肖忠寶
(山西交通職業(yè)技術學院,山西 太原 030060)
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N54/N55渦輪增壓系統檢查分析
肖忠寶
(山西交通職業(yè)技術學院,山西 太原 030060)
隨著職業(yè)教育、校企合作、定單培養(yǎng)模式的逐步深入,同學們在經銷商實習和工作中常遇到各種各樣的實際案例,而渦輪增壓系統故障,如何檢查、分析,是同學們討論最多也是最有爭議的,結合實際案例,進行分析整理,希望對大家有所幫助,力求通俗易懂。
渦輪;增壓;檢查分析
渦輪增壓系統是目前汽車上使用較為普遍的新技術之一,在使用和維護中常常遇到很多的問題,對如何檢查和維修渦輪增壓系統相關故障,本人結合實際案例進行了深入研究。
首先回顧一下渦輪增壓系統的各個主要部件和它們的作用:
渦輪機構:廢氣推動渦輪轉動,帶動同軸的泵輪產生增壓壓力。
真空控制系統:包括真空泵、真空管路、電子氣動壓力轉換閥。真空泵:顧名思義,產生真空,一路供給剎車助力鼓,另一路就是給渦輪增壓系統。真空管路:早期的N54從真空泵出來一根管,然后再分成兩路。N55已經改進,真空泵上直接有兩路輸出,剎車系統的和渦輪系統的相互獨立,提高了可靠性。電子氣動壓力轉換閥:通過與大氣相通,控制真空管路內的真空度,從而控制廢氣旁通閥的開度,也就是控制渦輪的轉速快慢。兩個閥之間有一根管相同,使兩個渦輪開度相同,起平衡作用。
增壓壓力管路:包括中冷器、循環(huán)空氣減壓閥。中冷器:利用風冷來冷卻從渦輪出來的增壓空氣。循環(huán)空氣減壓閥:當節(jié)氣門前后的壓力差達到0.3bar以上,就會打開進行泄壓。
增壓前進氣系統:包括空氣格、管路、以及一根曲軸箱通風管路。曲軸箱通風管路:在N54和N55上,在增壓運行模式下,曲軸箱的的通風是通過增壓前的管路負壓來實現的。
排氣系統:也就是三元催化器,它堵了會導致加速無力之外,同樣也會影響增壓系統。
渦輪增壓系統常見故障主要有增壓壓力過高或增壓壓力過低兩種。下面根據渦輪增壓的工作原理,按照增壓空氣流經的部件,逐一分析可能導致增壓壓力異常的原因。
(1)先從源頭出發(fā),分析一下渦輪機構。渦輪機構就是只兩個葉片輪子,除非軸承燒結了或者葉片輪打爛了,否則這個鐵疙瘩是不太容易損壞的。唯一例外的就是渦輪本身質量有問題,就是廢氣旁通閥的控制桿會斷裂。所以檢查的時候,可以先看一下旁通閥的控制桿有沒有問題,看看旁通閥和真空儲氣罐是否活動自如。另外看一下渦輪上的機油潤滑和冷卻液接口有沒有泄漏。如果都沒問題,那就先把渦輪機構放一邊。
(2)增壓空氣過來就到達中冷器。中冷器中會有很多的機油,甚至連節(jié)氣門都有很多機油,這讓很多人都感到莫名其妙,為什么中冷器中會有機油?回到技術背景的曲軸箱通風管路,大家就會明白,原來在增壓運行模式下,曲軸箱的機油蒸汽是被吸入到渦輪前的管路,經過渦輪再到達中冷器,慢慢就會積聚到中冷器里面。那么這些機油有沒有影響,會不會造成增壓壓力過高或者過低?理論是不會的,原本的設計就是這樣。但是,在中冷器身上有兩個造成增壓壓力過低并且很容易忽略的地方,那就是中冷器和增壓管路的兩個接口。仔細檢查,看接口表面是否有機油的油漬,如果有,就是其中的一個故障源,漏油意味著肯定漏氣。是機油讓漏氣留下了痕跡。在這個地方檢查漏氣很困難,發(fā)動機的轟鳴和狹小的空間,再加上最高只有0.8bar的壓力,目前還找不到什么好方法進行測漏。漏氣的主要原因還是行車時,發(fā)動機晃動造成的,因為中冷器是固定的,時間久了就會松動。甚至增壓管路都有可能脫落。
(3)成功排除一個增壓壓力過低的故障,現在增壓空氣來到了循環(huán)空氣減壓閥。
循環(huán)空氣減壓閥如果損壞,即會引起壓力過高,也會引起壓力過低?;氐郊夹g背景,我們知道這個循環(huán)空氣減壓閥的作用是泄壓保護渦輪機構。
這套機構由2個減壓閥和1個氣動控制閥組成。當油門踩到底高速行駛中丟掉油門,節(jié)氣門幾乎關閉,但增壓的空氣還是直沖過來,如果減壓閥損壞,一直都是“關閉”狀態(tài),沒法泄壓,壓力就會升高。當正常高速行駛,增壓壓力沖過來,如果減壓閥損壞,一直都是卡在“打開”的位置,壓力就會減小。所以,無論是增壓壓力過高還是過低的故障,都建議檢查一下循環(huán)空氣減壓閥??偟膩碚f,以增壓壓力過高的居多。
(4)檢查了管路上的部件,再來檢查另外一個子系統,那就是真空控制系統。
首先要檢查的就是真空管路。仔細檢查每一寸真空管,看看有沒有破損、管路彎折、接頭脫落等。如果有,真空度會低甚至沒有,渦輪將不起作用,增壓壓力就會降低。檢查排除了真空管路之后,如果懷疑真空度不夠,可以測一下真空泵出來的真空度,看真空泵是否有問題。剩下就是檢查電子氣動壓力轉換閥。在踩大油門高速行駛的情況下,此時渦輪的廢氣旁通閥全關,渦輪以最大速度轉動,增壓壓力最高,隨后丟掉油門減速行駛,這時發(fā)動機不需要那么高的增壓壓力了,DME就會命令電子氣動轉換閥把真空管內的真空度減小一些,好讓廢氣旁通閥打開一些。如果此時電子氣動轉換閥損壞,不工作了,旁通閥就會一直關著,渦輪一直在增壓,那么就會出現增壓壓力過高的故障。電子氣動轉換閥的閥體上有一個進氣孔,如果進氣孔上的小濾網因為太多灰塵導致堵塞,電子氣動轉換閥就沒法正確調節(jié)渦輪的轉速也就是增壓壓力的高低了。
(5)接下來,就是排氣系統,也就是三元催化器。
使用內窺鏡進行檢查。如果堵塞,又找到了一個增壓壓力過低的故障原因。我們知道三元催化器堵塞嚴重的時候,車子加速都困難,廢氣都排不出去,怎么能推動渦輪增壓呢?
最后,很多情況下,發(fā)動機的某個系統有了故障,都會把渦輪增壓系統給關閉掉,不再增壓。所以在很多的故障碼里夾有增壓壓力過低的故障的時候,要優(yōu)先處理其他故障。
2016-01-19
肖忠寶(1976-),男,山西太原人,實驗師,研究方向,汽車運用。
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