废气涡轮增压技术论文
作者：毛兴茄
摘要
当今时代，科学技术的迅猛发展，极大的促进了汽车技术和汽车工业的高速发展，汽车正日益广泛地深入到社会和人们日常生活的各个方案，这使得汽车修理称为引人注目、迅猛发展的行业。
废气涡轮增压型发动机是利用发动机本身排出的压力废气驱动涡轮旋转，涡轮轴带动叶轮式压气机来提高进气的压力，增加气缸的充气量。采用涡轮增压技术能使发动机功率提高30％～100％，并降低发动机的比油耗和比质量，同时减轻发动机的排气污染，还可以扩大发动机的变形系列。
目录
第一章增压器的简单概述 (4)
1.1概述 (4)
1.1.1 增压技术简介 (4)
1.1.2 发动机进气增压的基本原理 (6)
1.1.3 增压发动机的特点 (7)
1.2 废气涡轮增压器及其增压系统 (8)
1.2.1 废气涡轮增压器的结构和工作原理 (8)
1.2.2 涡轮增压器的设计考虑因素 (10)
第二章废气涡轮增压器常见故障的分析 (11)
2.1分析与修理 (12)
2.1.1简要分析 (12)
2.1.2增压压力不足 (12)
2.1.3 增压器涡轮进口温度过高 (13)
2.1.4增压器的冷却水温度过高 (14)
2.1.5 增压器轴承滑油温度过高 (14)
2.1.6 废气倒流 (14)
2.1.7 异响与振动 (15)
2.1.8涡轮端气窗冒烟气和轴承油变质 (15)
第三章涡轮增压器的优缺点及使用注意 (16)
3.1涡轮增压器优缺点分析 (16)
3.1.1 涡轮增压器优缺点的对比 (16)
3.1.2 比较奥迪A6 1.8T与奥迪A6 1.8 (16)
3.1.3 涡轮增压器的不足之处 (17)
3.2 涡轮增压器的使用注意 (18)
3.2.1工作环境 (18)
3.2.2 不能着车就走 (18)
3.2.3 不要立即熄火 (18)
3.2.4 注意选择机油 (18)
3.2.5 发动机机油保持清洁 (18)
第一章增压技术的结构
和工作原理
1.1概述
1.1.1 增压技术简介
近年来，发动机进气增压技术已经成为国内外内燃机发展的重要方向之一，过去增压技术主要应用于柴油机上，现在汽油机上也开始大量采用增压技术。这是因为发动机进气增压技术具有许多优点：
①．能够提高发动机升功率——提高了发动机的动力性；
②．能够降低发动机比油耗和比质量——提高发动机的经
济性；
③．能够减轻发动机排气污染——提高了发动机的排放性；
④．能够扩大发动机变形系列等。
当前，由于汽车一方面在向高速、重载方向发展，对发动机的动力性和燃料经济性提出更高的要求；另一方面发动机尾气的排放污染，各国排放法规的日益苛刻，使人们极力寻求减小大气污染的措施。这种种方面的原因，使汽车发动机进气增压技术获得迅速发展，其中以美国、英国、德国、瑞典等国家发展较快。
发动机增压方法很多，其中涡轮增压器在技术上最为成熟，并具有很多突出的优点，因此涡轮增压成为汽车发动机增压的主要类型为获得广泛应用。此外，在研究和发展废气涡轮增压系统的同时，其他增压系统也相继有所发展，例如气波增压系统。
随着推进技术的发展，涡轮增压器及其增压系统的应用使柴油机的性能得到大幅度提高（它可使发动机的功率比以前的自然吸气方式提高4倍），并改进了操作灵活性，降低环境污染。涡轮增压器对二冲程和四冲程发动机提供各种所需的输出功率起着重要的作用,它能通过其精巧的设计装置传送更高的压比、综合效率以及容积流量比等，而且增压器的更简单和更紧凑设计使涡轮机更加容易检修，提高了可靠性和耐用性.。
该装置最早应用在飞机上，由于飞行高度不断攀升，空气越来越稀薄，造成飞机引擎进气量不足，因此涡轮增压器便被采用，以此尽可能多地向飞机引擎“打注”新鲜空气。随着废气涡轮技术的慢慢普及，它又被用到了军事装备上。由于军用装甲车辆均为柴油发动机，为了提高功率，军车率先使用它，如美国的M1A1及德国的豹Ⅱ等主战坦克。
废气涡轮增压在民用车辆的应用则起步较晚，主要是因为轻型车辆(如轿车)大多采用汽油发动机，其对增压技术的要求很高，所以这项技术早期的民间应用仅局限于柴油机上(我国有依维柯、得利卡等柴油车型都有应用)，普及率因此大打折扣。
随着柴油机技术的不断改进以及柴油机经济性和故障率低的优点，柴油机也逐渐应用在轿车上，为了提高功率及大扭矩输出，一些国外汽车厂商也纷纷应用了废气涡轮技术(如大众的TDI引擎，奔驰、宝马也有柴油增压车型)。同样因为技术的进步，汽油涡轮增压引擎也逐渐多见(如富豪的增压车型、三菱枪骑兵EVO系列、富士的增压车型等)，这都使得车辆的动力性得到了极大的提高。实践证明，采用该装置后功率可至少提高10%-30%，并能进一步降低油耗，尾气排放也有一定程度的改善。
既然废气涡轮增压器有如此神奇功用，我们在使用过程中就应当十分注意。大家应该知道，废气涡轮增压器里的涡轮和叶轮都是高速旋转的，因此它的润滑工作就应当十分到位。为了保证装置长期安全的工作，通常由发动机主油道单独分出一支润滑油道来对涡轮分叶轮中间的浮动轴承进行润滑。高速旋转的涡轮与叶轮具有很大的旋转惯性，转速需要一段时间才能降下来，如果我们在使用中让车辆突然熄火或停车即刻熄火，就切断了发动机通往增压器浮动轴承的润滑油路，使得高速旋转的涡轮、叶轮的充分润滑失去保证。长期如此，必定会引起废气涡轮增压的故障，出现噪音偏高、工作粗暴、发动机下降，因此正确的操作方法应当是停车后，检查一下水温、油温，再怠速运转1分钟左右，待增压器转子转速降下来，再熄火。
相对地，如果发动机长期低速运转也会对增压器造成损坏，一方面发动机低速运转则增压器涡轮也低速运转，长期下去会使润滑浮动轴承的润滑油从叶轮端渗出，并随同新鲜空气进入气缸燃烧，从而影响发动机正常工作。另一方面，渗出的机油也会影响增压器本身的工作，造成增压器工作效率下降，直至损坏。因此在使用中，车主应经常检查增压器的来、回油管，保证增压器润滑充分从而正常工作。
由于废气涡轮增压器的涡轮与叶轮是高精密度件，所以请车主不要自作聪明自行修理。车主朋友平时只要检查一下油管，听一下它的工作声音，而无需做额外的特殊保养。一旦废气涡轮增压器发生损坏，不能修理一下重复使用，而需要检查引起增压器损坏的原因并更换废气涡轮增压器，以保证发动机正常工作。
以上简单介绍了废气涡轮增压器使用中的注意事项，如果您有辆涡轮增压的车可要铭记于心，若想爱车能长期健康，需要您平时多用心，关键时刻才能少担心。
废气涡轮增压器是如何工作的呢？下面就向各位朋友简单介绍
一下它的机理。大家由图可知，废气涡轮增压器(1)的体积不大，主要由左端的叶轮和右端的涡轮组成，当发动机正常工作时，从发动机排气门排出的废气及排气管(4)进入到废气涡轮增压器右端，从而吹动涡轮高速旋转。涡轮转速高的可达10万转，而日本的一些废气涡轮增压器的涡轮转速可达到12万转。
与涡轮同轴的左端叶轮也同时做高速旋转，叶轮左端的黑色箭头代表从空气滤清器过来的新鲜空气，新鲜空气进入到叶轮一端后，由于叶轮高速旋转从而压缩了新鲜空气形成增压。增压后的新鲜空气要首先经过中冷器(2)进行冷却。因为叶轮的搅动升高了空气的温度，从而降低了空气的密度，为了保证进气量，因此必须对增压后的高温气体实行冷却。
经过中冷器的空气在经过进气管(3)后再进入气缸开始工作。涡轮增压由于进气压力高，因此在排气过程中能够充分扫清上一循环工作过程中的残余废气，达到了排气干净的目的，并能为下一次燃烧做好准备，也利于下一次燃烧充分，从而减少有害物质的排放。这是它的另一个非常突出的优点。
经过中冷器的空气在经过进气管(3)后再进入气缸开始工作。涡轮增压由于进气压力高，因此在排气过程中能够充分扫清上一循环工作过程中的残余废气，达到了排气干净的目的，并能为下一次燃烧做好准备，也利于下一次燃烧充分，从而减少有害物质的排放。这是它的另一个非常突出的优点。
1.1.2 发动机进气增压的基本原理
增压，就是利用增压器将空气或可燃混合气进行压缩，再送入发动机气缸的过程。增压后，每循环进入气缸内的新鲜充量密度增大，使实际充气量增加，从而达到提高发动机功率和改善经济性能的目的。发动机的有效功率为
（1-1）
式中i——缸数；
Pme——平均有效压力；
Vs——工作容积；
n——发动机的转速
τ——冲程数；
可知提高发动机功率的方法:
①．改变发动机结构参数—增加缸数i，增大缸径D、活塞冲程S, 减少冲程数 ；
②．提高发动机转速n及活塞平均运行速度；
③．提高平均有效压力。
1.1.3 增压发动机的特点
①．进气增压可以提高发动机的升功率。
②．功率相同时，发动机的空间尺寸减少，质量减轻，这有利于提高车用发动机的经济性。
③．通过增压器的合理设计，可以将扭矩特性改进为低速高扭矩，这对车用发动机非常有利。
④.在达到额定输出功率时，摩擦损耗相对较小，在部分负荷时，增
压发动机的工况更接近最大效率设计工况点。
⑤.可通过增压度来弥补随行驶地区海拔高度升高而导致的功率下
降。
⑥.降低噪声。柴油机增压后，由于混合气工作温度升高，着火延迟
期缩短，燃烧过程变得柔和，对直喷式柴油机更是有利。
⑦.通过增压可以降低有害气体排放。
⑧.机械随时减少，经济性得到改善。
⑨.增压机主要零部件的机械负荷和热负荷均增加。
1.2 废气涡轮增压器及其增压系统
1.2.1 废气涡轮增压器的工作原理
涡轮增压器连接到发动机的排气歧管。气缸内排出的尾气带动涡轮旋转，与燃气轮机类似。涡轮通过轴与安装在空气过滤器与吸气管之间的压缩机相连。压缩机把空气压缩到气缸中。。
图—1
气缸排出的尾气流过涡轮叶片，使涡轮旋转。流过叶片的尾气越多，涡轮旋转速度就越快。
在连接涡轮的轴另一端，压缩机将空气抽到气缸中。压缩机是一种离心泵，它在叶片的中心位置吸入空气，并在旋转时将空气甩到外面。为了适应高达150,000转/分的转速，必须小心支撑涡轮轴。大部分轴承在这样的高速下会爆炸，所以绝大多数的涡轮增压机使用的是液压轴承。这类轴承能使轴浮于一层薄薄的油膜上，这些油从轴四周恒
定抽入。这可以起到两个作用：一方面能够降低轴和一些其他涡轮增压机部件的温度，另一方面能够减小轴在旋转时遇到的摩擦。
在为发动机设计涡轮增压机时，需要权衡许多利弊。在下一节，我们将了解一些需要权衡的因素，并说明其如何影响涡轮增压机的性能。
许多人都知道，汽车发动机的工作，多是靠燃料在发动机气缸内燃烧作功，从而对外输出功率。在发动机排量一定的情况下，若想提高发动机的输出功率，最有效的方法就是多提供燃料燃烧。然而，向气缸内多提供燃料容易做到，但要提供足够量的空气以支持燃料完全燃烧，靠传统的发动机进气系统是很难完成的。
就拿汽油机来说，每向气缸内提供1公斤的汽油，约需要气缸吸入15公斤的空气，才能保证汽油充分燃烧。这15公斤的空气，其体积将是非常大的，光靠气缸在发动机进气过程产生的真空度，不容易将这么大体积的空气完全吸入。因此，提高发动机吸入气体的能力，也就是提高发动机的充气效率就显得尤为重要。
增压技术就是一种提高发动机的进气能力的方法。
从原理上讲，增压并无神秘之处。它就是采用专门的压气机将气体在进入气缸前预先进行压缩，提高进入气缸的气体密度，减小气体的体积，这样，在单位体积里，气体的质量就大大增加了，进气量即可满足燃料的燃烧需要，从而达到提高发动机功率的目的。
增压过程中采用的压气机又叫做增压器。废气涡轮增压是进气增压的一种方式。发动机的增压方法根据驱动增压器所用能量来源的不同，基本上可以分为三类：第一类是机械增压系统，增压器由发动机曲轴通过齿轮(或链条等)直接驱动。第二类是废气涡轮增压系统，增压器是由发动机工作时排出的废气带动的。第三类是复合增压系统，即在发动机上，既采用废气涡轮增压器，又同时应用机械驱动式增压器。此外还有惯性增压、气波增压等其他增压方式。
这就是我们平时最常见的涡轮增压装置了，增压器与发动机无任何机械联系，实际上是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增快，废气排出速度与祸轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气
的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量就可以增加发动机的输出功率。一般而言，加装废气涡轮增压器后的发动机功率及扭矩要增大20%—30%。但是废气涡轮增压器技术也有其必须注意的地方，那就是泵轮和涡轮由一根轴相连，也就是转子，发动机排出的废气驱动泵轮，泵轮带动涡轮旋转，涡轮转动后给进气系统增压。增压器安装在发动机的排气一侧，所以增压器的工作温度很高，而且增压器在工作时转子的转速非常高，可达到每分钟十几万转，如此高的转速和温度使得常见的机械滚针或滚珠轴承无法为转子工作，因此涡轮增压器普遍采用全浮动轴承，由机油来进行润滑，还有冷却液为增压器进行冷却。
1.2.2 涡轮增压器的设计考虑因素
涡轮增压机的一个主要问题是：当踩下油门时，发动机不会立即产生增压，而是需要几秒时间使涡轮提升转速，之后才能产生增压。这样就产生了延时感，即踩下油门后，要等涡轮转速上升，汽车才会加速前进。
减少涡轮延时的方法之一是减小旋转件的惯性，这主要通过减少旋转件的重量来实现。这样就使涡轮和压缩机能够更快地加速，更快地产生增压。减小涡轮增压器的尺寸是降低涡轮及压缩机惯性的一个有效方法。小型涡轮增压机在发动机低转速时能更快地产生增压，但无法在发动机处于高转速、更多空气进入发动机时产生更多的增压。同时，发动机高速运转时，更多的尾气会经过涡轮，还可能存在使涡轮转速过快的危险。
大型涡轮可以在发动机高速运转时产生较多的增压，但因为其涡轮和压缩机偏重，以致加速缓慢，从而产生较严重的涡轮延时。幸运的是，我们可以通过一些小窍门来克服这些问题。
多数涡轮增压机都有一个废气泄放阀，由于它的存在，我们可在采用小型涡轮增压机降低增压延时的同时，防止发动机高速运转时涡轮旋转过快。废气泄放阀是一个阀门，它使排出的废气绕过涡轮叶片。废气泄放阀能感知增压压力。如果压力过高，废气泄放阀就会指示涡轮旋转太快，此时废气泄放阀使一部分尾气经过涡轮叶片，从而降低涡轮叶片的转速。
一些涡轮增压机用滚珠轴承代替液压轴承来支承涡轮轴。但它们不是普通的滚珠轴承，而是用高级材料制造出的高精度轴承，用以应对涡轮增压器的速度和温度。涡轮轴旋转时，这类滚珠轴承承受的摩擦力
小于大多数涡轮增压器液压轴承中的摩擦力。同时还允许使用略小、略轻的轴。这样涡轮增压器加速更快，进一步降低了涡轮延时。
陶瓷涡轮叶片比大多数涡轮增压器中使用的钢制涡轮叶片要轻。同样，这也使涡轮能更快地加速，从而降低涡轮延时。
有些发动机同时使用两个不同尺寸的涡轮增压机。较小的一个可较快地加大转速，降低涡轮延时，而较大的一个在发动机高速旋转时能产生更多增压。
空气被压缩时，温度升高；而空气温度升高时，就会发生膨胀。因此当使用涡轮增压时，空气在进入发动机前就已经因为压缩生热而产生了一些膨胀。为了提升发动机动力，需要使更多的空气分子进入气缸，而并不一定要产生更多的气压。
中间冷却器或进气冷却器是外观像散热器一样的附加组件，只不过空气同时从中间冷却器的内部和外部经过。涡轮吸入的空气通过密封管路流过冷却器，而发动机冷却风扇吹出的冷风从它外部的散热片流过。
在来自压缩机的压缩空气进入发动机之前，中间冷却器会将其冷却，从而进一步提升发动机的动力。这意味着，如果涡轮增压机在337千帕的增压下运转，中间冷却器就会产生337千帕温度更低的空气，这些空气密度更高，含有的空气分子比温度较高的同气压空气多。
第二章废气涡轮增压器
常见故障的分析
2.1分析与修理
2.1.1简要分析
在近代柴油机的增压系统中，废气涡轮增压器是应用最广泛的一种，特别是船舶柴油机，绝大多数都采用这种增压器。
废气涡轮增压器是一种利用柴油机废气能量带动涡轮增压器，使进入气缸的空气压力增大来提高功率的机器。装有废气涡轮增压器的柴油机可以提高它的经济性，降低单位马力的重量和节约材料。
废气涡轮增压器是由许多精密零件组成的，．由于工作温度高、温差大、转速高，在运行过程中很容易发生故障，轻者使运转恶化，重者造成零件的损坏，甚至会导致整台增压器的报废。因此，在管理使用中，对于增压器的大、小故障或征兆都应认真地对待，并且要经常检查，发现问题要及时妥善地处理。
2.1.2增压压力不足
柴油机在额定工况下运转时，若发现增压压力下降超过了标定进气压力的l0％以上，应立即进行必要的检查和处理。
增压压力的下降，会使气缸充气量减少，从而导致燃油燃烧恶化。大大影响柴油机功率的发挥。
若在增压压力下降的同时，增压器转速亦下降，其原因在于废气涡轮方面或机械方面；若增压压力下降的同时，增压器转速无显著变化，那么，原因应在压气机方面。具体分析如下：
1．增压器的空气滤器阻塞，使吸气损失增大，造成增压压力不足。
通常情况下，空气滤器在使用1500"--3000小时后，应彻底清洗一次。
2．压气机部分的内部空气通道油垢过多，当气流在较多油垢的通道内经过时，会使气流阻力增加，造成增压压力降低。
平时管理中，要注意定期对增压器部分进行冲洗。对内支承式的中、小型涡轮增压器，可以拆下压气机壳进行气道冲洗；对于外支承
式涡轮增压器，因拆卸清洗比较困难，可以不必拆卸，直接用水力冲洗，即在压气机进口通道处喷水冲洗。
冲洗时，由于压气机的高速旋转，使水在压气机流道内受到搅拌，在这些水的冲击下将油垢清除。喷水应在柴油机额定负荷的80％～100％范围内进行；每次喷水的时间要短(4～5秒为宜)；每次喷水量可根据增压器的大小而定，一般每次喷水量为0．2～2．5升，连喷几次，待增压压力恢复正常后即可停喷。喷入压气机通道内的水进入柴油机气缸后立即雾化随之排出，对柴油机的工作没有影响。
3．外支承式的增压器，当压力机背面的气封装置损坏时，将使大量空气从背面漏向中间壳，与涡轮排出的废气一道排向大气，也会造成增压压力的下降。
4．由于燃油燃烧不良，使转子部分产生积碳，或者由于增压器轴承损坏等原因使增压器旋转阻力增大，也会造成增压压力的下降。
遇到这种情况时，除了要清除增压器转子部分的积碳或更换轴承外，对于柴油机燃烧不良的原因一定要查明并及时处理。应该注意的是，当柴油机低负荷运转时，使增压压力下降，而增压器轴封处都是从增压器出口端引来空气密封的，这就使这种气密作用减弱，带有碳渣的燃气便容易进入轴封处。
5．由于增压器至进气阀之间的管路或接头漏气使增压压力下降。 6．由于涡轮处排气背压过高和排气不通畅，使转子转速降低也会导致增压压力的下降。涡轮处排气背压过高的原因主要是：排气管变形或阻塞。
7．由于长期处于高温状态，喷嘴环叶片变形，使喷嘴面积增大，因而转子的转速势必降低，导致增压压力的下降。
8．由于活塞、活塞环、气缸套及气阀等零件的严重磨损，增压空气进入后便会大量漏泄，因而导致增压压力的下降。这是柴油机本身故障所致，不必对增压器进行修理。
9．带有中冷器(又称空冷器)的增压柴油机，当中冷器内部气道沾污后，空气流动阻力必然要增大，使增压压力下降。
通过中冷器前后的测压装置，可以随时检查其压差值。一般当中冷器前后的压差超过 2.67×104Pa(200mmHg)时，就要对中冷器进行清洗。
10．由于增压器转动件与固定件相碰摩擦机械损失增大，使转子转速下降，导致增压压力下降。
11．涡轮外缘与涡轮外罩间隙过大，也会使增压压力下降。
2.1.3 增压器涡轮进口温度过高
若发现增压器涡轮进口温度超过规定值时，应立即降低负荷或停车，以免过热烧坏涡轮机零件。
涡轮进口温度过高的原因如下：
1．涡轮机的排气背压过高，出口管道有阻塞之物，使气流不能畅通。2．由于涡轮机喷嘴叶片变成弓形，使通道截面积变小，而引起进口的温度过高。
3．柴油机因某种原因使排气温度过高。
2.1.4增压器的冷却水温度过高
运转中，如果增压器的冷却水出口温度过高会使零件过热，使磨损加剧。
冷却水温度过高的原因大致如下：
1．进入增压器的冷却水温度过高。这时，需要采取有效措施降低进水温度。
2．柴油机的排气温度过高，使增压器涡轮机的温度也过高而导致冷却水温度过高。这时，只需排除柴油机排气温度过高这一故障后即可重新起动。
3．增压器冷却水腔堵塞，使冷却水量减少。这时，需要停车将增压器冷却水腔堵塞之物清除。
运转中，若发现增压器冷却水温度过高时，应降低负荷或减速运行一段时间。在此期间要密切注意滑油温度是否正常，一旦滑油温度也升高时，则应立即停车检查，在降低负荷或减速运转期间来分析判断水温过高的原因。原因大致确定后，即可停车处理。
2.1.5 增压器轴承滑油温度过高
如果增压器轴承滑油温度过高，可能是由以下原因造成的：
1．增压器的冷却水管道堵塞，使冷却水流量减少水温升高，造成轴承部分冷却不良而导致油温升高。
2．增压器涡轮端的气封或油封损坏，使高温燃气进入滑油腔，引起滑油温度增高。这时，只要将损坏的气封或油封拆下换新即可。 3．轴承损坏，磨损加剧引起油温过高。这时，只要更新轴承即可。
在运转中，若发现增压器轴承滑油温度过高时，应立即停车检查，查明原因后要及时处理。否则不得重新开车。
2.1.6 废气倒流
运转中，如果在柴油机进气管处发出敲鼓_样的钝声(若提高柴油机的转速，则声音更加剧烈)，这是由于柴油机排出的废气倒回气缸，又从进气阀处窜入进气管道所造成的。
废气倒流不仅使排气温度上升，还会使进气管内的温度上升，使气缸的充气效率降低，导致功率的下降。
废气倒流的主要原因是：增压器涡轮机喷管堵塞或喷管通道太狭
窄，因而增大了废气排出的阻力，使此处积聚的压力增高甚至超过了进气压力。当进、排气阀重叠开庭时，废气便经排气管倒流回进气管道，并且发出象敲鼓一样的“咚咚”声音。继而引起喘振。
遇到这种情况，只需拆卸涡轮机部分进行检查，排出涡轮机喷管的堵塞物即可。
2.1.7 异响与振动
运转中，增压器有时发生强烈振动并且伴随着不正常响声，这通常是由于以下原因造成的：
1．增压器中的旋转零件(如压气机叶轮、涡轮机叶轮等)损坏或变形，引起异响和不平衡振动。
2．增压器的轴承损坏，轴承间隙过大或轴承固定件松动，将会引起转子的强烈振动。这需要检查各轴承、气封和油封的固定情况及配合间隙的大小。必要时，要更换这些零件。
3．增压器转子上附有不均匀的积碳，使转子的动平衡受到破坏，引起强烈振动。这时只需仔细地将积碳清除干净即可。
4．增压器涡轮机叶轮、压气机叶轮，由于弯曲、变形或折断而与固定件相碰、摩擦产生不正确的响声。这时，要严格检查涡轮机叶轮和压气机叶轮，如有损坏则应修理或换件。
5．增压器涡轮进气口吸入活塞环碎块等异物发出强烈的响声。遇到这种情况时，不但要拆开增压器，清除异物，检查涡轮机叶轮是否损坏，还要检查柴油机，找到异物的来源及时予以处理。
2.1.8涡轮端气窗冒烟气和轴承油变质
运转中，增压器涡轮机端轴封平衡室的气窗向外冒烟气和轴承油变质，这是由下列原因造成的：
增压器涡轮端的气封磨损过重甚至损坏，失去了密封作用或因来自压气机的密封空气通道堵塞。导致密封作用变坏，使柴油机的排气漏入平衡室，经气窗冒出。遇到这种现象，要停车将损坏的气封换新或清通密封空气通道。因此，在运转中，要经常检查气窗有否烟气冒出，从而判断气封的密封情况，及时发现问题及早处理。
还要注意保持气窗的滤网清洁，使其与大气畅通，防止因滤网堵塞使气封漏出的烟气不能及时排出而侵入滑油室内，使滑油温度升高、很快变黑(变质)，润滑作用恶化，导致轴承损坏。
还应特别注意的是，运行中的增压器轴承的油位不断地上升并伴有乳化现象，其原因主要是增压器的冷却水漏入滑油室内所致。遇到这种情况，要立即停车，仔细检查漏水部位，及时予以处理。
第三章涡轮增压的优缺点
3.1涡轮增压器优缺点分析
3.1.1 涡轮增压器优缺点的对比
涡轮增压的最大优点是可提高发动机的功率和扭矩。
涡轮增压的优点是显而易见的，它可在不增加发动机排量的基础上，大幅度提高功率和扭矩。一台发动机装上涡轮增压器后，其输出的最大功率与未装增压器的相比，可增加大约40%甚至更多。这意味着一台尺寸和重量相同的发动机经增压后可以产生较多的功率，或者说，一台小排量的发动机经增压后，可以产生较大排量发动机相同的功率。另外，发动机在采用了增压技术后，还能提高燃油经济性和降低尾气排放。
汽油机采用涡轮增压技术有一定难度。
凡事有利就有弊，涡轮增压也不例外。发动机在采用废气涡轮增压技术后，工作中产生的最高爆发压力和平均温度将大幅度提高，从而使发动机的机械性能、润滑性能都会受到影响。
为了保证增压发动机在较高的机械负荷和热负荷条件下，能可靠耐久地工作，必须在发动机主要热力参数的选取、结构设计、材料、工艺等方面作必要的改变，而不是简单地在发动机上装一个增压器就行了。由于这个改变过程在实行中难度颇大，而且还要考虑增压器与发动机的匹配问题，因此在一定程度上也限制了废气涡轮增压技术在发动机上的应用。
相对来说，废气涡轮增压器与柴油机配合运行时，涡轮机允许工作的范围较广，高效率范围也较宽，在配合运行中产生的问题较少，所以废气涡轮增压技术在柴油机应用的比较多。而对于汽油机在增压后，提高了缸内混合气压缩和燃烧气体的温度和压力，提高了燃烧室受热零件的热负荷，很容易产生爆震。这也就是至今为止，增压技术在汽油机上得不到广泛应用的主要原因。
3.1.2 比较奥迪A6 1.8T与奥迪A6 1.8
奥迪A61.8T比1.8功率大，但比2.4起步慢
奥迪A6 1.8T的发动机在其动力输出上就充分体现了废气涡轮增压技术的优势。由其功率——扭矩曲线图可以看出，随着发动机转速的提高，其功率逐渐增大，在5700转/分钟时达到最大值110千瓦。这与未装增压器的1.8升发动机相比，最大功率提高了大约20%。观察其扭矩变化，在低转速时(1750转/分钟以下)发动机具有良好的扭矩特性。在1750转/分钟时，发动机输出最
大扭矩210 N.m，并在1750~5700转/分钟之间一直保持这个最大扭矩，这一点与未装增压器的发动机有所不同。与奥迪A6 1.8
相比，安装增压器后，其最大扭矩增加了25%。
奥迪A6 2.4的发动机排量比1.8T的要大许多，而其最大功率和最大扭矩却相差不多。但是从曲线图中不难看出，在低转速时，1.8T的扭矩和功率要比2.4的小。这是因为涡轮增压在中、高转速时作用更明显。因此表现为，奥迪A6 1.8T的起步就要比2.4略慢，若匹配自动变速器，这点更为明显。不过，当发动机转速较大时，涡轮增压凭借其宽广的“扭矩高原”，优势便会突出。但仅以发动机来论，1.8T满足车辆一般性需要，已是绰绰有余了。
3.1.3 涡轮增压器的不足之处
在搞清楚涡轮增压器的结构和它的基本工作原理之后，想到优点的同时，缺点一定是有的，鱼和熊掌真的是不可兼得啊。涡轮增压技术其中最明显的就是“滞后响应”，即由于叶轮的惯性作用对油门骤时变化反应迟缓，即使经过改良后的反应时间也要1.7秒，使发动机延迟增加或减少输出功率。这样如果你急加速，就会感觉发动机使不上劲。但随着技术的进步，涡轮延迟在一定程度上得到改善:例如采用两个较小涡轮并联来代替一个较大的涡轮，在效果基本相同时，减小了涡轮延迟。但涡轮延迟仍不可完全避免。
在经过了增压之后，发动机在工作时候的压力和温度都大大升高，因此发动机寿命会比同样排量没有经过增压的发动机要短，而且机械性能、润滑性能都会受到影响，这样也在一定程度上限制了涡轮增压技术在发动机上的应用。
3.2 涡轮增压器的使用注意
3.2.1 工作环境
涡轮增压器是利用发动机排出的废气驱动涡轮，它再怎么先进还是一套机械装置，由于它工作的环境经常处于高速、高温下工作，增压器废气涡轮端的温度在600度以上，增压器的转速也非常高，因此为了保证增压器的正常工作，对它的正确使用和维护十分重要。
3.2.2 不能着车就走
尤其在冬季，发动机启动后，最好让其怠速运转一段时间，以便在增压器转子高速运转之前让润滑油充分润滑轴承。千万注意刚启动后不能猛轰油门，以防损坏增压器油封。可想而知，这个过程是一个润滑的作用。
3.2.3 不要立即熄火
发动机长时间高速运转后，比如跑完高速，要进入服务器休息，不能立即熄火。原因是发动机工作时，有一部分机油供给涡轮增压器转子轴承润滑和用于冷却的。正在运行的发动机突然停机后，机油压力迅速下降为零，增压器涡轮部分的高温传到中间，轴承支承壳内的热量不能迅速带走，而同时增压器转子仍在惯性作用下高速旋转，因此，发动机热机状态下如果突然停机，会引起涡轮增压器内滞留的机油过热而损坏轴承和轴。最好是怠速运转3-5分钟后在熄火。
由此可见，高速运转后，怠速运转3-5分钟是为了涡轮增压器降低温度。
3.2.4 注意选择机油
由于涡轮增压器的作用，使进入燃烧室的空气质量与体积有大幅度的提高，发动机结构更紧凑、更合理，较高的压缩比，使发动机的工作强度更高。机械加工精度也更高，装配技术要求更严格。所有这些都决定了涡轮增压发动机的高温、高转速、大功率、大扭矩、低排放的工作特点。同时也就决定了发动机的内部零部件要承受较高的温度及更大的撞击、挤压和剪切力的工作条件。所以在选用涡轮增压轿车车用机油时，就要考虑到它的特殊性，所使用的机油必须抗磨性好，耐高温，建立润滑油膜快，油膜强度高和稳定性好。而合成机油或半合成机油恰好可以满足这一要求，所以机油除了最好使用原厂规定机油外还可以选用合成机油、半合成机油等高品质润滑油。
3.2.5 发动机机油保持清洁
涡轮增压发动机对机油的要求也比较高，必须保持清洁。另外如果机油变质要及时更换。否则机油的润滑能力下降，会造成增
压器轴承的润滑不足而损坏，增加保养成本，甚至造成涡轮增压器的过早报废。
致谢：高寒马明金
高伟赵永生
毕业设计（论文）设计题目：浅析发动机废气涡轮增压技术 姓名姚伟 学院（系）交通与物流学院 专业交通运输 年级 2011级 指导教师郭晋明朱燃燃 2014年12 月25 日
目录 摘要 关键字 引言 一．发展历史 二．涡轮增压器概述 2.1涡轮增压系统 2.2增压作用和目的 三．涡轮增压器的结构及工作原理 3.1结构及组成部分 3.2离心式压气机 3.3径流式涡轮机 3.4涡轮增压器基本工作原理 四．涡轮增压的优缺点 4.1涡轮增压器的优点 4.2涡轮增压器的缺点 五．涡轮增压器在汽油机上的应用 六．涡轮增压器的发展现状及前景 七．参考文献
浅析发动机废气涡轮增压技术 摘要：涡轮增压，英文名为Turbo，一般来说，如果我们在轿车尾部看到Turbo 或者T，即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机了。当今时代，科学技术的迅猛发展，极大的促进了汽车技术和汽车工业的高速发展，汽车正日益广泛地深入到社会和人们的日常生活，为了满足驾驶者的驾驶需求，提高汽车的动力性和燃油经济性显得尤为重要，涡轮增压技术就是这么一项技术。本文主要研究发动机蜗轮增压技术的应用现状、工作原理、技术特点及发展前景，阐述了发动机蜗轮增压技术的作用和目的，介绍了涡轮增压系统中各组成部件的作用及工作原理，提出了目前汽油机增压的难点、可能遇到的问题和针对这些问题应采取的措施，论述了发动机涡轮增压技术发展趋势及前景。 关键字：涡轮，废气，增压 引言 随着现代科学技术的高速发展，对于发动机的功率要求也越来越高，因此就需要不断提高发动机的动力性。提高发动机升功率的最有效措施是提高发动机进气管中的冲量密度，即采用增压技术。增压按其定义是在增压器中压缩进入发动机进气管前的冲量，增加进气管中冲量的密度，使得进入汽缸的实际进气量比自然吸气发动机的近气量多，来达到增加发动机功率的目的。增压器所需能量来源的不同，一般可分为机械驱动式增压和废气涡轮增压两类。机械增压将使内燃机的机械效率降低，废气涡轮增压是最有效的增压方式。经过百年的不断发展，涡轮增压技术已经日趋成熟和完善。随着涡轮增压技术的普及、深入，有关涡轮增压方面的新技术、新工艺、新材料、新理念开始不断涌现。涡轮增压器根据废气在涡轮机内不同的流通方向，可分为径流式涡轮与轴流式涡轮两大类。大中型柴油机多采用轴流式涡轮增压器，而对于车用内燃机则采用径流式涡轮增压器。径流式涡轮增压器由离心式压气机和径流式涡轮机这两个主要部分，以及支承装置、密封装置、冷却系统、润滑系统所组成。车用汽油机的速度和功率范围宽广，工况变化频繁，扭矩储备要大，这些在采用废气涡轮增压后，不采取特殊措施，会限制它的推广。汽油机的过量空气系数比较小，所以工作温度比柴油机高，增压
序号（学号）：20111570 武汉航海职业技术学院 毕业论文 汽车发动机废弃涡轮增压技术的应用与发展 姓名代文华 专业汽车检测与维修 班级2011 汽检（1）班 指导教师谭雅娟 2011年4 月30 日
汽车发动机废气涡轮增压技术的应用与 发展 《摘要》:针对发动机的废气涡轮增压技术的研究意义及研究现状、存在问题及解决措施进行了论述。废气涡轮增压器这一内燃机制造业百年最杰出的作品之一，近20年在车用发动机上越来越多的被采用，甚至CNG汽车，微型汽车和摩托车上也出现了涡轮增压器。汽车采用增压技术后，动力性，经济性不但得到了显著提高而目…排放性能也有所提高，这对消除油价飞涨满足日益严格的排放法规来说是十分重要的。最后，对废气涡轮增压技术进行了展望。 《关键词》:发动机;废气涡粉增压;热负荷;爆震;匹配 Trend and Research of Turbocharged Technology in Gasoline Engines 《Abstract》; It is introduced the meaning and the situation of exhaust 一gas turbocharged technology in gasoline engine, and then impediment and countermeasures are discussed. In the end，prospect of exhaust一gas turbocharged technology in gasoline engine is made. 《Key words》;gasoline engine;turbocharging;thermal load; deflagration; matching
论文封面成绩：青岛科技大学2015-2016学年第1学期 《过程装备与控制专业概论》 班级：装控153 学号：1505020312 姓名：张明海 开课学院：机电工程学院任课教师：栾德玉、翟红岩
过程装备与控制工程概论论文 涡轮增压发动机的构造、原理及改进 摘要 涡轮增压简称Turbo，我们经常可以在汽车尾部看到Turbo或者T的标志，这些标志表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机。本文介绍了涡轮增压器的构造和原理，对它的保养及使用进行了阐述，同时，通过分析常见故障，对改进措施以及发展方向有了一定的看法。 关键词：涡轮增压废气常见故障改进措施 【引言】 涡轮增压器，一个近十年出现的词语。人们只知道汽车排量后面带T的车辆就是带有涡轮增压器的发动机，汽车的加速就会快，性能也好。 涡轮增压器会产生更大的扭矩以满足驾驶乐趣。为了满足发动机不同转速下的需求，1989年出现了可变增压的涡轮增压器（VNT）。在发动机低速时，涡轮增压器减小喉口，提高增压；在发动机全速运转时，涡轮增压器喉口增大，保证增压不会超出需求。喉口可用真空管控制。优点是提高了发动机低速时的加速性能。目前，涡轮增压器已经占到了50%，在亚洲、美国也都在增长。现代涡轮增压器也改变了人们对柴油机的看法，涡轮增压器已经成为提高动力性能的主流方向。 一．涡轮增压器的作用和构造以及工作原理 （一）作用 涡轮增压器按增压方式分为废气涡轮增压器、复合式废气涡轮增压器和组合式涡轮增压器。他们的作用分别如下： 1.废气涡轮增压器是利用发动机排出的具有一定能量的废气进入涡轮并膨胀做功，废气涡轮的全部功率用于驱动与涡轮机同轴旋转的压气机工作叶轮，在
废气涡轮增压器的工作原理 来源：机房360 作者：袁仁光、林由娟更新时间：2010/10/8 16:28:43 废气涡轮增压器由涡轮、中间壳和压气机组成。它的工作原理如图1所示。 图1库气涡轮增压器工作原理示意图 1-排气管2-喷嘴环3-涡轮4-涡轮壳5-轴6-轴承7-扩压气8-压气机叶轮9-环形压气机壳10-进气管 柴油机排出的具有800~1000K高温和一定压力的废气经排气管1进入涡轮壳4里的喷嘴环2。由于喷嘴环通过的面积是逐渐收缩的，因而废气的压力和温度下降，速度提高，使它的动能增加。这股高速废气流，按定的方向冲击涡轮，使涡轮高速运转。废气的压力、温度和速度越高，涡轮转的就越快。通过涡轮的废气最后排入大气。 因为涡轮3和离心式压气机叶轮8固装在同一根轴5上，所以两者同速旋转。这样，将经过空气滤清器的空气吸入压气机壳，高速旋转的压气机叶轮8把空气甩向叶轮的外缘，使其速度和压力增加并进入扩压器7。扩压器的形状做成进口小出口大，因此气流的
流速下降，压力升高，再通过断面由小到大的环形压气机壳9使空气流的压力继续提高，压缩的空气经柴油机进气管10进入气缸。 废气涡轮增压器用的压气机多采用离心式，它的出口气体压力可达140~300kPa，甚至可达到500kPa。 废气涡轮增压器的一个主要性能指标是压力升高比，简称压比πk。它是指压气机的出口气体压力(Pk)与进口气体压力P1之比值。 废气涡轮增压器按压比可分为低、中、高三种类型，低增压的压πk≤l.4;中增压的压比πk=1.4~2.0;高增压的压比πk≥2。现代柴油机多采用高压比增压器。 汽车用废气涡轮增压器的涡轮多采用径流向心式。进入涡轮的废气流则多利用脉冲式，以使废气的能量得到充分利用。为此，进入增压器的排气管做成分置式，如对发火顺序为1-5-3-6-2-4的6缸机而言，一般1、2、3缸共用一根排气管，沿着涡轮壳上的一条进气道通向半圈喷嘴环;4、5、6缸共用另一根排气管，沿着涡轮壳的另一条进气管通向另外半圈喷嘴环。这样，每根排气管里的排气间隔为240°大于一个冲程，使排气互不干扰，可以充分利用废气的脉冲能量驱动涡轮。并且压力高峰后的瞬时真空有助于气缸扫气(见图2)。
1 废气涡轮增压系统的作用一般发动机当空燃比达到某一值后，再增加燃油，除了黑烟和未燃尽的燃油排到大气中外，不会产生更多的功率。发动机供油越多，黑烟就越浓，油耗就越高，污染就越重。为获得更大的功率，目前在一些较高挡次的汽车发动机上陆续安装废气涡轮增压器。废气涡轮增压发动机是利用发动机排出废气的能量将进入气缸的新鲜空气预先进行压缩，使发动机获得更高的充气效率，由于增加了压缩空气的量，所以允许喷入较多的燃油，使发动机在尺寸不变的条件下产生更大的功率并具有更高的燃烧效率，降低了油耗。 2 废气涡轮增压系统结构与原理2.1 废气涡轮增压系统组成帕萨特1.8T轿车搭载的发动机有A WL和BGC等，其上装有的废气涡轮增压系统由废气涡轮增压器和增压压力控制系统组成。废气涡轮增压器的实物如图1所示， 由涡轮室和压气机室组成。在涡轮室上有两个废气接口，一个与发动机的排气总管相对接，位置设在涡轮径向中心上方；另一个与三元催化器相对接，位置设在涡轮的轴向中心部位，进入涡轮壳内的废气最终进入三元催化器进行催化净化。在压气机室上也有两个接口，一个与空气滤清器相对接，位置设在压气机叶轮的轴向中心部位；另一个接口即高压空气出口，经过压缩的空气提高了压力、密度和含氧量，通过管道进入中冷器（增压空气冷却器）进行降温，最终经节气门体、进气总管、进气歧管充入气缸。图1 废气涡轮增压器实物图增压压力控制系统，主要由发动机控制单元（J220）、增压压力传感器（G31，位于发动机舱左侧增压空气冷却器的上部）、增压压力限制电磁阀（N75，位于发动机舱齿形皮带罩右侧）、增压压力调节单元、增压器空气再循环电磁阀（N249，位于发动机舱进气歧管下方）、机械式空气再循环阀、真空罐以及连接管路等组成，如图2所示。
废气涡轮增压技术论文 作者：毛兴茄
摘要 当今时代，科学技术的迅猛发展，极大的促进了汽车技术和汽车工业的高速发展，汽车正日益广泛地深入到社会和人们日常生活的各个方案，这使得汽车修理称为引人注目、迅猛发展的行业。 废气涡轮增压型发动机是利用发动机本身排出的压力废气驱动涡轮旋转，涡轮轴带动叶轮式压气机来提高进气的压力，增加气缸的充气量。采用涡轮增压技术能使发动机功率提高30％～100％，并降低发动机的比油耗和比质量，同时减轻发动机的排气污染，还可以扩大发动机的变形系列。
目录 第一章增压器的简单概述 (4) 1.1概述 (4) 1.1.1 增压技术简介 (4) 1.1.2 发动机进气增压的基本原理 (6) 1.1.3 增压发动机的特点 (7) 1.2 废气涡轮增压器及其增压系统 (8) 1.2.1 废气涡轮增压器的结构和工作原理 (8) 1.2.2 涡轮增压器的设计考虑因素 (10) 第二章废气涡轮增压器常见故障的分析 (11) 2.1分析与修理 (12) 2.1.1简要分析 (12) 2.1.2增压压力不足 (12) 2.1.3 增压器涡轮进口温度过高 (13) 2.1.4增压器的冷却水温度过高 (14) 2.1.5 增压器轴承滑油温度过高 (14) 2.1.6 废气倒流 (14) 2.1.7 异响与振动 (15) 2.1.8涡轮端气窗冒烟气和轴承油变质 (15) 第三章涡轮增压器的优缺点及使用注意 (16) 3.1涡轮增压器优缺点分析 (16) 3.1.1 涡轮增压器优缺点的对比 (16) 3.1.2 比较奥迪A6 1.8T与奥迪A6 1.8 (16) 3.1.3 涡轮增压器的不足之处 (17) 3.2 涡轮增压器的使用注意 (18) 3.2.1工作环境 (18) 3.2.2 不能着车就走 (18) 3.2.3 不要立即熄火 (18) 3.2.4 注意选择机油 (18) 3.2.5 发动机机油保持清洁 (18)
中文题目：废气涡轮增压器结构设计 外文题目：Exhaust turbocharger structure design 毕业设计（论文）共67 页（其中：外文文献及译文36页）图纸共3张
摘要 涡轮增压器能在发动机排量不变的情况下，提高其动力性能，降低尾气排放，最初主要用于柴油发动机。最近，汽油发动机也越来越多地安装了涡轮增压器。Turbo，即涡轮增压，简称T，最早时候由瑞典的萨博（SAAB）汽车公司应用于汽车领域。现在很多人都知道了，涡轮增压简称TURBO，如果在轿车尾部看到TURBO或者T，即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机。这些汽车的发动机工作，是靠燃料在发动机气缸内燃烧作功，从而对外输出功率。在发动机排量一定的情况下，若想提高发动机的输出功率，最有效的方法就是多提供燃料燃烧。然而，向气缸内多提供燃料容易做到，但要提供足够量的空气以支持燃料完全燃烧，靠传统的发动机进气系统是很难完成的。 关键字：涡轮增压；气缸内燃烧；燃料
Abstract Turbochargers can improve e ngines?power performance and reduce exhaust emissions without changing their capacity.They were mainly used in diesel enginesfirstly .Turbo, namely the turbocharging, is called T, most early time (SAAB) the Car company applies by Sweden's Sabo in the automobile domain. Many people have known now, the turbocharging is called TURBO, if saw in the passenger vehicle rear part TURBO or T, namely indicated this vehicle uses the engine is the turbocharging engine. These automobile's engine work, is makes the merit depending on the fuel in the engine cylinder internal combustion, thus foreign output. In engine capacity certain situation, if wants to raise engine's output, the most effective method provides the fuel burning much. However, provides the fuel to the air cylinder in easily to do, but must provide the enough quantity the air to support the fuel to burn completely, is very difficult to complete depending on the traditional engine air intake system. Key words: Turbo; Air cylinder internal combustion; Fuel
废气涡轮增压技术论文 作者：
摘要 当今时代，科学技术的迅猛发展，极大的促进了汽车技术和汽车工业的高速发展，汽车正日益广泛地深入到社会和人们日常生活的各个方案，这使得汽车修理称为引人注目、迅猛发展的行业。 废气涡轮增压型发动机是利用发动机本身排出的压力废气驱动涡轮旋转，涡轮轴带动叶轮式压气机来提高进气的压力，增加气缸的充气量。采用涡轮增压技术能使发动机功率提高30％～100％，并降低发动机的比油耗和比质量，同时减轻发动机的排气污染，还可以扩大发动机的变形系列。
目录 第一章增压器的简单概述 (4) 1.1概述 (4) 1.1.1 增压技术简介 (4) 1.1.2 发动机进气增压的基本原理 (6) 1.1.3 增压发动机的特点 (7) 1.2 废气涡轮增压器及其增压系统 (8) 1.2.1 废气涡轮增压器的结构和工作原理 (8) 1.2.2 涡轮增压器的设计考虑因素 (10) 第二章废气涡轮增压器常见故障的分析 (11) 2.1分析与修理 (12) 2.1.1简要分析 (12) 2.1.2增压压力不足 (12) 2.1.3 增压器涡轮进口温度过高 (13) 2.1.4增压器的冷却水温度过高 (14) 2.1.5 增压器轴承滑油温度过高 (14) 2.1.6 废气倒流 (14) 2.1.7 异响与振动 (15) 2.1.8涡轮端气窗冒烟气和轴承油变质 (15) 第三章涡轮增压器的优缺点及使用注意 (16) 3.1涡轮增压器优缺点分析 (16) 3.1.1 涡轮增压器优缺点的对比 (16) 3.1.2 比较奥迪A6 1.8T与奥迪A6 1.8 (16) 3.1.3 涡轮增压器的不足之处 (17) 3.2 涡轮增压器的使用注意 (18) 3.2.1工作环境 (18) 3.2.2 不能着车就走 (18) 3.2.3 不要立即熄火 (18) 3.2.4 注意选择机油 (18) 3.2.5 发动机机油保持清洁 (18)
目录 前.言 (1) 1 废气涡轮结构设计 (2) 1.1 工作轮结构设计 (2) 1.1.1工作轮结构 (2) 1.2相关参数计算 (2) 1.2.1 设计原始数据 (2) 1.2.2废气在单级涡轮内的膨胀过程及效率 (2) 2 废气涡轮工艺设计 (7) 2.1叶轮的材料 (7) 2.2 材料的获得...... . (7) 2.3造型材料和造型方法...... .. (7) 2.4零件的获得...... (7) 3结论 (8) 参考文献 (9)
课程设计 前言 1905 年瑞士工程师波希(Alfred Buchi)首先提出涡轮增压柴油机概念，这是一件对内燃机发展具有深远意义的大事，五十年代以来，涡轮增压技术在国内外均得到飞速的发展，它已经成为增加内燃机功率，降低单位功率重量，降低制造成本的最有效方法。自从20世纪70年代涡轮增压在车用发动机上得到推广以后，更有了突飞猛进的发展。目前，己被世人公认为内燃机技术的发展方向之一，迄今仍保持着方兴未艾的发展势头。涡轮增压是一项新技术，几十年的发展历史有力地表明，涡轮增压是提高发动机功率和改善经济性的最有效措施，也是发动机强化的必然途径，它已成为当前内燃机发展的重要方向。涡轮增压是使柴油机动力装置降低成本、缩小体积、减轻重量最成功的方法。实践证明，对于安装尺寸受限制的应用(如船舶、机车、卡车等)上是最受欢迎的，涡轮增压在降低比油耗、减少噪声以及高原性能等方面胜过非增压发动机[10]。 60年代增压技术在中速柴油机上得到普遍应用，使强化指标有了很大提高；70年代的石油危机，又促使经济性指标(包括降低燃油耗率和使用劣质燃油)得到很大改善：80年代各国对环境污染的限制更为严格，制定了极为苛刻的环保法规，迫使柴油机制造厂商各自寻找对策以谋生存。新开发的柴油机必须在诸多方面能体现出优越性，否则就无法适应未来剧烈的市场竞争。纵观我国中速机的现状，应该说己初步具备了研究、设计和生产体系，但就总体水平而言，强化度不高，部分关键部件的可靠性尚待进一步提高，自动化程度低，减振降噪，措施尚未实际应用(但高速机上已有应用)，排放研究还处于议论阶段：整机的系列化和零部件的通用化程度较低；部分零部件如高压油泵和喷油器的偶件、调速器、轴瓦和活塞环等的制造工艺落后，质量较差，引进指标较高机型的这些零部件仍依赖进口，这些薄弱环节也限制了自行开发机型强度的提高。 增压技术由于在节能、提高功率及满足环保等方面具有无可比拟的优点而被众多柴油机所采用，而且发展越来越迅速。从发展趋势来看，增压程度越来越高，现在最大平均有效压力已超过3.0MPa这样高的平均有效压力，使得高增压柴油机出现了机械负荷和热负荷严重、低工况性能和瞬态特性变差等突出的问题，因此对增压系统提出了越来越高的要求：要具有良好的全工况性能，主要是有利于改善低工况性能；较高的排气能量利用率；气缸扫气顺利；有害排放物低；瞬态特性好；易于实现系列化生产；涡轮尽量采用单进口。为了满足这些要求，人们研发了多种增压系统，尤其是为了改善高增压柴油机的低工况性能，国内外研究人员通过各种途径做了大量的工作，并取得了较显著的成绩。
帕萨特1.8T轿车废气涡轮增压系统原理与检修 1 废气涡轮增压系统的作用 一般发动机当空燃比达到某一值后，再增加燃油，除了黑烟和未燃尽的燃油排到大气中外，不会产生更多的功率。发动机供油越多，黑烟就越浓，油耗就越高，污染就越重。为获得更大的功率，目前在一些较高挡次的汽车发动机上陆续安装废气涡轮增压器。废气涡轮增压发动机是利用发动机排出废气的能量将进入气缸的新鲜空气预先进行压缩，使发动机获得更高的充气效率，由于增加了压缩空气的量，所以允许喷入较多的燃油，使发动机在尺寸不变的条件下产生更大的功率并具有更高的燃烧效率，降低了油耗。 2 废气涡轮增压系统结构与原理 2.1 废气涡轮增压系统组成 帕萨特1.8T轿车搭载的发动机有AWL和BGC 等，其上装有的废气涡轮增压系统由废气涡轮增压器和增压压力控制系统组成。 废气涡轮增压器的实物如图1所示，由涡轮室和压气机室组成。在涡轮室上有两个废气接口，一个与发动机的排气总管相对接，位置设在涡轮径向中心上方；另一个与三元催化器相对接，位置设在涡轮的轴向中心部位，进入涡轮壳内的废气最终进入三元催化器进行催化净化。在压气机室上也有 两个接口，一个与空气滤清器相对接，位置设在压气机叶轮的轴向中心部位；另一个接口即高压空气出口，经过压缩的空气提高了压力、密度和含氧量，通过管道进入中冷器（增压空气冷却器）进行降温，最终经节气门体、进气总管、进气歧管充入气缸。 图1 废气涡轮增压器实物图 增压压力控制系统，主要由发动机控制单元（J220）、增压压力传感器（G31，位于发动机舱左侧增压空气冷却器的上部）、增压压力限制电磁阀（N75，位于发动机舱齿形皮带罩右侧）、增压压力调节单元、增压器空气再循环电磁阀（N249，位于发动机舱进气歧管下方）、机械式空气再循环阀、真空罐以及连接管路等组成，如图2所示。 2.2 废气涡轮增压器工作原理 废气涡轮和压气机叶轮安装在同一根轴上，当废气气流冲击涡轮时, 涡轮高速旋转，同时带动压气机叶轮以相同的速度旋转，经空气滤清器滤清的洁净空气被吸入压气机室，压缩后压力升高, 通过管道进入中冷器冷却，而后进入气缸，从而提高了发动机的充气效率。
学校：岭南师范学院专业：汽车技术课题：发动机废气涡轮增压 授课时间：15分钟受训班级：2012汽本2班受训人：梁学号：2012954211 受训技能：提问讲解指导教师：李受训日期：2015年4月30日 教学目标教学目标：1、理解和掌握提高发动机功率的方法 2、了解增压系统的结构形式分类 3、了解涡轮增压的主要优点 教学重点：了解增压系统的结构形式分类 教学难点：了解增压系统的结构形式分类 时间分配教师的教学行为教学技 能要素 学生学习 行为及预 想回答 教学媒体教具 1.5 课程导入：如何提高发动机的工作效率提问学生各抒 己见，思考 PPT 1.5 讲解什么是增压，增压的目的是什么： 增压：就是利用增压器将空气或可燃混合气进行 压缩，再送入发动机气缸的过程。 目的：提高发动机功率和改善经济性能。 讲解听讲 1.5 讲解提高发动机的单机功率有以下三条途径： 1）改变发动机的结构参数（如增加气缸数i，增 大气缸直径D、活塞行程S和减少冲程数τ等）。 2）提高发动机转速n或活塞平均速度Cm。 3）提高发动机的平均有效压力pme。 最经济有效的方法：提高发动机的平均有效压力 pme 讲解听讲 1.5 讲解按增压系统的结构形式分类 （1）机械增压系统 增压器可用离心式压气机、罗茨式压气机、螺旋 转子式压气机或滑片转子式压气机等。 应用：机械增压系统可有效地提高内燃机功率并 能用于二冲程发动机扫气，以及用于复合增压系 统中。Pk值不宜超过160～170kPa，否则，将导 致整机性能下降，特别是比油耗上升。 （2）废气涡轮增压系统 废气涡轮增压器： 废气涡轮与压气机通常装成一体。 特点：其结构简单，工作可靠，一般自吸式发动 机，合理加装废气涡轮增压系统后，可提高功率 30％～50％，降低比油耗5％左右，有利于改善 提问、 讲解、 图解 听讲
第十三章废气涡轮增压 发动机能发出的最大功率受汽缸内能燃烧的燃料的限制，而燃料量又受每循环汽缸内能吸人空气量的限制。如果空气在进入汽缸前受到压缩使其密度增大，则同样汽缸工作容积就 可以容纳更多的新鲜充量，从而可以供给更多的燃料，得到更大的输出功率。 按照提高进气密度增加功率的设想，早在1905年，瑞士的艾尔弗莱德·布奇(Alfred Biichi)就提出了涡轮增压方案，并进行了早期的柴油机定压增压及脉冲增压系统实验，1925年取得成功并获得专利。此后瑞士的布朗·保弗利(BrownBoveri)公司在船用发动机上采用了废气涡轮增压，继之航空活塞式发动机也采用了增压技术。而车用发动机采用涡轮 增压技术较迟，主要原因是车用发动机对涡轮增压器的要求较高，不仅要求效率高，流量范 围宽，能满足车辆发动机变工况的要求。而且还要求结构简单，体积小，质量轻，造价低廉。直到20世纪50年代后期，增压技术才广泛应用到车用柴油机上，并逐步推广到汽油机 中。目前绝大部分的大功率柴油机、半数以上的车用柴油机以及相当比例的高性能汽油机，均已采用增压技术。一般而言，增压后发动机功率可比原机提高40％一60％，甚至更多，发动机的平均有效压力可达到3MPa。增压技术特别是增压中冷技术，被视为提高车用发动 机动力性、经济性及降低排放的有效措施。 §13—1 发动机增压的基本概念及增压类型 一、发动机增压的基本概念 1．增压是提高发动机升功率的有效措施 提高发动机功率，特别是升功率，是提高车用发动机性能的重要途径。发动机有效功率的表达式为：． 户。’牛巍严(13—1) 式中只——有效功率； Pm*--平均有效压力； Vh--汽缸工作容积； i——汽缸数； n——转速； ，——冲程数，四冲程t：4，二冲程f’2。 发动机升功率为： PL‘号lien' (13—2) 由升功率的定义可以看出，升功率越大，发动机的强化程度越高，发出一定有效功率的 动机的尺寸越小，它是评定发动机动力性能和强化程度的重要指标之一。 提高发动机升功率有三个途径：采用二冲程；提高转速；提高平均有效压力。采用二冲 虽然能提高发动机的有效功率，但由于经济性差、热负荷高等缺点，在车用发动机中不能 到广泛应用。而提高转速也会带来运动件惯性增大、燃烧过程恶化等问题。因此，提高平
废气涡轮增压系统及其常见故障分析 专业班级：08电控技师学生姓名：刘跃 指导老师：戴德荣职称：讲师 摘要进过一段时间的社会实践，我发现很多人对废气涡轮增压感到很神秘，很多买车的人只知道轿车尾部有T表明该车发动机采用了废气涡轮增压技术，只知道采用废气涡轮增压的发动机好，却不知它好在哪。该如何使用，如何维护保养。然而现在的一些维修工连废气涡轮增压器的结构、组成、分类，工作原理，控制模式都不理解又谈何去排除废气涡轮增压器的故障。我通过查阅有关汽车发动机及废气涡轮增压器的书籍，网络信息资料。对增压器的分类、组成。特别对废气涡轮增压器的结构、工作原理、控制模式做了细致的介绍。通过调研汽车维修站的内部资料和询问了很多维修技术人员。对废气涡轮增压器的使用、维护、保养，进行分别进行了系统的全面的介绍。对维修过程中出现的一些典型的故障进行了深度的细致的解析，如废气涡轮增压器的漏油。对其中的难点和诊断反法进行综合性的分析。废气涡轮增压在技术方面已经开始向相继增压系统、可变截面涡轮增压系统发展。在材料方面也开始使用钛铝合金的材料，它具有密度小，耐高温及抗氧化的有点。希望可以为维修技师在维护和修理时提供一些参考。 关键词：废气涡轮增压器常见故障
目录 第一章绪论 (2) 1.1内燃机涡轮增压的概念 (2) 1.2内燃机涡轮增压的发展简史 (2) 1.3涡轮增压器在汽车上的应用 (3) 第二章汽车发动机增压系统的分类及特点 (3) 2.1 汽车涡轮增压器的分类 (3) 2.2 汽车涡轮增压器的特点 (5) 第三章废气涡轮增压系统的结构以及工作原理 (6) 3.1 作用 (6) 3.2 构造 (7) 3.3 工作原理 (8) 第四章汽车涡轮增压器的使用及维护 (9) 4.1 涡轮增压器的维护 (9) 4.2 涡轮增压发动机的使用 (10) 第五章废气涡轮增压器的常见故障及案例分析 (13) 5.1 常见故障 (13) 5.2 故障检修方法 (14) 5.3 废气涡轮增压漏油 (14) 5.4 典型案例分析 (15) 第六章废气涡轮增压技术的发展 (16) 6.1 新技术方面 (16) 6.2 新材料方面 (18) 结论 (19) 致谢 (20) 参考文献 (21)
当今时代，科学技术的迅猛发展，极大的促进了汽车技术和汽车工业的高速发展，汽车正日益广泛地深入到社会和人们日常生活的各个方案，这使得汽车修理称为引人注目、迅猛发展的行业。 废气涡轮增压型发动机是利用发动机本身排出的压力废气驱动涡轮旋转，涡轮轴带动叶轮式压气机来提高进气的压力，增加气缸的充气量。采用涡轮增压技术能使发动机功率提高30％～100％，并降低发动机的比油耗和比质量，同时减轻发动机的排气污染，还可以扩大发动机的变形系列。
第一章增压器的简单概述 (4) 1.1概述 (4) 1.1.1增压技术简介 (4) 1.1.2发动机进气增压的基本原理 (6) 1.1.3增压发动机的特点 (7) 1.2废气涡轮增压器及其增压系统 (8) 1.2.1废气涡轮增压器的结构和工作原理 (8) 1.2.2涡轮增压器的设计考虑因素 (10) 第二章废气涡轮增压器常见故障的分析 (11) 2.1分析与修理 (12) 2.1.1简要分析 (12) 2.1.2增压压力不足 (12) 2.1.3增压器涡轮进口温度过高 (13) 2.1.4增压器的冷却水温度过高 (14) 2.1.5增压器轴承滑油温度过高 (14) 2.1.6废气倒流 (14) 2.1.7异响与振动 (15) 2.1.8涡轮端气窗冒烟气和轴承油变质 (15) 第三章涡轮增压器的优缺点及使用注意 (16) 3.1涡轮增压器优缺点分析 (16) 3.1.1涡轮增压器优缺点的对比 (16) 3.1.2比较奥迪A61.8T与奥迪A61.8 (16) 3.1.3涡轮增压器的不足之处 (17) 3.2涡轮增压器的使用注意 (18) 3.2.1工作环境 (18) 3.2.2不能着车就走 (18) 3.2.3不要立即熄火 (18) 3.2.4注意选择机油 (18) 3.2.5发动机机油保持清洁 (18)