1、帕薩特1.8T轎車廢氣渦輪增壓系統原理與檢修趙錦強（威海職業學院，山東 威海 264210） 51 廢氣渦輪增壓系統的作用一般發動機當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，不會產生更多的功率。發動機供油越多，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動機上陸續安裝廢氣渦輪增壓器。廢氣渦輪增壓發動機是利用發動機排出廢氣的能量將進入氣缸的新鮮空氣預先進行壓縮，使發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，使發動機在尺寸不變的條件下產生更大的功率并具有更高的燃燒效率，降低了油耗。2 廢氣渦輪增壓系統結構

2、與原理2.1 廢氣渦輪增壓系統組成帕薩特1.8T轎車搭載的發動機有AWL和BGC等，其上裝有的廢氣渦輪增壓系統由廢氣渦輪增壓器和增壓壓力控制系統組成。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，一個與發動機的排氣總管相對接，位置設在渦輪徑向中心上方；另一個與三元催化器相對接，位置設在渦輪的軸向中心部位，進入渦輪殼內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，最終經節氣門

3、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，主要由發動機控制單元（J220）、增壓壓力傳感器（G31，位于發動機艙左側增壓空氣冷卻器的上部）、增壓壓力限制電磁閥（N75，位于發動機艙齒形皮帶罩右側）、增壓壓力調節單元、增壓器空氣再循環電磁閥（N249，位于發動機艙進氣歧管下方）、機械式空氣再循環閥、真空罐以及連接管路等組成，如圖2所示。2.2 廢氣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，當廢氣氣流沖擊渦輪時, 渦輪高速旋轉，同時帶動壓氣機葉輪以相同的速度旋轉，經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

4、進入氣缸，從而提高了發動機的充氣效率。1-活性碳罐；2-活性碳罐電磁閥N80；3-活性炭罐單向閥；4-空氣濾清器；5-廢氣渦輪增壓器；6-燃油壓力調節器；7-接制動助力器；8-單向閥（在制動助力器與進氣歧管之間）；9-抽氣泵；10-單向閥；11-真空罐；12-曲軸箱通風裝置；13-單向閥（在活性碳罐與進氣歧管之間）；14-增壓空氣冷卻器（帶增壓壓力傳感器G31）；15-節氣門控制單元J338；16-增壓器空氣再循環閥N249；17-進氣歧管；18-增壓壓力調節單元；19-增壓壓力限制電磁閥N75；20-機械式空氣再循環閥；21-曲軸箱通風壓力調節閥圖2 廢氣渦輪增壓系統在發動機上的布置情況2.

5、3 增壓壓力控制系統工作原理增壓壓力調節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，渦輪室內的廢氣旁通閥由增壓壓力調節單元的膜片閥通過推桿控制。當沖擊渦輪的廢氣量增加，渦輪轉速加快，增壓壓力提高，當增壓壓力達到一定值時，增壓壓力調節單元內膜片閥移動，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，渦輪轉速下降，相應地增壓壓力也下降（如圖3所示）。如增壓壓力繼續增大，則旁通閥開度也增大，從而實現對增壓壓力的自動調節。圖3 渦輪增壓器結構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

6、增壓器壓氣機出口、增壓壓力調節單元及低壓進氣管（壓氣機入口）相連接，如圖4所示。發動機控制單元根據需要以占空比方式給增壓壓力限制電磁閥通電，改變加在增壓圖4 增壓壓力限制電磁閥N75壓力調節單元膜片閥上的氣壓以調節增壓壓力。在中低速小負荷時，增壓壓力限制電磁閥的A 端與B 端連通，允許增壓壓力調節單元自動調節增壓壓力；在加速或高速大負荷時，該電磁閥由發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，使加在增壓壓力調節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。機械式空氣再循環閥并聯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

7、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，細管C通過真空管與增壓器空氣再循環電磁閥N249 相連接。閥內有真空膜片，當膜片室的真空度較小時，機械式空氣再循環閥不開啟，當有較大真空度（a）實物圖 （b）結構示意圖圖5 機械式空氣再循環閥作用于膜片上時，閥開啟，增壓后的部分空氣又返回低壓進氣管。增壓器空氣再循環電磁閥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、機械式空氣再循環閥和真空罐相連接。該閥受發動機控制單元控制，不通電時進氣歧管與機械式空氣再循環閥的膜片室相通，通電時真空罐與機械式空氣再循環閥的膜片室相通。在發

8、動機怠速或小負荷工況時，進氣歧管的真空度較大，發動機進氣不需要增壓，此時增壓器空氣再循環電磁閥不通電，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，節氣門突然關閉，瞬間增壓器需要卸荷。因此時進氣歧管內的真空度不足以開啟機械式空氣再循環閥，故發動機控制單元將立即給增壓器空氣再循環電磁閥N249通電，使真空罐與機械式空氣再循環閥接通，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氣門前存在的高壓壓力瞬間被卸掉，使壓氣機葉輪旋轉的阻力不致過大, 這樣一是減輕高壓氣體對壓氣

9、機葉輪的沖擊，二是能使渦輪增壓器保持在較高的轉速，使增壓器在需要時能更迅速地向發動機提供所需的增壓壓力，減小渦輪增壓器的“遲滯”現象。圖6 增壓器空氣再循環電磁閥N249增壓空氣冷卻器安裝在廢氣渦輪增壓器之后、節氣門之前, 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 故障診斷廢氣渦輪增壓系統出現故障會造成增壓壓力降低，使發動機進氣量減少，功率降低。而導致增壓壓力低的故障經常有：1增壓壓力限制電磁閥損壞；2增壓壓力調節單元損壞或連接管路損壞；3機械式空氣再循環閥損壞；4增壓器空氣再循環電磁閥損壞或連接

10、管路損壞；5廢氣渦輪增壓器與進氣管之間漏氣；6廢氣渦輪增壓器自身損壞。重要部件的檢查方法如下：（1）檢查增壓壓力限制電磁閥N75和增壓器空氣再循環電磁閥N249將金奔騰“彩圣”JBT-CS538T汽車故障檢測儀與該車的自診斷插座連接，接通點火開關，操作檢測儀，鍵入014進入測試執行元件功能菜單，依次激活兩個電磁閥，正常的話每個都應能聽到咔嗒咔嗒的響聲。從增壓壓力限制電磁閥N75上拔下連接軟管和電插頭，用萬用表測量線圈阻值，正常值應為：2535，如圖7所示；直接給電磁閥供12V電（注意極性要與實車相同）并同時用軟管吹氣檢查，正常情況下不通電時A與 B 應通，通電時A、B、C 應互通。用萬用表測量

11、增壓器空氣再循環電磁閥N249的阻值，正常值應為：2730；直接給電磁閥供12V電，正常情況下不通電時A、B兩端應相通，通電時B、C兩端應相通。（2）檢查增壓壓力調節單元及連接管路讓發動機怠速運轉5min，之后急踩油門使發動機轉速迅速升高到5000r/min，增壓壓力調節單元的推桿應能正常移動，無卡滯現象。（3）檢查機械式空氣再循環閥從車上拆下機械式空氣再循環閥，通過軟管將該閥真空管接頭（C端）與手動真空泵連接，扳動真空泵產生吸力，此時A、B兩端應相通，放開真空泵解除真空， A、B兩端應迅速截止且密封良好。圖7 增壓壓力限制電磁閥N75線圈電阻的測量4 正確使用與維護渦輪增壓器工作轉速很高（最高可達180000r/min），所以對潤滑和自身清潔度的要求很高。多年的經驗告訴我們，造成渦輪增壓器故障的主要原因是潤滑問題，例如潤滑油供油滯后、節流、缺少、變質或油里有雜質等；其次是外來雜物進入壓氣機葉輪或廢氣渦輪，因此既要有良好的維護保養習慣，特別是對空氣濾清器和機油濾清器的維護保養，同時也要有良好的駕駛習慣： （1）發動機起動后不可立即急踩油門踏板起步運行，應先怠速運轉35 min，之后才能起步行駛。這是為了使機油溫度升高，流動性變好，讓增壓器能得到充分潤滑，特別是當環境溫度過低或車輛較長時間停放不用時更需這樣做。（2）長距離高速運行的車輛停車后發動機不可立即熄火，應怠速運行35min