电控废气涡轮增压系统原理及增压压力不足的检修
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电控废气涡轮增压系统原理及 增压压力不足的检修 许京京 代所谓发动机增压,就是将空气进 行预压缩,然后再供入气缸的1种技 术措施。它通过提高进气的密度来增 加进气量,从而可以使发动机的功率 增加。实践证明,在汽车发动机上采 用增压技术后,不仅可以获得良好的 动力性,而且燃油经济性也有所提 高。 一洪 与膜片连接的联动杆用来控制 排气旁通阀的开启与关闭。当左室压 排气旁通阀和机械式换气阀等。系统 的电控元件有发动机控制模块J220、 增压压力调节电磁阀N75、增压空气 再循环电磁阀N249、空气流量计 力低时,弹簧推动膜片左移,并带动 联动杆将排气旁通阀关闭。当左室压 力高时,膜片右移,并通过联动杆将 排气旁通阀打开,使部分排气直接排 G70、发动机转速传感器G28和增压 压力传感器G31等。 1.涡轮增压器 涡轮增压器由涡轮机、压气机及 入大气,从而降低涡轮机转速和增压 压力。 、电控旁通阀式涡轮增压器的 中间体三部分组成,如图2所示。 2.膜片执行器(膜片控制阀) 膜片式控制阀的右室通大气,内 有弹簧作用在膜片上。左室则连到增 压压力控制电磁 阀N75。 至三元催 3.增压压力控制电磁阀 增压压力控制电磁阀的结构如 图3所示,增压压力控制电磁阀N75 组成及原理 电控旁通阀式涡轮增压器(即带 有旁通阀的废气涡轮增压器)的组成 如图1所示。该系统的主要装置有涡 轮增压器、膜片执行器、中间冷却器、 是1种两位三通式电磁阀。其3个管 来自电磁阀N7 的高压空气 图2涡轮增压器及膜片执行器 插 通膜片 执行器 J220一发动机控制模块G7o_一空气流量计C28一发动机转速 传感器 G3l一增压压力传感器 N75一增压压力调节电磁阀 N249一增压空气再循环电磁阀 图I 发动机电控旁通阀式废气涡轮增压系统的组成 通低压空气端 图3增压压力控制电磁阀N75 大负荷行驶时, 突然松开加速踏板, 节气门开度迅速减 /J、,而涡轮转速仍然 较高,若不加以控 制,增压空气继续流 向节气门,可能造成 节气门的损坏。 此时,发动机控 制模块J220将增压 空气再循环电磁阀 (N249)打开,接通空 车用涡轮增压器的设计转速常为标 定转速的40%。这样,在高速时的增 压压力将会过高,增压器可能超速。 同时,还会使汽油机的热负荷过大并 发生爆燃,为此必须对增压压力进行 调节。 如图5(a)、(b)所示,排气旁通 阀的开闭由电控单元ECU控制的增 压压力控制电磁阀操纵。电控单元 ECU根据发动机的工况,由预存的 增压压力脉谱图确定目标增压压力, 并与增压压力传感器检测到的实际 增压压力进行比较,然后根据其差值 气再循环机械阀的 真空回路。这样,增 图4废气涡轮增压系统的怠速、超速切断控制 来改变控制电磁阀开闭的脉冲信号 占空比,以此改变电磁阀的开启时 间,控制膜片执行器室右腔的气体压 力,进而改变排气旁通阀的开度,控 压气体在管路中形 口分别通高压空气端(增压器下游)、 低压空气端(增压器上游)和增压器 成局部循环,避免了增压空气 中击节 气门,如图4所示。 膜片执行器。增压压力控制电磁阀 N75的通断由发动机控制模块J220 控制。当电磁阀断电时,膜片执行器 的左室与低压空气端连通。当电磁阀 通电时,膜片执行器的左室与高压空 气端连通。 4.增压空气再循环电磁阀和机 二、增压压力的调节 制排气旁通量,借以精确地调节增压 压力。 增压压力与增压器转速有关,而 增压器转速又取决于废气能量。发动 机在高速大负荷时的废气能量多,增 压压力高:在低速小负荷时的废气能 三、涡轮增压系统增压压力不足 的原因 1.电气系统故障 (I)增压压力控制电磁阀可能会 出现线圈老化、断路等故障。 (2)控制电路可能会出现断路、 量少,增压压力低。因此,涡轮增压发 动机的低速转矩小,加速性差。为了 获得低速大转矩和良好的加速性,轿 械阀 a)低速时工作原理图 b)高速高负荷时工作原理图 图5 电子控制旁通阀式涡轮增压器工作原理图 20 1 6年《汽车维修》总目次 ・车界论坛・ ・新视野・ 浅谈汽车营销专员的职业素养/1・(2)张敏 安全意识:汽车文化与交通安全,2・(2)刘维良 互联网背景下的汽车美容服务策略研究/3・(2)王婷;张启森 2016,迎来汽车电子踌国并购潮/4・(2)刘维良 关于汽车维修质量管理的几点思考,5・(2)柏小林 车用发动机辅助制动技术概述及压缩释放式发动机制动技术分析/ 1・(4)罗礼培 基于新型迎宾灯的原理分析与设计研究,2・(3)储亚婷 一种改善柴油车涡轮增压器润滑条件的技术方案,2・(6)徐曼睿 大货车机电结合式防盗油箱的设计,3・(3)梁钢;杨晶 利用汽车发电机整流器储能的技术方案探究/4・(4)徐曼睿 浅谈汽车大灯的种类及其优缺点,5・(4)花建新 浅析奥迪A7平视显示系统/6・(4)吴立安 试论汽车维修行业存在问题及对策/6・(2)柏小林 诊断技术在汽车修理中的重要性,7・(2)王国祥 未来机动车检测站管理之探索/8・(2)倪伟 专业精析汽车的安全性问题,9・(2)李蒋 奥迪自锁式差速器结构比较与原理分析,7・(3)黄知秋 探秘宝马发动机Valvetronic系统/8・(6)万宁;孔水清 电动汽车与智能汽车发展前景初探,9・(3)储亚婷 一二手车交易中的风险车辆鉴定方法及应用/10・(2)李臻 基于管理信息系统的项目成本管理模式浅谈/11・(2)梧连珍;黄佳 论服务前移在国有机动车检测站转型过程中的重要  ̄E/12・(2)倪伟 ・—种重型汽车变速器副箱同步器保护系统/10・(4)李博:王晓庆 一——卜-+-+-+-+--4--+一+-—●一-+ +-+”+-+-+一+-+一+-+*+・-+-+ +一”——卜一+-+一—・卜-——卜”+一—・卜”+“+一+-+一—・卜*—・卜-+-+-+-+-+-+一+-+*+-+-+-+短路和接触不良等故障。 (3)发动机控制模块可能会出现 程序错乱、硬件损坏等故障。 2.机械故障 (1)增压压力控制电磁阀可能会 出现卡死、堵塞等故障。 (2)膜片执行器可能发生损坏的 故障。 (3)涡轮增压器可能会出现卡 死、烧毁等故障。 有,应更换。 5.电气系统检测 2.就车检测涡轮增压器的性能 拆下节气门处进气软管,用手堵 住废---w ̄轮增压器增压气流的方向, 起动发动机,应感觉压力有变化。如 (1)控制电磁阀供电电压的检 测:用多媒体诊断仪KTS一650万用 表测试功能检查控制电磁阀,接通点 火开关,用通道CH1黄色探针接端 子(+),另一探针接地(一),测量电压 果急加速时没有明显压力变化,则为 涡轮增压器、膜片执行器或电气系统 故障。 3.膜片执行器的动作测试 将膜片执行器的连接软管取下, 用真空泵施加一定的真空度,若膜片 执行器的中心阀杆能自由运动,说明 膜片执行器正常。 值应为12V,否则为供电电路故障。 (2)控制电磁阀线圈电阻的检 测:断开点火开关,拔下控制电磁阀 线路插接器,用万用表测量控制电磁 阀线圈电阻,阻值应在规定范围内。 (3)占空比脉冲信号检测:用多 媒体诊断仪KTS一650示波器功能, 用通道CH1黄色探针接控制电磁 阀的信号端子的线柬上,另~探针 (4)管路空气泄漏故障。 四、增压压力不足的检测步骤 1.检测进气歧管压力 查找进气歧管压力信号偏低的 4.废气旁通阀的检测 原因。检测涡轮增压器增压口到节气 门之间的管路,查看是否有老化或裂 口漏气出现;中冷器是否有腐蚀及裂 口现象,如果上述部件有老化或漏 气,在发动机急加速时一般可听到空 气泄漏的声音。检查进气管到增压控 若膜片执行器正常,用真空泵对 膜片执行器施加~定的真空度,然后 将中心阀杆吸到顶部,起动发动机怠 接地(一)。起动发动机,示波器功能 应显示占空比信号的波形,说明控 制电磁阀收到发动机控制单元的控 制信号,否则为控制单元或线路连 接故障。 (作者单位:常州信息职业技术 学院电子与电气学院) 速运转,用手感知来自废气涡轮增压 器的 "- ̄ I)IL,应明显感觉增压压力变 大,急加速时,手的力量堵不住进气 软管口,否则说明涡轮增压器机械部 分故障。 制电磁阀软管、增压控制电磁阀到膜 片执行器软管是否有断裂老化,如果