而成。有些小型涡轮增压器要为了减少体积、重量减轻、简化其结构，常常不安装喷嘴环，因此由涡轮壳担负了喷嘴环的工作，由此作为无叶涡轮壳。涡轮机的叶轮和压气机的工作轮处于同一轴转动，径向轴承和轴向止推轴承支承起由它们一起
图3.3径流式涡轮机
组成的转子。因为转子处于高速运转，为了保证涡轮增压器的稳定工作一定要严格检查其动平衡和选择合适的轴承类型。
四、废气涡轮增压发动机的特点
从发动机废气能量的回收利用角度看来，汽油机与柴油机二者的涡轮增压相比并不存在根本上的差异，然而汽油机废气涡轮增压面临众多困难需要得到妥善解决。
优点：涡轮增压发动机可以在原来的基础上加大发动机功率，汽油机可增加百分之二十左右；柴油机可增加百分之四十左右。比如一百马力的增压发动机，柴油机的四十马力是靠涡轮增压实现的；汽油机只有二十马力是靠涡轮增压实现的。因为涡轮增压的存在使有充足的空气进入气缸内，所以燃油燃烧比较充分，耗油量相对保持平衡，相比较没有采用涡轮增压的发动机看来，在这一点上还是较好的。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/qcgc/1325.html
