奧迪A6渦輪增壓系統(tǒng)原理與檢修畢業(yè)設(shè)計.doc

紫瑯職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）題 目：奧迪A6渦輪增壓系統(tǒng)原理與檢修副 標(biāo) 題：學(xué) 生 姓 名：戴健所在系、專業(yè)：汽車運用工程系班 級：汽電3091指 導(dǎo) 教 師：冒興峰日 期：I摘 要摘 要 在現(xiàn)代汽車工業(yè)迅速的發(fā)展階段，節(jié)能減排已經(jīng)成為當(dāng)前一種流行的趨勢，為了解決環(huán)境污染問題及嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)不停的進行技術(shù)改進，渦輪增壓的出現(xiàn)，及時解決了一些問題。但是，大部分人還不是很了解渦輪增壓，本課題就奧迪A6渦輪增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成、工作原理、故障原因及修理維護進行探討。關(guān)鍵詞：渦輪增壓器，渦輪，發(fā)動機，IAbstract【英文摘要正文輸入，如果無英文摘要請將本頁刪除】 Keywords:論文題目目 錄1、緒論1.1奧迪A6渦輪增壓系統(tǒng)的作用2、奧迪A6渦輪增壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理2.1渦輪增壓系統(tǒng)組成2.2渦輪增壓器工作原理2.3渦輪增壓壓力控制系統(tǒng)工作原理3、奧迪A6渦輪增壓系統(tǒng)檢修3.13.23.34、奧迪A6渦輪增壓器故障案例5、總結(jié)1、緒論廢氣渦輪增壓器（Turbo）實際上就是一個氣體壓縮機。它是利用發(fā)動機排出的廢氣作為動力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動同軸的葉輪，葉輪就壓縮由空氣濾清器管道送來的新鮮空氣，再送入氣缸。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速加快，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步加快，空氣壓縮程度就得以加大，發(fā)動機的進氣量就相應(yīng)地得到增加，發(fā)動機充氣系數(shù)得到提高，從而增加發(fā)動機了輸出功率。奧迪A6TDI發(fā)動機采用帶可調(diào)葉片式廢氣渦輪增壓器增壓進氣系統(tǒng),它能保證發(fā)動機在任何轉(zhuǎn)速下都可以產(chǎn)生所需的充氣壓力,不僅改善了發(fā)動機的響應(yīng)性,而且發(fā)動機在轉(zhuǎn)速較低時也可保證大功率的輸出。由于發(fā)動機進氣壓力始終處于最佳狀態(tài),從而在整個轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)提高了燃燒效率, 渦輪增壓裝置其實就是一種空氣壓縮機，通過壓縮空氣來增加發(fā)動機的進氣量，一般來說，渦輪增壓都是利用發(fā)動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進入汽缸。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速增快，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進入汽缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應(yīng)增加燃料量和調(diào)整一下發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，就可以增加發(fā)動機的輸出功率了。11奧迪A6渦輪增壓系統(tǒng)的作用一般發(fā)動機當(dāng)空燃比達到某一值后，再增加燃油，除了黑煙和未燃盡的燃油排到大氣中外，不會產(chǎn)生更多的功率。發(fā)動機供油越多，黑煙就越濃，油耗就越高，污染就越重。為獲得更大的功率，目前在一些較高擋次的汽車發(fā)動機上陸續(xù)安裝廢氣渦輪增壓器。廢氣渦輪增壓發(fā)動機是利用發(fā)動機排出廢氣的能量將進入氣缸的新鮮空氣預(yù)先進行壓縮，使發(fā)動機獲得更高的充氣效率，由于增加了壓縮空氣的量，所以允許噴入較多的燃油，使發(fā)動機在尺寸不變的條件下產(chǎn)生更大的功率并具有更高的燃燒效率，降低了油耗。2、奧迪A6渦輪增壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理2.1渦輪增壓系統(tǒng)的組成奧迪A6轎車搭載的發(fā)動機有AWL和BGC等，其上裝有的廢氣渦輪增壓系統(tǒng)由廢氣渦輪增壓器和增壓壓力控制系統(tǒng)組成。廢氣渦輪增壓器的實物如圖1所示，由渦輪室和壓氣機室組成。在渦輪室上有兩個廢氣接口，一個與發(fā)動機的排氣總管相對接，位置設(shè)在渦輪徑向中心上方；另一個與三元催化器相對接，位置設(shè)在渦輪的軸向中心部位，進入渦輪殼內(nèi)的廢氣最終進入三元催化器進行催化凈化。在壓氣機室上也有兩個接口，一個與空氣濾清器相對接，位置設(shè)在壓氣機葉輪的軸向中心部位；另一個接口即高壓空氣出口，經(jīng)過壓縮的空氣提高了壓力、密度和含氧量，通過管道進入中冷器（增壓空氣冷卻器）進行降溫，最終經(jīng)節(jié)氣門體、進氣總管、進氣歧管充入氣缸。 圖1 廢氣渦輪增壓器實物圖增壓壓力控制系統(tǒng)，主要由發(fā)動機控制單元（J220）、空氣流量計（G70）、增壓壓力傳感器（G31，位于發(fā)動機艙左側(cè)增壓空氣冷卻器的上部）、增壓壓力限制電磁閥（N75，位于發(fā)動機艙齒形皮帶罩右側(cè)）、增壓壓力調(diào)節(jié)單元、增壓器空氣再循環(huán)電磁閥（N249，位于發(fā)動機艙進氣歧管下方）、機械式空氣再循環(huán)閥、真空罐以及連接管路等組成，如圖2所示。圖22.2渦輪增壓器工作原理廢氣渦輪和壓氣機葉輪安裝在同一根軸上，當(dāng)廢氣氣流沖擊渦輪時, 渦輪高速旋轉(zhuǎn)，同時帶動壓氣機葉輪以相同的速度旋轉(zhuǎn)，經(jīng)空氣濾清器濾清的潔凈空氣被吸入壓氣機室，壓縮后壓力升高, 通過管道進入中冷器冷卻，而后進入氣缸，從而提高了發(fā)動機的充氣效率。2.3渦輪增壓壓力控制系統(tǒng)工作原理增壓壓力調(diào)節(jié)單元安裝在渦輪增壓器前端，其膜片式控制閥通過橡膠軟管經(jīng)增壓壓力限制電磁閥（N75）與增壓器壓氣機外殼出口相連接，渦輪室內(nèi)的廢氣旁通閥由增壓壓力調(diào)節(jié)單元的膜片閥通過推桿控制。當(dāng)沖擊渦輪的廢氣量增加，渦輪轉(zhuǎn)速加快，增壓壓力提高，當(dāng)增壓壓力達到一定值時，增壓壓力調(diào)節(jié)單元內(nèi)膜片閥移動，通過推桿和杠桿使廢氣旁通閥打開一個角度，此時沖擊渦輪的廢氣量減少，渦輪轉(zhuǎn)速下降，相應(yīng)地增壓壓力也下降（如圖3所示）。如增壓壓力繼續(xù)增大，則旁通閥開度也增大，從而實現(xiàn)對增壓壓力的自動調(diào)節(jié)。圖3 渦輪增壓器結(jié)構(gòu)示意圖增壓壓力限制電磁閥（N75）上有三個管口A、B、C，通過橡膠軟管分別與增壓器壓氣機出口、增壓壓力調(diào)節(jié)單元及低壓進氣管（壓氣機入口）相連接，如圖4所示。發(fā)動機控制單元根據(jù)需要以占空比方式給增壓壓力限制電磁閥通電，改變加在增壓壓力調(diào)節(jié)單元膜片閥上的氣壓以調(diào)節(jié)增壓壓力。在中低速小負(fù)荷時，增壓壓力限制電磁閥的A 端與B 端連通，允許增壓壓力調(diào)節(jié)單元自動調(diào)節(jié)增壓壓力；在加速或高速大負(fù)荷時，該電磁閥由發(fā)動機控制單元以占空比的方式供電，低壓通氣端與另兩端連通，使加在增壓壓力調(diào)節(jié)單元膜片閥上的壓力下降，廢氣旁通閥開度減小，增壓壓力提高，占空比越大增壓壓力越高。 圖4 增壓壓力限制電磁閥N75機械式空氣再循環(huán)閥并聯(lián)安裝在壓氣機出口的軟管與低壓進氣管之間。如圖5 所示，該閥有3個管接頭，兩根粗管A、B分別與增壓器壓氣機出口的高壓軟管和壓氣機入口的低壓進氣管相連接，細(xì)管C通過真空管與增壓器空氣再循環(huán)電磁閥N249 相連接。閥內(nèi)有真空膜片，當(dāng)膜片室的真空度較小時，機械式空氣再循環(huán)閥不開啟，當(dāng)有較大真空度作用于膜片上時，閥開啟，增壓后的部分空氣又返回低壓進氣管。 （a）實物圖 （b）結(jié)構(gòu)示意圖圖5 機械式空氣再循環(huán)閥增壓器空氣再循環(huán)電磁閥N249 安裝在進氣歧管下面。如圖6所示，閥上的三個管接頭A、B、C分別與進氣歧管、機械式空氣再循環(huán)閥和真空罐相連接。該閥受發(fā)動機控制單元控制，不通電時進氣歧管與機械式空氣再循環(huán)閥的膜片室相通，通電時真空罐與機械式空氣再循環(huán)閥的膜片室相通。圖6 增壓器空氣再循環(huán)電磁閥N249在發(fā)動機怠速或小負(fù)荷工況時，進氣歧管的真空度較大，發(fā)動機進氣不需要增壓，此時增壓器空氣再循環(huán)電磁閥不通電，進氣歧管的真空度作用于機械式空氣再循環(huán)閥使閥開啟，增壓器壓氣機出口的高壓空氣流回到低壓端，此時增壓器不起作用；在車輛高速行駛急減速時，節(jié)氣門突然關(guān)閉，瞬間增壓器需要卸荷。因此時進氣歧管內(nèi)的真空度不足以開啟機械式空氣再循環(huán)閥，故發(fā)動機控制單元將立即給增壓器空氣再循環(huán)電磁閥N249通電，使真空罐與機械式空氣再循環(huán)閥接通，在真空罐強大的真空吸力作用下閥開啟，增壓器被卸荷。增壓器卸荷的目的是使增壓器壓氣機室至節(jié)氣門前存在的高壓壓力瞬間被卸掉，使壓氣機葉輪旋轉(zhuǎn)的阻力不致過大, 這樣一是減輕高壓氣體對壓氣機葉輪的沖擊，二是能使渦輪增壓器保持在較高的轉(zhuǎn)速，使增壓器在需要時能更迅速地向發(fā)動機提供所需的增壓壓力，減小渦輪增壓器的“遲滯”現(xiàn)象。增壓空氣冷卻器安裝在廢氣渦輪增壓器之后、節(jié)氣門之前, 其作用是將增壓后的較熱空氣進行冷卻以增加密度，提高進氣量。增壓壓力傳感器(G31) 安裝在空氣冷卻器出口處, 用于檢測冷卻后的進氣壓力。3、奧迪A6渦輪增壓系統(tǒng)檢修3.14、奧迪A6渦輪增壓器故障案例奧迪A6渦輪增壓器壓力控制閥門損壞導(dǎo)致高速動力不良故障現(xiàn)象：有一輛奧迪A6轎車，怠速時發(fā)動機有輕微的異響，在市區(qū)跑沒有那么明顯動力不足現(xiàn)象，在高速公路上行駛動力明顯不足，油耗也大。故障排除方法：渦輪增壓器本身及進氣管路系統(tǒng)的故障都會使增壓壓力降低，從而導(dǎo)致增壓發(fā)動機功率下降。其故障原因及排除方法如下： 空氣進口阻力是否過大？ 檢查清潔空氣濾清器及管道，無阻塞現(xiàn)象。 檢查增壓渦輪出口管路是否漏氣？主要檢查軟管接頭、管子焊接處、鎖緊機構(gòu)等。未發(fā)現(xiàn)異常。 檢查發(fā)動機排氣管連接處是否漏氣？主要查看是發(fā)動機的排氣歧管、排氣管墊片或排氣管與渦輪殼之間的連接，渦輪殼有無裂紋等。未發(fā)現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。 查看廢氣渦輪增壓器。發(fā)現(xiàn)廢氣渦輪增壓器有異響，這說明增壓器系統(tǒng)的故障，拆下廢氣渦輪增壓器發(fā)現(xiàn)壓力控制閥門的調(diào)整螺絲有松動，如圖所示。緊固調(diào)整螺絲，異響也隨之消失。經(jīng)過試車，高速動力正常故障排除。 圖壓力控制閥調(diào)整不當(dāng)分析說明：判斷發(fā)動機異響是這次檢測的關(guān)鍵，發(fā)現(xiàn)廢氣渦輪增壓器異響，明顯就有問題，此時把增壓器拆下檢查發(fā)現(xiàn)壓力控制閥門調(diào)整螺絲松動。5、總結(jié)經(jīng)過上述廢氣渦輪增壓器的維修，最終使我認(rèn)識到，在現(xiàn)代汽車維修中，要想正確地、完整地排除一個故障，不懂得汽車?yán)碚撝R，不了解汽車各系統(tǒng)的工作原理，是修不好車的。所示，我們廣大汽車維修人員要不斷學(xué)習(xí)，努力提高自己的業(yè)務(wù)水平和操作技能。我們的企業(yè)，應(yīng)重視維修技術(shù)人員的培訓(xùn)，特別是培養(yǎng)維修技術(shù)人員的發(fā)散思維。增強維修人員和車主的溝通能力，通過車主的描述最快的找故障。7致 謝致 謝7參考文獻參考文獻1、高振東;廢氣渦輪增壓器的正確使用J;現(xiàn)代化農(nóng)業(yè);2005年07期2、林源;林清祥;渦輪增壓器的使用與檢修J;農(nóng)機使用與維修;200