1、項目四項目四 汽油機燃料供給系統汽油機燃料供給系統任務任務5 5 進氣增壓控制系統進氣增壓控制系統復習舊課：復習舊課：1、電子控制燃油噴射系統的常見故障？、電子控制燃油噴射系統的常見故障？2、幾種最常見故障的診斷程序？、幾種最常見故障的診斷程序？ 導入新課：導入新課：任務任務5 進氣增壓控制系統進氣增壓控制系統1、增壓是提高功率的有效途徑)加大氣缸總排量加大氣缸總排量.， 即增加氣缸數，增大氣缸即增加氣缸數，增大氣缸 直徑和行程；直徑和行程；)提高轉速；提高轉速；)提高平均有效壓力；提高平均有效壓力；一 、增壓認知提高發動機進氣量，從而提高發動機的功率和扭提高發動機進氣量，從而提高發動機的功率

2、和扭矩，讓車子更有勁。矩，讓車子更有勁。 05aa32、增壓度發動機增壓后增長的功率與增壓前的功率之比發動機增壓后增長的功率與增壓前的功率之比3、增壓比v增壓后空氣壓力與增壓前的空氣壓力之比增壓后空氣壓力與增壓前的空氣壓力之比v增壓發動機按照增壓發動機按照增壓比的大小增壓比的大小可以分為：可以分為：v低增壓，低增壓，.，v中增壓，中增壓，.，v高增壓，高增壓，.，4、增壓的優、缺點優點：優點：)在保證輸出功率不變的情況下，可以使氣缸數減少或者在保證輸出功率不變的情況下，可以使氣缸數減少或者 氣缸直徑減小，從而可以減小發動機的比質量和外形尺寸。氣缸直徑減小，從而可以減小發動機的比質量和外形尺寸。

3、)提高熱效率，降低燃油消耗率。提高熱效率，降低燃油消耗率。)減少排氣污染和噪聲。減少排氣污染和噪聲。)降低發動機的單位功率造價。降低發動機的單位功率造價。)對補償高原功率損失十分有利。對補償高原功率損失十分有利。缺點：缺點：)增壓發動機的機械負荷和熱負荷都較高。增壓發動機的機械負荷和熱負荷都較高。)增壓發動機很難滿足車輛對轉矩適應性及瞬變工況的要求。增壓發動機很難滿足車輛對轉矩適應性及瞬變工況的要求。)車用汽油機應用增壓技術較困難。車用汽油機應用增壓技術較困難。)適用的小型渦輪增壓器發展晚并且效率偏低。適用的小型渦輪增壓器發展晚并且效率偏低。5、增壓系統的分類) 機械增壓系統機械增壓系統) 氣

4、波增壓系統氣波增壓系統) 廢氣渦輪增壓系統廢氣渦輪增壓系統) 復合增壓系統復合增壓系統) 機械增壓系統機械增壓系統 增壓器由發動機的曲軸通過機械傳動系統直接驅動的稱增壓器由發動機的曲軸通過機械傳動系統直接驅動的稱為機械增壓器。增壓器可用離心式壓氣機或羅茨式壓氣機等。為機械增壓器。增壓器可用離心式壓氣機或羅茨式壓氣機等。進氣壓力為。因為進氣壓力越高，機進氣壓力為。因為進氣壓力越高，機械效率越低，產生的噪聲越大，燃油消耗率增加，所以機械械效率越低，產生的噪聲越大，燃油消耗率增加，所以機械增壓器僅適用于小功率柴油機。增壓器僅適用于小功率柴油機。05aa32) 氣波增壓系統氣波增壓系統 發動機曲軸驅動

5、一發動機曲軸驅動一個特殊的轉子，在轉子個特殊的轉子，在轉子中高壓廢氣直接與空氣中高壓廢氣直接與空氣接觸，利用高壓廢氣的接觸，利用高壓廢氣的脈沖氣波迫使空氣壓縮，脈沖氣波迫使空氣壓縮，提高進氣壓力。它比渦提高進氣壓力。它比渦輪增壓低速性能好，結輪增壓低速性能好，結構簡單，加工方便，對構簡單，加工方便，對材料與工藝要求不高，材料與工藝要求不高，加速性好，工況范圍大，加速性好，工況范圍大，但尺寸大，比較笨重，但尺寸大，比較笨重，噪聲大。噪聲大。05aa33) 廢氣渦輪增壓系統廢氣渦輪增壓系統 增壓器與發動機無任何機增壓器與發動機無任何機械聯系，壓氣機由內燃機械聯系，壓氣機由內燃機廢氣驅動的渦輪來帶動

6、。廢氣驅動的渦輪來帶動。在增壓壓力較高時，為了在增壓壓力較高時，為了降低增壓空氣進入發動機降低增壓空氣進入發動機氣缸的溫度，需要增設空氣缸的溫度，需要增設空氣中間冷卻器。該系統應氣中間冷卻器。該系統應用廣泛，一般增壓壓力可用廣泛，一般增壓壓力可達，達，最高甚至達到最高甚至達到。05aa34) 復合增壓系統復合增壓系統在某些發動機上廢氣渦輪增壓與機械增壓并用，是為了保證在某些發動機上廢氣渦輪增壓與機械增壓并用，是為了保證二行程柴油機在起動和低速、低負荷時仍有必要的掃氣壓力，二行程柴油機在起動和低速、低負荷時仍有必要的掃氣壓力，大功率柴油機上應用較多。大功率柴油機上應用較多。利用發動機排出的高溫高

7、壓廢氣的熱能和動能，驅利用發動機排出的高溫高壓廢氣的熱能和動能，驅使渦輪增壓器中的動力渦輪帶動同軸的增壓渦輪一使渦輪增壓器中的動力渦輪帶動同軸的增壓渦輪一起轉動，從而加大循環進氣量，提高發動機的輸出起轉動，從而加大循環進氣量，提高發動機的輸出功率，提高動力性和經濟性。功率，提高動力性和經濟性。增壓后進氣溫度提高，混合氣可以適當變稀，從而增壓后進氣溫度提高，混合氣可以適當變稀，從而可以使可以使CO和和HC的排放量有所降低。的排放量有所降低。國產一汽奧迪國產一汽奧迪A6 1.8T、一汽寶來、一汽寶來1.8T 和上海帕薩和上海帕薩特特1.8T等乘用車都采用了帶廢氣渦輪增壓器的增壓等乘用車都采用了帶廢

8、氣渦輪增壓器的增壓進氣系統。進氣系統。二、廢氣渦輪增壓器的基本結構及原理二、廢氣渦輪增壓器的基本結構及原理廢氣廢氣渦輪渦輪增壓增壓器的器的基本基本結構結構v主要部件有主要部件有渦輪增壓器渦輪增壓器、增壓壓力電磁閥增壓壓力電磁閥、膜片式膜片式放氣控制閥放氣控制閥和和冷卻器冷卻器組成。渦輪增壓器內有組成。渦輪增壓器內有動力渦動力渦輪輪和和增壓渦輪增壓渦輪，它們安裝在同一根軸上。，它們安裝在同一根軸上。工作情況工作情況奧迪奧迪1.8T渦輪增壓器渦輪增壓器廢氣渦輪增壓原理圖廢氣渦輪增壓原理圖工工作作原原理理 利用發動機排出的廢氣作為動力來推動渦輪增利用發動機排出的廢氣作為動力來推動渦輪增壓機內的渦輪（

9、位于排氣道內），渦輪又帶動同軸壓機內的渦輪（位于排氣道內），渦輪又帶動同軸的壓縮輪（位于進氣道內），壓縮輪就壓縮由空氣的壓縮輪（位于進氣道內），壓縮輪就壓縮由空氣濾清器管道送來的新鮮空氣，再送入氣缸。濾清器管道送來的新鮮空氣，再送入氣缸。增壓壓力的控制增壓壓力的控制 v為了保證發動機在不同轉速及工況下都得到最佳為了保證發動機在不同轉速及工況下都得到最佳增壓值，防止發動機爆震和限制熱負荷，對渦輪增壓值，防止發動機爆震和限制熱負荷，對渦輪增壓系統增壓壓力必須進行控制。增壓系統增壓壓力必須進行控制。 1.旁通放氣法：調節進入動力渦輪室的廢氣量從而旁通放氣法：調節進入動力渦輪室的廢氣量從而對增壓壓力進

10、行控制。對增壓壓力進行控制。 2.帶有渦輪增壓的汽油發動機電子控制系統。帶有渦輪增壓的汽油發動機電子控制系統。v執行器內有膜片將之分執行器內有膜片將之分隔成左右兩個腔，膜片左隔成左右兩個腔，膜片左側受進氣增壓壓力的作用，側受進氣增壓壓力的作用，膜片右側裝有彈簧。膜片膜片右側裝有彈簧。膜片與廢氣閥通過一根推桿連與廢氣閥通過一根推桿連接。接。v當壓縮輪側進氣增壓壓當壓縮輪側進氣增壓壓力增加到足以克服執行器力增加到足以克服執行器內的彈簧力時，推桿推動內的彈簧力時，推桿推動廢氣閥開啟。一部分廢氣廢氣閥開啟。一部分廢氣繞過渦輪經排氣歧管直接繞過渦輪經排氣歧管直接排放出去，增壓壓力也隨排放出去，增壓壓力也

11、隨之下降。之下降。 帶有渦輪增壓的汽油發動機電子控制系統帶有渦輪增壓的汽油發動機電子控制系統工工作作過過程程當當VSV開啟，執行器內的受壓空氣經開啟，執行器內的受壓空氣經VSV逸出到壓縮輪側的逸出到壓縮輪側的進氣管內，此時執行器內的受壓氣體壓力進氣管內，此時執行器內的受壓氣體壓力PaPb，執行器，執行器內的膜片受壓變形減小，廢氣閥開度也相應減小，廢氣繞過內的膜片受壓變形減小，廢氣閥開度也相應減小，廢氣繞過渦輪的旁通量減少，增壓壓力上升。渦輪的旁通量減少，增壓壓力上升。當當VSV關閉時，受壓縮輪增壓的氣體直接作用在執行器的膜關閉時，受壓縮輪增壓的氣體直接作用在執行器的膜片上，膜片受壓變形增大，廢

12、氣閥開度也相應增大，廢氣繞片上，膜片受壓變形增大，廢氣閥開度也相應增大，廢氣繞過渦輪的旁通量增多，增壓壓力下降。過渦輪的旁通量增多，增壓壓力下降。05aa3三、增壓發動機在結構上的變動三、增壓發動機在結構上的變動. 增大供油量，調整供油系增大供油量，調整供油系 增大循環供油量，但必須保證不增加供油持續角。增大循環供油量，但必須保證不增加供油持續角。 否則燃燒過程拉長，經濟性變差，排氣溫度升高，否則燃燒過程拉長，經濟性變差，排氣溫度升高， 熱負荷增加。熱負荷增加。. 改變配氣相位改變配氣相位)合理地加大氣門重疊角，以增加掃氣空氣，冷卻受合理地加大氣門重疊角，以增加掃氣空氣，冷卻受 熱零件，降低熱

13、負荷，提高充氣效率，改善渦輪熱零件，降低熱負荷，提高充氣效率，改善渦輪的的 工作條件。工作條件。)為使充氣效率提高，可增大進、排氣門的升程，為為使充氣效率提高，可增大進、排氣門的升程，為 避免氣門碰撞活塞，活塞頂部可挖凹坑。避免氣門碰撞活塞，活塞頂部可挖凹坑。)改進進氣門和氣門座的結構和材質，提高其耐磨性。改進進氣門和氣門座的結構和材質，提高其耐磨性。05aa3.減小壓縮比，增大過量空氣系數減小壓縮比，增大過量空氣系數) 為了降低最高爆發壓力，壓縮比可適當降低。為了降低最高爆發壓力，壓縮比可適當降低。) 增加過量空氣系數，降低熱負荷和改善經濟性。增加過量空氣系數，降低熱負荷和改善經濟性。. 進

14、、排氣系統進、排氣系統 脈沖系統中，為了使掃氣期間各缸排氣不致脈沖系統中，為了使掃氣期間各缸排氣不致互相干擾，排氣管必須分支。分支的原則是一互相干擾，排氣管必須分支。分支的原則是一根排氣管所連各缸排氣必須不相重疊。四沖程根排氣管所連各缸排氣必須不相重疊。四沖程機一根排氣管所連接氣缸數目一般不超過三個，機一根排氣管所連接氣缸數目一般不超過三個，三個氣缸的排氣期必須合理岔開。三個氣缸的排氣期必須合理岔開。05aa3. 冷卻增壓空氣冷卻增壓空氣增壓空氣冷卻，一方面可提高進入氣缸的空氣密度，增壓空氣冷卻，一方面可提高進入氣缸的空氣密度，提高功率，同時也降低了熱負荷和排氣溫度。提高功率，同時也降低了熱負

15、荷和排氣溫度。試驗表明，增壓空氣溫度每降低試驗表明，增壓空氣溫度每降低，柴油機的，柴油機的循環平均溫度可降低循環平均溫度可降低，增壓比為，增壓比為.時，供氣量能比不用中冷器時提高時，供氣量能比不用中冷器時提高，發動機的動力性和經濟性都會得，發動機的動力性和經濟性都會得到改善。到改善。冷卻增壓空氣的方法有冷卻增壓空氣的方法有水冷水冷和和空氣冷卻空氣冷卻兩種。兩種。05aa3四、增壓發動機性能四、增壓發動機性能.低速扭矩特性變化（低速扭矩性能差）低速扭矩特性變化（低速扭矩性能差）.加速性能變差加速性能變差.改善了經濟性改善了經濟性.降低了排氣污染和噪聲降低了排氣污染和噪聲.起動、制動困難起動、制動

16、困難05aa3.爆燃爆燃汽油機增壓后，可燃混合氣進氣終點的溫度、壓力汽油機增壓后，可燃混合氣進氣終點的溫度、壓力P增高，燃燒室熱區零件熱負荷提高，致使爆燃加劇。增高，燃燒室熱區零件熱負荷提高，致使爆燃加劇。必須采取相應措施如降低壓縮比、進氣中冷以及推遲點必須采取相應措施如降低壓縮比、進氣中冷以及推遲點火時刻，這又帶來熱效率下降、排溫升高、增加成本等火時刻，這又帶來熱效率下降、排溫升高、增加成本等弊端。因此，汽油機的增壓比一般不超過，功率增加弊端。因此，汽油機的增壓比一般不超過，功率增加最大幅度約為，經濟性沒有明顯改善。最大幅度約為，經濟性沒有明顯改善。五、汽油機增壓的困難五、汽油機增壓的困難.

17、混合氣的調節混合氣的調節汽油機采用汽油機采用定質變量調節定質變量調節，化油器式發動機增壓時，氣體，化油器式發動機增壓時，氣體流經化油器喉口的壓力是變化的，不僅難于精確供給一定流經化油器喉口的壓力是變化的，不僅難于精確供給一定濃度的混合氣，還增加了一些如增壓器前置或后置于化油濃度的混合氣，還增加了一些如增壓器前置或后置于化油器的方案選擇、化油器密封、加速響應等新問題。器的方案選擇、化油器密封、加速響應等新問題。05aa3.增壓器的特殊要求增壓器的特殊要求汽油機增壓比小、流量范圍廣、熱負荷高、最高汽油機增壓比小、流量范圍廣、熱負荷高、最高轉速高且變化范圍大，這就要求設置增壓調節裝轉速高且變化范圍大

18、，這就要求設置增壓調節裝置，使得汽油機的增壓器比柴油機的成本高得多。置，使得汽油機的增壓器比柴油機的成本高得多。.熱負荷高熱負荷高汽油機燃燒溫度高，膨脹比小，過量空氣系數小，汽油機燃燒溫度高，膨脹比小，過量空氣系數小，排氣溫度高，增壓更加重了整機的熱負荷。為減排氣溫度高，增壓更加重了整機的熱負荷。為減少掃氣用的可燃混合氣的損失，又不得不減少進、少掃氣用的可燃混合氣的損失，又不得不減少進、排氣門的重疊角，致使汽油機的排氣門、活塞、排氣門的重疊角，致使汽油機的排氣門、活塞、渦輪的熱負荷均高于柴油機。渦輪的熱負荷均高于柴油機。六、增壓與非增壓發動機優缺點比較六、增壓與非增壓發動機優缺點比較v一臺發動

19、機裝上渦輪增壓器后，其輸出的最大功一臺發動機裝上渦輪增壓器后，其輸出的最大功率與未裝增壓器的相比，可增加大約率與未裝增壓器的相比，可增加大約40%甚至更甚至更多。這意味著一臺小排量的發動機經增壓后，可多。這意味著一臺小排量的發動機經增壓后，可以產生同較大排量發動機相同的功率。以產生同較大排量發動機相同的功率。v發動機在采用廢氣渦輪增壓技術后，工作中產生發動機在采用廢氣渦輪增壓技術后，工作中產生的最高爆發壓力和平均溫度將大幅度提高，從而的最高爆發壓力和平均溫度將大幅度提高，從而使發動機的機械性能、潤滑性能都會受到影響，使發動機的機械性能、潤滑性能都會受到影響，而且還會提高排氣溫度。而且還會提高排氣溫度。v維修費用高，如更換渦輪增壓器：奧迪維修費用高，如更換渦輪增壓器：奧迪A6 1.8