涡轮增压器简介

关于涡轮增压器简介增压器的分类增压器的组合：机械增压＋涡轮增压器双涡轮增压器（并联或串联）涡轮增压器Turbocharger－驱动方式：由废气驱动机械增压器Supercharger－驱动方式：由发动机皮带驱动第2页,共37页，2024年2月25日，星期天机械增压器与涡轮增压器的对比机械增压器优点：低速加油时，没有涡轮延迟的问题，发动机加速明显缺点：高速时，由于消耗发动机的部分动力，因此发动机动力受到影响，也不利于油耗表现；增压值也没涡轮增压的大；没有涡轮增压来的迅猛，比较温和；涡轮增压器优点：高速行驶时，发动机增压效果明显；增压值比机械增压大；增压迅猛；缺点：低速加油时，发动机有迟滞现象增压技术改写了“排量大小决定功率”的传统概念第3页,共37页，2024年2月25日，星期天涡轮增压器的历史1905年，瑞士AlfredBuchi博士申请了第一款涡轮增压器的专利—动力驱动的轴向增压器；1938

年，瑞士MachineWorks

Saurer公司制造了一批涡轮增压的卡车引擎；1961年，首次在轿车OldsmobileF85上试探性安装涡轮增压器，

并在1962

年上市；2009年，SGM首次在NewRegal2.0T和1.6T上使用涡轮增压器；品牌：2.0T博格华纳第4页,共37页，2024年2月25日，星期天涡轮增压器工作原理简介泵轮泵轮出气口泵轮泵轮涡轮增压器上有润滑系统和冷却系统两套管路，为其润滑和降低工作温度。

第5页,共37页，2024年2月25日，星期天涡轮增压器工作原理简介第6页,共37页，2024年2月25日，星期天涡轮增压器的控制废气旁通阀及其控制电磁阀

进气旁通阀及其控制电磁阀、真空罐第7页,共37页，2024年2月25日，星期天废气旁通阀的控制BuickRegal2.0T涡轮增压器能产生高达1.40Bar的增压压力，也就是绝对压力为2.40Bar，增压压力的调节是通过废气旁通阀来实现的。废气旁通阀：废气旁通控制电磁阀（3通）调节增压压力和大气压力的压差来控制膜片阀的运动，从而调节废气门的开度，达到调节进气压力值的目的废气旁通控制电磁阀由ECM通过脉宽调制信号（PWM）控制膜片阀连杆上的螺纹杆和螺母的位置不准调整增压后管路增压前管路到膜片阀管控制电磁阀第8页,共37页，2024年2月25日，星期天废气旁通阀的控制废气旁通电磁阀的控制－概述：怠速时，废气旁通阀电磁阀PWM信号由ECM指令至0%；在节气门全开状态下或低速时请求节气门全开时，废气旁通控制电磁阀PWM信号短暂指令高达90–100%；当增压压力达到适当水平时，ECM将减少电磁阀的PWM至65–85%之间；节气门一关闭，ECM将指令废气旁通控制电磁阀PWM信号返回0%，以便使膜片阀根据空气压差比打开废气旁通阀，从而降低涡轮的速度；废气旁通控制电磁阀电路出现故障时，其PWM指令始终是0%。第9页,共37页，2024年2月25日，星期天废气旁通阀的控制

怠速时，废气旁通控制电磁阀的PWM为0%，废气门完全关闭，所有的废气能量都通过涡轮。废气门保持关闭的原因：废气气流的能量太低，泵轮出口压力不足以克服膜片阀回位弹簧的张力，回位弹簧帮助保持废气门的关闭。泵轮涡轮增压压力弹簧张力膜片阀电磁阀第10页,共37页，2024年2月25日，星期天废气旁通阀的控制

在节气门瞬间全开情况下，废气旁通控制电磁阀PWM指令为100%，废气旁通阀保持关闭状态：泵轮涡轮增压压力弹簧张力膜片阀电磁阀第11页,共37页，2024年2月25日，星期天废气旁通阀的控制在以下任意一种情况下，废气旁通阀执行器电磁阀PWM为0%，增压器的控制方式为“气动压差增压”，废气旁通阀将根据膜片阀两侧压差情况决定开启的大小：－发动机从大负荷状态瞬间下降的情况下，也就是节气门突然关闭时；－废气控制电磁阀电路出现故障时，并且发动机增加负载时。电磁阀泵轮涡轮增压压力弹簧张力膜片阀调节压力第12页,共37页，2024年2月25日，星期天废气旁通阀的控制新君威2.0T废气旁通电磁阀指令数据捕捉第13页,共37页，2024年2月25日，星期天进气旁通阀的控制进气旁通阀：在怠速时或发动机转速增压时或节气门全开（WOT）时，ECM指令进气旁通电磁阀通电，进气旁通阀（膜片阀）关闭在怠速时，进气旁通阀关闭将优化涡轮增压的响应在节气门从打开到突然关闭的情况下，ECM指令进气旁通电磁阀断电，进气旁通阀打开，允许空气在涡轮增压器内进行循环，防止进气的振动冲击和损坏泵轮进气旁通电磁阀为3通，ECM的指令为通、断信号，GDS上显示为“活动”、“不活动”旁通电磁阀真空罐进气旁通阀第14页,共37页，2024年2月25日，星期天进气旁通阀的控制第15页,共37页，2024年2月25日，星期天进气旁通阀的控制增压压力传感器（带温度）涡轮增压器进气旁通膜片阀废气旁通电磁阀进气旁通电磁阀ECM碳罐EVAP高压油泵中冷器废气旁通膜片阀空气流量计真空罐节气门当节气门从打开到突然关闭时，进气的路线第16页,共37页，2024年2月25日，星期天进气旁通阀的控制怠速时，进气旁通电磁阀指令第17页,共37页，2024年2月25日，星期天增压压力传感器增压压力传感器的说明：参数正常范围：大气压力～240千帕；除了检测增压压力值，还同时具有检测增压空气温度的功能；在怠速时，增压压力传感器数值等于大气压力；当车辆在节气门全开(WOT)时运行，增压压力传感器数值接近240千帕。第18页,共37页，2024年2月25日，星期天Regal2.0T涡轮增压器的控制电路增压压力传感器第19页,共37页，2024年2月25日，星期天Regal2.0T涡轮增压器的控制电路废气控制电磁阀进气旁通控制电磁阀第20页,共37页，2024年2月25日，星期天涡轮增压器的故障模式当设置与废气控制电磁阀有关的故障诊断码或电路系统有故障时，ECM将限制可用增压压力的大小：ECM控制废气门电磁阀并保持占空比为0%；这意味着ECM在较大的发动机负载时不能有效关闭废气门，此时为“气动压差增压”；“气动压差增压”意味着废气门将仍然移动，但是移动量由膜片阀中的回位弹簧的张力、增压器出口压力和大气压力所决定；在这种操作模式下，歧管压力将达到的最大压力为140千帕。当设置与进气控制电磁阀有关的故障诊断码时，ECM将限制可用增压压力的大小：进气控制电磁阀处于“不活动”的断电状态，进气旁通通路打开，进气压力减弱。第21页,共37页，2024年2月25日，星期天涡轮增压器的故障模式

废气门执行器电磁阀故障模式时，其控制信号PWM始终为0%，涡轮增压器控制方式由“发动机电脑控制”变为“气动压差增压”：电磁阀泵轮涡轮增压压力弹簧张力膜片阀调节压力故障模式下的废气旁通阀的控制第22页,共37页，2024年2月25日，星期天

涡轮增压器的维护要求

涡轮增压器设计成不需要任何特殊维护，并且检查仅限制在少数的定期保养程序。为确保涡轮增压器的寿命能与发动机相对应，对于Regal2.0T发动机，必须严格遵守以下维护要求：•

机油和滤清器的更换周期：每8000km或6个月,以先到的为准，或机油寿命监视器提示更换机油•

保持正确的机油压力：最小值344.75–551.60Kpa@1000rpm•

空气滤清器更换周期：每1年/20000km点火系统维护：每40000km检查、每80000km更换火花塞喷射系统维护：每次更换机油时或每行驶15000公里（以先到者为准），向油箱中添加一瓶燃油添加剂。在此间隔内可视发动机工作状况相应添加，但无须频繁添加第23页,共37页，2024年2月25日，星期天涡轮增压器的注意事项涡轮增压使用注意事项机油和机油滤清器应当定期更换，并且一定要使用推荐的Mobil1™5W-30全合成机油(对于Regal2.0T/1.6T)。在刚起动时，突然加速或高速空转会导致轴承的损坏。在发动机高负荷运转后，关闭发动机之前，务必使发动机怠速运转数分钟。涡轮增压维护注意事项在空气滤清器或空气滤清器壳体已被拆下时，不要起动发动机。万一涡轮增压器损坏而必须更换时，首先检查下列可能原因，必要时须排除：－发动机机油的油量和油质－涡轮增压器的使用条件－连接涡轮增压器的油管拆卸涡轮增压器时，要堵住进、排气口和机油进口，防止脏物或异物进入。拆装涡轮增压器时，不要跌落、碰击，不要抓容易变形的零件，如执行器或连杆。更换涡轮增压器时，检查油管中的油泥或积碳，必要时，清洗或更换。更换涡轮增压器时，向进油口内加入机油，同时用手转动泵轮，以润滑轴承。第24页,共37页，2024年2月25日，星期天涡轮增压器的故障原因

绝大多数的涡轮增压器故障都是由以下原因引起的：•

异物渗透进入涡轮或泵轮机体•

机油中的污垢或者污染物•

供油和/或压力不当•

过高的排气温度，可能是由于点火系统和燃油喷射系统运行不正常引起的。全浮式轴承增压器转轴第25页,共37页，2024年2月25日，星期天一涡轮增压器故障案例故障现象：君威2.0T，230km，故障灯亮，加速无力ASC检查过程：GDS检查DTC为P0299（涡轮增压器发动机增压不足）；按维修手册检查时，发现踩油门到底时涡轮压力传感器的压力为100Kpa左右没有变化，正常为240Kpa左右。与正常车对比，用手握着涡轮出气口加大油门没有压力感，急加油门后收油门时管道有收缩的现状，检查空滤和管道没有发现异常，涡轮增压电磁阀没有发现异常。故障原因：废气膜片阀连杆上的调节螺丝脱落。正常的涡轮增压器第26页,共37页，2024年2月25日，星期天P0299/P0234电路/系统检查P0299（涡轮增压器发动机增压不足）：发动机控制模块检测到实际的增压压力小于期望的增压压力并持续4秒钟以上或累计达50秒钟。

P0234（涡轮增压器发动机增压过高）：发动机控制模块检测到实际的增压压力大于期望的增压压力并持续3秒钟以上或累计达50秒钟。

P0299/P0234都是由增压压力传感器检测的。第27页,共37页，2024年2月25日，星期天P0299/P0234电路/系统检查检查并确认进、排气系统不存在阻塞；如果设置了DTCP0299，检查并确认增压空气旁通阀、废气旁通阀正常运行；使用GDS“输出控制”指令涡轮增压器空气旁通电磁阀通电和断电，应该听到和感觉到有咔嗒声；使用GDS的“输出控制”指令涡轮增压器废气门电磁阀PWM在20–90%之间应该可以听到和感觉到一系列咔嗒声；确定当前车辆测试的海拔高度。点火开关置于ON位置，观察故障诊断仪上的“MAPSensor（进气歧管绝对压力传感器）”参数、“BoostPressureSensor（增压压力传感器）”参数和“BAROSensor（大气压力传感器）”参数，参考“海拔与大气压对照表”进行比较；在1-2档换档并且节气门全开(WOT)期间，使用GDS对“MAPSensor（进气歧管绝对压力传感器）”参数与“BoostPressureSensor（增压压力传感器）”参数进行比较，读数彼此相差应在20千帕之内；在运行故障码的条件下，操作车辆并确认故障诊断码未再次设置。第28页,共37页，2024年2月25日，星期天P0299/P0234电路/系统检查检查是否存在以下情况，确认整个进气系统，包括所有涡轮增压器部件的完整性：任何损坏的部件，包括涡轮增压器、增压空气冷却器和涡轮增压器废气门执行器增压压力传感器壳体的任何极细破裂任何部件松动或安装不正确气流阻塞真空泄漏连接至涡轮增压器废气门执行器的3个真空软管上的任何小孔或断裂或堵塞增压空气旁通电磁阀、旁通阀和涡轮增压器废气门执行器上的真空软管排布或连接不当在涡轮增压器和节气门体之间，包括增压空气冷却器总成上任何类型的漏气。检查并确认排气泄漏情况不存在，包括涡轮增压器和排气歧管之间的接合面区域。第29页,共37页，2024年2月25日，星期天P0299/P0234电路/系统检查点火开关置于OFF位置并持续90秒钟，断开增压压力传感器上的线束连接器。测试低电平参考电压电路端子1或A和搭铁之间的电阻是否小于5欧。如果大于规定范围，则测试低电平参考电压电路是否开路/电阻过大，如果电路测试正常，则更换ECM（K20）。点火开关置于ON位置，测试5伏参考电压电路端子3或C和搭铁之间的电压是否为4.8–5.2伏如果低于规定范围，测试5伏参考电压电路是否对搭铁短路或开路/电阻过大，如果电路测试正常则更换ECM（K20）。如果高于规定范围，测试5伏参考电压电路是否对电压短路，如果电路测试正常，则更换ECM（K20）。第30页,共37页，2024年2月25日，星期天P0299/P0234电路/系统检查检查并确认GDS中“BoostPressureSensor