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大眾廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理

 余鑫應(yīng) 2023-02-02 發(fā)布于云南

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廢氣渦輪增壓器和排氣歧管是安裝在一起的。增壓壓力再循環(huán)閥(N249)和增壓壓力限制閥(N75)都是可以單獨(dú)更換的。在研發(fā)階段,重點(diǎn)放在了發(fā)動機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)渦輪增壓器的反應(yīng)速率上。因此,渦輪和葉輪設(shè)計(jì)得非常精密,直徑分別是37mm和41mm,如下圖所示。

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▲ 廢氣渦輪增壓器結(jié)構(gòu)

因此,渦輪增壓在比怠速稍高一點(diǎn)的轉(zhuǎn)速上就會啟動。旁通閥的直徑是26mm,來卸掉多余的排氣壓力。這樣設(shè)計(jì)的結(jié)果就是在1250r/min的時(shí)候,就可以達(dá)到最大輸出轉(zhuǎn)矩的80%,在1500r/min的時(shí)候就達(dá)到了最大輸出轉(zhuǎn)矩200N·m,最大輸出功率在5000~5500r/min之間達(dá)到。最大有效增壓壓力達(dá)到1.8bar的絕對壓力。


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大眾增壓器工作原理



大眾發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)行時(shí),空氣再循環(huán)閥控制管通過空氣循環(huán)閥(N249)與進(jìn)氣歧管相通,由于怠速時(shí)進(jìn)氣歧管真空度大,真空作用力使機(jī)械式空氣再循環(huán)閥打開,增壓器被直接卸荷,不起增壓作用。當(dāng)發(fā)動機(jī)高速運(yùn)行突然松油門,進(jìn)氣歧管真空吸力不足以打開機(jī)械式空氣再循環(huán)閥,電腦控制空氣循環(huán)閥(N249),使機(jī)械式空氣再循環(huán)閥真空控制管與真空罐相通,強(qiáng)大的真空吸力打開機(jī)械式空氣再循環(huán)閥,增壓器被直接卸荷。
當(dāng)發(fā)動機(jī)處于中低速、小負(fù)荷運(yùn)行時(shí),N75斷電,使增壓壓力調(diào)節(jié)單元控制管路與增壓后的高壓空氣相通,若增壓壓力增大,作用在增壓壓力調(diào)節(jié)單元上的力也增大,旁通閥開口大,于是增壓壓力下降,實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。
當(dāng)發(fā)動機(jī)加速或高速、大負(fù)荷運(yùn)行時(shí),N75由發(fā)動機(jī)ECU以占空比的方式控制,使增壓壓力調(diào)節(jié)單元控制管路與低壓空氣相通,增壓壓力調(diào)節(jié)單元上的作用力小,旁通閥關(guān)閉,增壓壓力增大。

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增壓壓力調(diào)整電磁閥結(jié)構(gòu)及檢測



(1)大眾、奧迪增壓壓力限制電磁閥(N75)
增壓壓力限制電磁閥(N75)工作原理圖如下圖示。
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▲ 增壓壓力限制電磁閥工作原理
作用:控制增壓壓力;將壓力氣體引到壓力單元;開旁通閥,降低增壓壓力。
增壓壓力的調(diào)節(jié)主要由增壓壓力限制電磁閥(N75)來進(jìn)行相應(yīng)的控制,它通過廢氣旁通閥進(jìn)行系統(tǒng)壓力的調(diào)節(jié)。
N75增壓壓力限制電磁閥本身連接了三個(gè)空氣管,一個(gè)連接在渦輪增壓器前部(未增壓,相當(dāng)于大氣壓力),一個(gè)連接在渦輪增壓器后部(經(jīng)過渦輪增壓后的增壓壓力),還有一個(gè)連接在廢氣泄放閥上,控制泄壓閥的打開和關(guān)閉,如下圖所示。
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▲ N75的三個(gè)空氣管
在無電流狀態(tài)下,N75關(guān)閉,增壓壓力直接作用在壓力罐上。增壓壓力調(diào)節(jié)閥在增壓壓力較低時(shí)打開,這樣在增壓壓力調(diào)節(jié)失靈時(shí)便會限制在“基本增壓壓力”,以避免超出最大增壓壓力,結(jié)果是喪失一些功率。
“基本增壓壓力”是不用調(diào)節(jié)便可達(dá)到的增壓壓力,為300~400mbar。廢氣渦輪增壓器增壓的最大限度是1.6~1.8bar。
(2)檢查廢氣渦輪增壓器的壓力罐
檢測的前提條件:從廢氣渦輪增壓器經(jīng)過增壓壓力限制電磁閥(N75)到壓力罐的軟管必須導(dǎo)通和密封;增壓壓力限制電磁閥(N75)正常。
(3)工作步驟
①  如下圖所示,擰出螺栓(箭頭)并取下廢氣渦輪增壓器的隔熱板。
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▲ 拆下隔熱板
②  如下圖所示,將軟管(箭頭)從壓力罐上拔出。
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③  將手動真空泵的軟管接到壓力罐的管接頭上。
④  將手動真空泵上的開關(guān)環(huán)沿箭頭方向推至極限位置,反復(fù)操作手動真空泵。
⑤  如下圖所示,觀察廢氣渦輪增壓器壓力罐的傳動桿1,從約300mbar起,傳動桿必須移動;在約800mbar時(shí),傳動桿必須位于調(diào)節(jié)行程的末端。
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▲ 增壓器壓力罐的傳動桿動作
⑥  如下圖所示,沿箭頭A移動開關(guān)環(huán),給手動真空泵放氣。傳動桿必須沿相反的方向移動。提示:檢查傳動桿在整個(gè)調(diào)節(jié)范圍里的運(yùn)動過程。它必須是連續(xù)的和無振動的。安裝順序與拆卸時(shí)相反。廢氣渦輪增壓器隔熱板的擰緊力矩為8N·m。
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▲ 移動開關(guān)環(huán)
■ 失效影響:壓力單元常通增壓氣體,增壓壓力降低,功率下降。
■ 檢測:端子1~2間阻值R=26.2.Ω,打開點(diǎn)火開關(guān),端子1與搭鐵間的電壓為12V;端子2與搭鐵間的電壓為12V,其控制電路如下圖所示。
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