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這臺安裝ROTREX機械增壓的思域馬力達到232匹,比紅頭K20A的225匹還要高。論實用性和改裝費用完全比移植紅頭引擎性價比更高。究竟是什么樣的機械增壓思域讓“紅頭”也甘拜下風呢?下面一一揭曉。
外觀:原裝范
白色車身和原裝的包圍顯得足夠低調(diào),車主對外觀并不在意。連“拉風”專用尾翼都沒裝。只是換裝的前后本田紅章和臺灣產(chǎn)的ken’sport綠色17寸輪圈讓思域從外觀看起來有點改裝范。
底盤:運動舒適兼顧
底盤方面的改裝以街道運動兼顧舒適為主要目的,所以這臺思域的底盤改裝比較有限。前后避震換裝了來自FSD-KONI的FSD避震器配合TEIN S TECH短彈簧,舒適度和運動能力兼顧。另外KGS前后防傾桿和獅斯特前后頂吧令底盤和車身整體穩(wěn)定性提升。剎車方面換裝了AP5200四活塞卡鉗配合前后DBA300MM剎車碟以及EBC 500℃蹄片,剎車能力明顯改善。
動力 輪上170匹馬力
思域底盤在同級車中有出色的運動能力是有口皆碑的,玩車人中常說的“彎道王,直路狂”思域已經(jīng)有了前者優(yōu)勢,動力上再加強升級就美名滿譽了。這臺改裝了ROTREX C15機械增壓器,使用0.7bar增壓值,外掛E-mamage白金版外掛ECU后,輪上馬力直線上升至170匹,行走街道綽綽有余。進排氣使用了來自領(lǐng)賢的KGS全段產(chǎn)品。排氣聲效不錯,低扭控制不錯,高轉(zhuǎn)時也不會太過于高亢。
內(nèi)飾:車模是亮點
車內(nèi)的改裝并不明顯,中控臺上安裝了一套臺灣產(chǎn)的DEPO儀表顯示,監(jiān)控機油油溫、油壓、水溫、排氣溫度。比較體現(xiàn)車主個性的是,車內(nèi)一字排開的Q版小車模和FD2 1:43的精致模型??吹贸鲕囍魇莻€十分喜歡FD2的本田fans。
試駕:太好開了
底盤操控方面,KONI的FSD避震器配合TEIN S TECH短彈簧在日常使用與街道游走中平衡得非常不錯,駕駛中能感覺到這套避震對路面的濾震處理甚至有點歐洲味。路上的快速切換變線顯得得心應手,但稍微激烈點的入彎與出彎支撐力就有點力不從心了。
機械增壓的思域從靜止開始加速整個過程非常線性,如同在開一臺大排量的自然吸氣車型。加速力非常迅猛,除了得益于ROTREX機械增壓的功效外,4.733的大尾牙也是思域加速迅猛的重要因素。
當用4擋在80km/h左右開始加速,此時轉(zhuǎn)速較低,但加速力依然源源不斷。用5擋測試效果一樣明顯,只有0.7bar的增壓值,表現(xiàn)卻出人意料。這就是機械增壓的獨特之處,相比渦輪車過于滯后,滯后過后又過于暴躁的動力表現(xiàn),機械增壓實在太好了。從日常使用的角度來看,機械增壓顯然更會贏得玩車人的心。
眾多成功的ROTREX案例
領(lǐng)賢技師賴發(fā)忠談機械增壓改裝
【關(guān)鍵字】:富氣壓縮機 干氣密封 泄漏量 催化裂化
1.0Mt/a重油催化裝置富氣壓縮機C301為離心式壓縮機,具體型號為2MCL527-10,該設(shè)備于1991年建設(shè),1992年10月投產(chǎn),原密封形式為浮動環(huán)間隙密封,輔助密封系統(tǒng)為密封油站。考慮老式的浮動環(huán)間隙密封密封效果差、密封油泄漏嚴重,該設(shè)備于2007年7月進行密封改造,采用先進的氣膜密封,即干氣密封,該機組干氣密封系統(tǒng)投產(chǎn)后運行平穩(wěn)。2014年4月裝置停工檢修,對干氣密封進行修復,開工48小時后,高壓端干氣密封泄漏量由0.3Nm3/h上升至2.1 Nm3/h(泄漏量報警值為2.0 Nm3/h)。干氣密封的泄漏量大幅波動嚴重影響密封性能,干氣密封的運行狀況直接決定著富氣壓縮機組能否長周期運行,本文從干氣密封原理、干氣密封結(jié)構(gòu)著手,詳細分析泄漏量增大的原因,從而監(jiān)控干氣密封的運行性能,防止干氣密封因大量泄漏造成機組突然停機。
1 干氣密封簡介
1.1 干氣密封原理
干氣密封也稱氣膜密封,是一種依靠幾微米的氣體薄膜的機械密封,主要應用于石油化工行業(yè)的離心壓縮機等旋轉(zhuǎn)機械。動環(huán)密封面經(jīng)過研磨、拋光處理,并在其上面加工出有特殊作用的螺旋槽,螺旋槽深度在2.5~10μm之間,當動環(huán)隨著機體運轉(zhuǎn)時,流體被泵入螺旋槽的根部,在密封的端面上就會形成氣膜,從而使動靜環(huán)脫離,在密封兩個配對的端面產(chǎn)生大約3μm的間隙,氣體壓力和彈簧力與開放力配合,使氣膜具有良好的彈性即高氣膜剛度,不但可以防止密封面之間相互接觸,而且可以在此環(huán)面形成密封屏障阻止介質(zhì)泄漏,達到密封的目的。
1.2干氣密封結(jié)構(gòu)
下面以雙端面干氣密封為例簡要介紹干氣密封的結(jié)構(gòu),干氣密封主要結(jié)構(gòu)包括:密封動環(huán)、密封靜環(huán)、彈簧座、彈簧、輔助密封圈、氮氣注入接口等。干氣密封可單級使用,也可雙級使用,雙端面干氣密封結(jié)構(gòu)型式,干氣密封雙級使用可以有效降低每一級的密封負荷,當?shù)谝患壝芊馐Ш?,第二級密封可以繼續(xù)起作用,從根本上提高密封的可靠性。
2 干氣密封的動態(tài)平衡與干氣密封泄漏量
干氣密封正常運行時,浮動環(huán)與固定環(huán)之間形成穩(wěn)定的剛性氣膜使其維持一定的密封間隙h,使二者達到非接觸狀態(tài)運行,動環(huán)、靜環(huán)、剛性氣模、密封間隙四者形成了干氣密封的動態(tài)平衡。
干氣密封的泄漏量是形成密封氣膜的密封氣體的跑損量,為維持浮動環(huán)與固定環(huán)之間形成穩(wěn)定的剛性氣膜,需要穩(wěn)定的氣體壓力P1和相對穩(wěn)定的泄漏氣體壓力P2,即形成了干氣密封的泄漏量,本裝置使用的主密封氣體為氮氣,氣膜厚度為幾微米,所以氮氣的泄漏量極少一般為0.5-1.0Nm3/h.當干氣密封浮動環(huán)與固定環(huán)之間形成的動態(tài)平衡打破時,密封間隙h隨之發(fā)生變化,在干氣密封動態(tài)平衡曲線中h0左右擺動,干氣密封泄漏量發(fā)生波動,于是干氣密封的泄漏量這一關(guān)鍵參數(shù)能直接反應出密封端面的實時運行狀態(tài)[2]。
3 干氣密封泄漏量增大的原因分析
3.1 干氣密封安裝密封間隙過小或過大
密封初始安裝時通過調(diào)整彈簧力的大小可以間接調(diào)整干氣密封運行時的密封間隙h0,初始密封間隙過大會使干氣密封的密封氣泄漏量增大,密封性能下降,不過可以減少密封端面的碰磨機會;初始密封間隙過小,干氣密封的泄漏量小,密封性能好,密封端面的碰磨機會較大,本案中裝置2014年5月4日壓縮機開工,高壓端密封氣泄漏量變化趨勢,自2014年5月6日0時至5月8日22時干氣密封泄漏量從0.24 Nm3/h上升至2.09 Nm3/h,泄漏量超標報警,從泄漏量初始值0.24 Nm3/h判斷安裝時密封間隙h0為過小的情況,從密封泄漏上升趨勢判斷存在因干氣密封安裝密封間隙過小,動、靜環(huán)之間動態(tài)平衡過程中出現(xiàn)輕微接觸工況,動、靜環(huán)的接觸運行極易造成密封面磨損,致使干氣密封泄漏量增大。
a)干氣密封開機過程中密封端面受到污染
干氣密封安裝結(jié)束后富氣壓縮機C301開機前,密封系統(tǒng)存在受工藝介質(zhì)、系統(tǒng)污染風險,密封端面受污染后密封系統(tǒng)將無法維持正常運行,易造成干氣密封嚴重泄漏事件。油系統(tǒng)啟動前必須投用隔離氣,如果未投用隔離氣啟動油泵,聯(lián)鎖動作油泵將無法啟動,所以排除油系統(tǒng)對干氣密封的污染。2014年5月4日壓縮機開機前,裝置采用氮氣保護措施對壓縮機內(nèi)沖氮氣保壓,同時干氣密封投用,直至壓縮機運行正常,可以基本排除機組開機過程中干氣密封受污染情況。
b)壓縮機工況波動引起密封泄漏量增大
壓縮機工況頻繁波動易造成干氣密封動態(tài)平衡遭到破壞,動、靜環(huán)之間動態(tài)平衡的密封間隙h0不段改變,易使泄漏量增大,尤其是壓縮機在喘振工況時,干氣密封所受沖擊最大。收集2014年5月4日至11月30日轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)形成曲線,轉(zhuǎn)速平穩(wěn)在7200rpm至7400rpm之間小幅波動,基本可以排除因壓縮機工況頻繁波動造成干氣密封泄漏量增大的成因。
3.2 壓縮機開工前端面受到機械損傷
壓縮機開工前汽輪機暖機暖管過程中需間斷性定時盤車,壓縮機低轉(zhuǎn)速運行使干氣密封端面密封槽性能明顯下降,存在密封面接觸運行工況,長時間運行易出現(xiàn)密封面磨損失效,國內(nèi)同行業(yè)已出現(xiàn)幾例因長間盤車引起的密封面損壞。本裝置富氣壓縮機盤車系統(tǒng)技術(shù)相對落后,為沖擊式機械盤車機構(gòu)[3],每次盤車僅為180°不存在長時間密封面接觸運行工況,短時間的盤車密封面接觸運行工況仍然存在,密封端面的輕微機械磨損不能排除。
4 制定措施避免干氣密封泄漏量增大
首先,合理制定干氣密封安裝間隙,干氣密封上實驗臺調(diào)校過程中,應避免安裝間隙過大或過小,使密封氣的泄漏量在合理范圍內(nèi)。初始安裝間隙過大,密封氣泄漏量增大;初始安裝間隙過小,易造成動、靜環(huán)碰摩,易造成泄漏量增大。
其次,機組開工過程中應避免污染。干氣密封端面潔凈度高,不潔凈工藝介質(zhì)、機械雜質(zhì)等進入斷面易造成端面損壞,致使干氣密封泄漏量增大,所以裝置開、停工過程中工藝吹掃應嚴格控制吹掃介質(zhì)進入干氣密封,吹掃過程中采用氮氣保護是預防干氣密封受污染有效的措施。
再次,機組開機后平穩(wěn)操作。機組運行正常后,為保證干氣密封長周期運行要嚴格監(jiān)控機制的運行參數(shù),應避免機組轉(zhuǎn)速、出入口壓力、工藝介質(zhì)組分大幅度波動,干氣密封運行參數(shù)平穩(wěn)是能夠保證其內(nèi)部組件長期穩(wěn)定非接觸運行,保證密封可靠性能。
5 小結(jié)
本文通過對干氣密封原理、結(jié)構(gòu)、運行動態(tài)工況進行詳細分析,從干氣密封的安裝間隙、密封端面污染、壓縮機運行工況、端面機械損傷等方面逐一查找干氣密封泄漏量增大的原因,認為干氣密封的初始安裝間隙、密封端面輕微污染和端面輕度機械損傷可能造成干氣密封泄漏量增大,干氣密封泄漏量在指標范圍內(nèi)的動態(tài)波動,說明密封主要部件仍然處于相對穩(wěn)定工況,可以繼續(xù)觀察運行,為保證機組長周期運行,機組管理人員需加強對干氣密封泄漏量趨勢的密切監(jiān)控。
參考文獻
[1] 王汝美.實用機械密封技術(shù)問答[M].北京:化學工業(yè)出版社,2004
關(guān)鍵詞:操作維護;增壓車輛;降耗增率;有效方法
Pick to: turbo technology is currently the only can make the engine under the condition of invariable in fuel consumption increase power device, the use of advanced combustion engine manufacturing technology, vigorously promote exhaust turbocharging technology, improve the comprehensive efficiency of internal combustion engines, internal combustion engine fuel consumption reduction, is an eternal pursuit of automobile manufacturers. At the same time, in the operation and use supercharged vehicles, it is reasonable and effective operation and maintenance of the supercharger, more conducive to reduce fuel consumption to increase power, extend the service life of the vehicle.
Key words: operation and maintenance; Supercharged vehicles; The consumption rate; Effective way to
中圖分類號:TE08文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
0引言
年初,工業(yè)和信息化部制定了《工業(yè)節(jié)能“十二五”規(guī)劃》。其中內(nèi)燃機系統(tǒng)節(jié)能工程提到,采用先進的內(nèi)燃機制造工藝及材料,優(yōu)化整機與配套機械的匹配技術(shù),大力推廣廢氣渦輪增壓技術(shù),重點支持電控燃油高壓噴射系統(tǒng)、高效增壓器和關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。到2015年,內(nèi)燃機產(chǎn)品燃油消耗率比2010年降低10%,投放市場的節(jié)能型內(nèi)燃機產(chǎn)品占市場保有量的20%。
前些年,國家出臺了多項政策,撥放大筆資金鼓勵電動車的發(fā)展,但市場銷量寥寥無幾。目前,國家調(diào)整政策,將推廣高壓燃油噴射、增壓、排氣后處理、高效濾清、低摩擦和高密封等技術(shù),提高內(nèi)燃機的綜合效率,降低內(nèi)燃機燃油消耗。科技部863計劃“節(jié)能與新能源汽車”重大科技專項特聘專家王秉剛曾表示,國家將重點發(fā)展四個方面的技術(shù),其中之一是先進的動力系統(tǒng)和整車技術(shù),例如先進的發(fā)動機和變速箱。預計有了國家政策支持,小排量渦輪增壓發(fā)動機在實現(xiàn)節(jié)能的同時,車型無疑最符合要求將成趨勢。
有國外公司預計,全球渦輪增壓發(fā)動機市場將在未來5年實現(xiàn)銷量翻倍。2009年,渦輪增壓發(fā)動機全球銷售共計1700萬臺,2015年,這一數(shù)字將達到3500萬臺。預計到2015年,我國市場渦輪增壓發(fā)動機份額將從現(xiàn)在的近10%上升到20%。
汽車制造商有一個永恒的追求,即要省油,又要動力大。目前渦輪增壓技術(shù)是唯一能使發(fā)動機在耗油量不變的情況下增加功率的裝置。
1渦輪增壓和雙渦輪增壓
1)渦輪增壓,是一種利用內(nèi)燃機(Internal Combustion Engine)運作所產(chǎn)生的廢氣驅(qū)動空氣壓縮機(Air-compressor)的技術(shù)。與超級增壓器(機械增壓器, Super-Charger)功能相似,兩者都可增加進入內(nèi)燃機或鍋爐的空氣流量,從而令機器效率提升。常見用于汽車引擎中,透過利用排出廢氣的熱量及流量,渦輪增壓器能提升內(nèi)燃機的馬力輸出。
2)雙渦輪增壓是渦輪增壓的方式之一。針對廢氣渦輪增壓的渦輪遲滯現(xiàn)象,串聯(lián)一大一小兩只渦輪或并聯(lián)兩只同樣的渦輪,在發(fā)動機低轉(zhuǎn)速的時候,較少的排氣即可驅(qū)動渦輪高速旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生足夠的進氣壓力,減小渦輪遲滯效應。
2渦輪增壓器的工作原理
渦輪增壓器連接到發(fā)動機的排氣歧管,氣缸內(nèi)排出的尾氣帶動渦輪旋轉(zhuǎn),與燃氣輪機類似。渦輪通過軸與安裝在空氣過濾器與吸氣管之間的壓縮機相連,壓縮機把空氣壓縮到氣缸中,氣缸排出的尾氣流過渦輪葉片,使渦輪旋轉(zhuǎn)。流過葉片的尾氣越多,渦輪旋轉(zhuǎn)速度就越快。(如圖1)
圖1 渦輪增壓器在汽車中的連接方式
3增壓器的種類
當前發(fā)動機的增壓方式主要有三種:1.廢氣渦輪增壓;2.機械增壓;3.氣波增壓。不管那一種方式,它們最終目的都是增加發(fā)動機的進氣量,使汽油燃燒更加充分,從而增加發(fā)動機的輸出功率。但是,三種方式在其工作特性方面卻有很大區(qū)別。
1)廢氣渦輪增壓
廢氣渦輪增壓因結(jié)構(gòu)緊湊、效率提升明顯、故障率低和噪音小等諸多特點,在主流車型中占領(lǐng)著主導地位。廢氣渦輪增壓是靠發(fā)動機排氣的剩余動能來驅(qū)動渦輪旋轉(zhuǎn),優(yōu)點是渦輪轉(zhuǎn)速高、增壓值大對動力提升明顯。尤其在急加速和高轉(zhuǎn)速下,渦輪增壓起作用后發(fā)動機動力會突然提升。一臺發(fā)動機裝上渦輪增壓器后,其輸出的最大功率與未裝增壓器相比,可增加大約40%甚至更多。而且還沒有改變發(fā)動機的排氣量。缺點是廢氣渦輪增壓有渦輪遲滯現(xiàn)象,即發(fā)動機在轉(zhuǎn)速較低(一般在1500―1800轉(zhuǎn)以下)排氣動能較小,不能驅(qū)動渦輪高速旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生增大進氣壓力的作用,這時候的發(fā)動機動力等同于自然吸氣。
2)機械增壓器
早期的增壓器都屬于機械增壓,被稱作“超級增壓器”(Supercharger),后來渦輪增壓器發(fā)明了,就被稱為Turbocharger。機械增壓器就像空氣壓縮機,是通過發(fā)動機曲軸皮帶輪直接驅(qū)動渦輪進行增壓。其最大優(yōu)點是沒有渦輪遲滯,在中低負荷工況下能夠有效的增加進氣量、改變發(fā)動機輸出功率。但是由于機械增壓器的動力來源完全依靠引擎帶動,在高轉(zhuǎn)速下機械增壓器會變成發(fā)動機的負載。
3)氣波增壓
氣波增壓氣器運轉(zhuǎn)起來噪音大,其結(jié)構(gòu)也不如廢氣渦輪增壓器緊湊,所以用的比較少。單渦輪一般是指的是廢氣渦輪增壓器。而雙渦輪是指在擁有廢氣渦輪增壓器的基礎(chǔ)上,同時又具有機械增壓器得功能。
4增壓器的優(yōu)缺點
1)常見的渦輪增壓都是單渦輪增壓,分機械式渦輪增壓、廢氣渦輪增壓和復合式渦輪增壓。機械式增壓是發(fā)動機運轉(zhuǎn)直接驅(qū)動渦輪,優(yōu)點是沒有渦輪遲滯,缺點是損耗部分動力、增壓值較低。
2)廢氣渦輪增壓是靠發(fā)動機排氣的剩余動能來驅(qū)動渦輪旋轉(zhuǎn),優(yōu)點是渦輪轉(zhuǎn)速高、增壓值大對動力提升明顯,缺點是有渦輪遲滯現(xiàn)象,即發(fā)動機在轉(zhuǎn)速較低(一般在1500―1800轉(zhuǎn)以下)排氣動能較小,不能驅(qū)動渦輪高速旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生增大進氣壓力的作用,這時候的發(fā)動機動力等同于自然吸氣,當轉(zhuǎn)速提高后,渦輪增壓起作用了動力會突然提升。
3)機械增壓有助于低轉(zhuǎn)速時的扭力輸出,但是高轉(zhuǎn)速時功率輸出有限;而廢氣渦輪增壓在高轉(zhuǎn)速時擁有強大的功率輸出,但低轉(zhuǎn)速時則力不從心。發(fā)動機的設(shè)計師們于是就設(shè)想把機械增壓和渦輪增壓結(jié)合在一起,來解決兩種技術(shù)各自的不足,同時解決低速扭矩和高速功率輸出的問題。2005年,大眾開始將這套技術(shù)裝配到量產(chǎn)的民用車型高爾夫1.4 TSI上,這套系統(tǒng)被稱作“雙增壓”,兼顧了低速扭力輸出和高速功率輸出。
雖然技術(shù)上得到了改進,但其結(jié)構(gòu)復雜、制作成本高、在高轉(zhuǎn)速區(qū)域的動力表現(xiàn)并不突出。所以目前許多車型發(fā)動機并沒有配備雙渦輪增壓器,而是使用了經(jīng)濟性好和效率高的單渦輪增壓器。針對存在的技術(shù)和制造工藝的缺陷,作為使用者或操作者,在操作和維護上需要掌握一些有效方法,以便于降低油耗增加功率,延長車輛的使用壽命。
5正確使用和維護渦輪增壓器的方法
1)車輛啟動后必須先怠速運轉(zhuǎn)幾分鐘
車輛啟動后,應讓發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)幾分鐘,待機油達到一定溫度和壓力、流動性能好轉(zhuǎn)、增壓器軸承得到充分后,方可提高轉(zhuǎn)速,投入運行。這一點在寒冷的冬季尤為重要。特別對于停車半個月以上的柴油車輛,還應松開增壓器進油管接頭,向進油門加注機油,以防止啟動時因不良而損壞轉(zhuǎn)子軸,車輛失去增壓作用,車輛功率便大幅下降。
2)要避免發(fā)動機長時間的怠速
當渦輪增壓系統(tǒng)中氣體壓力過低和渦輪增壓器軸的轉(zhuǎn)速過低時,油會通過密封件滲漏到渦輪和壓氣機中,污染葉輪,并且增大油消耗量。最長不易超過20分鐘。
3)發(fā)動機停車之前,不要立即熄火
渦輪增壓器的轉(zhuǎn)子軸是在高速、高溫的環(huán)境下運轉(zhuǎn)的,此時發(fā)動機突然停機,會由于失去機油和冷卻也沒有了冷卻水循環(huán),導致渦輪增壓器內(nèi)部的熱量無法散出。將留在增壓器內(nèi)部的機油燒成積炭。這樣會加劇渦輪增壓器的磨損,同時也會堵塞油道,造成慢性傷害。 正確的操作要使渦輪增壓器的溫度和轉(zhuǎn)速逐步地從最大值降下來(3~5分鐘)后再熄火。目前一汽大眾的速騰、邁騰和高爾夫A6的渦輪增壓發(fā)動機均裝備了單獨的冷卻液循環(huán)泵,當發(fā)動機熄火后循環(huán)泵會根據(jù)當前發(fā)動機溫度自動工作0~480s,以冷卻高溫的渦輪增壓器。因此上述車型是不必進行怠速后熄火操作的。
4)車輛保養(yǎng)時的機油和機油濾清器必須使用合格產(chǎn)品
渦輪增壓器和排氣支管安裝在一起,工作溫度高達900-1000攝氏度,因此,高品質(zhì)機油是必須滿足的;油質(zhì)下降、油品質(zhì)量差都會加劇渦輪增壓器的磨損。車輛可使用說明書認可的機油和機油濾清器,所使用的機油必須抗磨性好,耐高溫,油膜建立快,油膜強度高和穩(wěn)定性好。
5)保持增壓器的正常工作溫度
由于廢氣渦輪增壓器經(jīng)常處于高于工作600℃左右高溫工作,轉(zhuǎn)子每分鐘以8萬~10萬的高速旋轉(zhuǎn),為了保證增壓器的正常工作,壓氣機殼的溫度以不燙手為合適。如果供油量過大、供油時間過遲、長時間超負荷運轉(zhuǎn)或經(jīng)常轟油門,都會因排氣溫度過高而使增壓器過熱,加劇磨損。
6)保持增壓器的正常條件
車輛行駛中,當機油壓力小于0.2MPa時,應停車檢查,以防增壓器不良而燒蝕轉(zhuǎn)子軸與軸承;機油壓力也不可過高,以免機油竄入渦輪室或壓氣機室。另外,增壓器回油管阻塞或機油流動不暢時,機油也會向渦輪室或壓氣機室滲漏;因此,油管與接頭應定期清洗檢查,以使機油流通,油管接口不得有漏油之處。
7)保持空氣濾清器的正常工作狀態(tài)
如果空氣濾清器堵塞而進氣不足,車輛功率便明顯下降,因此要加強空氣濾清器保養(yǎng),按規(guī)定定期清洗,確保其正常工作狀態(tài)。另外,若空氣濾芯破壞或密封膠圈老化失效,增壓器會因灰砂侵入而轉(zhuǎn)速不穩(wěn)、噪聲加劇,并導致軸承、油封和氣封組件加劇磨損。
8)注意正確的拆裝保養(yǎng)
拆卸增壓器時,要保持清潔,各管接頭一定要用清潔的布堵塞好,防止雜物掉進增壓器內(nèi),損壞轉(zhuǎn)子;轉(zhuǎn)子軸組件裝配時必須按原記號就位,以免影響平衡;維修時應注意不要碰撞損壞葉輪,如果需要更換葉輪,應對其做動平衡試驗。重新裝復完畢后,要取出堵塞物;總裝時要保持清潔,不可讓雜物落入殼體內(nèi)腔或管道內(nèi),油管對接緊密,不可出現(xiàn)彎曲,以防回油不暢而使機油向渦輪室或壓氣機室滲漏。
翼搏搭載的1.0GTDI發(fā)動機為直列3缸12氣門雙頂置凸輪軸發(fā)動機,具有排氣門中空充鈉、鑄鐵缸體、鋁合金缸蓋及油底殼等特點。該發(fā)動機具有新型雙可變配氣正時(VCT)、渦輪增壓以及缸內(nèi)直噴(GDI)等技術(shù)特點,并配備了油浸式正時齒帶等技術(shù),隨發(fā)動機工況變化的電控可變排量機油泵以及冷起動時加速升溫的附加節(jié)溫器等技術(shù)領(lǐng)先的部件。
發(fā)動機的正面及背面結(jié)構(gòu)如圖1所示。
1 增壓壓力調(diào)節(jié)
廢氣渦輪增壓系統(tǒng)設(shè)置有5根長塑料氣管,近10根橡皮軟管或接頭。電磁閥控制真空執(zhí)行器裝置上的氣體壓力,進而控制渦輪增壓旁通閥(圖2)的開度位置。增壓執(zhí)行器在發(fā)動機停機時的自然狀態(tài)為常打開。如圖3所示,電磁閥控制著相應的氣路。電磁閥通電時,使真空執(zhí)行器與機械真空通路相通,廢氣旁通閥關(guān)閉,此時處于增壓狀態(tài):電磁閥斷電時,使真空執(zhí)行器與大氣接通打開泄壓通路,此時處于非增壓狀態(tài)。
2 回風閥
回風閥通過一根真空管連接到空氣再循環(huán)電磁閥。如圖4所示,沒有卡扣的一端接機械真空源,機械真空源相對的一端是節(jié)氣門后方,剩下的一端是接回風閥。
3 機械真空泵
機械真空泵(圖5)為制動助力及增壓電磁閥、空氣再循環(huán)電磁閥等提供機械真空。機械真空泵由發(fā)動機排氣凸輪軸驅(qū)動,排氣凸輪軸末端有驅(qū)動凹槽,并且靠由發(fā)動機機油油道送來的機油進行及密封。機械真空泵轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生空間體積的變化,將連接到制動助力、增壓電磁閥以及空氣再循環(huán)電磁閥管路內(nèi)的空氣抽走并排出。機械真空泵泵出的氣體排入氣門室蓋內(nèi)。機械真空泵上的2個抽氣管路與真空機械泵的連接處都有單向閥,防止氣體倒流導致不利于真空的產(chǎn)生。
4 冷卻系統(tǒng)(圖9)
該款發(fā)動機采用的冷卻系統(tǒng)使用機械式雙節(jié)溫器,在出水口和進水口均布置有節(jié)溫器。在缸蓋的進氣和排氣側(cè),水道分開隔離設(shè)計。電子冷卻風扇采用高低速控制。這樣可保證起動時冷卻液溫度快速提升,同時減少節(jié)溫器振蕩,減少系統(tǒng)內(nèi)冷卻液的壓力波動。此外,還能減少汽車燃油消耗,增強了系統(tǒng)的可靠性,并根據(jù)進氣和排氣側(cè)的散熱要求布置相應的冷卻水道,達到了散熱均勻。
發(fā)動機采用的是3個循環(huán)冷卻系統(tǒng),也就是說,在傳統(tǒng)的大、小循環(huán)的基礎(chǔ)上多一個節(jié)溫器來實現(xiàn)附加冷卻循環(huán)。由于有增加的節(jié)溫器,在發(fā)動機暖機過程的第一階段,冷卻液僅僅流過排氣側(cè)的缸蓋,到達機油冷卻器,最后流回機械水泵。在這個階段,冷卻液不經(jīng)過缸體和進氣側(cè)缸蓋,這使得發(fā)動機和機油的暖機更加迅速,減少了初期的發(fā)動機磨損。另外,除傳統(tǒng)的機械水泵外,水循環(huán)系統(tǒng)中新增加了一個電子水泵(圖10)。
該水泵安裝在冷卻風扇支架上。一旦發(fā)動機冷卻液溫度超過臨界值,電子水泵就會工作。在發(fā)動機長時間大負荷工作后突然停機時,最容出現(xiàn)這種情況。例如,高速路上長時間行駛后,進入服務區(qū)??筷P(guān)閉發(fā)動機會,讓發(fā)動機的溫度非常高,動力系統(tǒng)控制單元(PCM)就會控制水泵繼續(xù)工作一段時間,讓發(fā)動機溫度降到合適的范圍內(nèi)。
(1)階段1(圖11)
當處于冷機狀態(tài)時,大小循環(huán)節(jié)溫器和附加循環(huán)節(jié)溫器均關(guān)閉。機械水泵驅(qū)動冷卻液僅僅流經(jīng)排氣側(cè)缸蓋。在這個階段,氣缸缸套和進氣側(cè)缸蓋內(nèi)的冷卻液沒有循環(huán)運動,冷卻液溫度在70℃以下且發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于3000r/min時,冷卻系統(tǒng)處于第1階段。整個水循環(huán)過程是冷卻液從機械水泵泵出,通過大、小循環(huán)節(jié)溫器來到暖風散熱器,再到機油冷卻器。最后回到水泵。另外,部分冷卻液在電子水泵的作用下,經(jīng)缸體流過增壓器,再到膨脹罐,最后回到機械水泵。
如果發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過3000r/min,不斷增加的發(fā)動機冷卻液壓力會最終會克服旁通閥的彈簧力將旁通閥頂開(圖12),超出的冷卻液壓力會通過旁通閥卸掉,部分冷卻液可以直接流向機械水泵。
(2)階段2(圖13)
附加循環(huán)節(jié)溫器將會在70℃開始開啟,85℃時全部打開。對比傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)來看,此時是小循環(huán)打開。冷卻液被水泵驅(qū)動通過水道流向缸套和整個缸蓋。
(3)階段3(圖14)
冷卻液溫度在92℃時,大、小循環(huán)節(jié)溫器開始開啟,106℃時全開。與此同時,旁通閥關(guān)閉,這樣冷卻液總是能流經(jīng)散熱器冷卻。
5 系統(tǒng)
傳統(tǒng)的機油泵在發(fā)動機高轉(zhuǎn)速下,容易出現(xiàn)泵油量過多。這可導致高達10%的機械損失,嚴重影響燃油經(jīng)濟性??勺兣帕繖C油泵(圖15)的使用,能夠在不同發(fā)動機轉(zhuǎn)速、溫度下泵送符合需求的機油量。
變排量泵實際上是一個帶復位彈簧的葉片泵。在復位彈簧的作用下,鋼圈處于初始位置。這個位置鋼圈處于最左側(cè),缸圈和油泵轉(zhuǎn)子的偏心量最大,因此在這個位置是產(chǎn)生的最大泵油量,即最大油壓。機油系統(tǒng)能夠根據(jù)需要控制鋼圈反饋油壓腔的油壓大小。如果反饋壓力產(chǎn)生的作用力超過了復位彈簧的彈力,此時鋼圈就會向右移動,鋼圈和油泵轉(zhuǎn)子的偏心量減小,泵油量減少,油壓下降。
故障診斷過程:
(1)用VAS5051讀取故障碼,存有故障碼“17957 P1549增壓壓力限制電磁閥N75斷路/對地短路”。故障可能原因:線束或線束連接器故障;增壓壓力限制電磁閥N75故障。
看數(shù)據(jù)流,進入發(fā)動機地址01-08-115組數(shù)據(jù)組第3、4區(qū)。
01-08-115-4進氣壓力實際值正常車應該在1500mbar以上,而此車值為780mbar,沒有增壓效果。
無增壓可能原因:進氣系統(tǒng)堵塞;排氣系統(tǒng)堵塞;渦輪增壓器失效。
(2)將渦輪增壓器壓力單元的壓力軟管斷開,故障依舊。
(3)斷開N75插頭,用萬用表測量,檢查插頭和線束無異常?;Q渦輪增壓壓力限制閥N75,故障依舊。
(4)將空氣濾清器、進氣歧管、中冷器的連接拆開檢查,未見發(fā)現(xiàn)異物堵塞進氣道。
(5)拆下渦輪增壓器空氣循環(huán)閥N249,插頭電壓12.2V,正常,對N249進行通電試驗,能正常吸合。
(6)拆除氧傳感器,增加排氣量,故障依舊。說明三元催化器未堵塞。
(7)拆下渦輪增壓器,經(jīng)拆檢發(fā)現(xiàn)廢氣側(cè)渦輪軸的調(diào)節(jié)墊片斷裂將廢氣側(cè)渦輪軸卡死,廢氣渦輪不能轉(zhuǎn)動,故無渦輪增壓(圖1、圖2)。
故障排除:更換渦輪增壓器總成。
維修建議:對于大眾渦輪增壓系列發(fā)動機,在維修動力不足問題的過程,建議大家注意渦輪增壓器的故障。更要注意發(fā)動機相關(guān)數(shù)據(jù)流。
動力不足是維修站日常工作中常遇到的問題,維修過程中要依據(jù)實際的故障表現(xiàn)進行分析。
速騰2.0AT自動變速器1擋升2擋沖擊大
故障現(xiàn)象:速騰2.0AT,行駛里程16101km。將該車掛D擋,起步加速時1擋升2擋過程中車身聳動、換擋沖擊大,且每次從D擋起步時均有此現(xiàn)象發(fā)生。3、4、5擋之間換擋過程均正常。
故障診斷過程:
(1)用VAS5051進入網(wǎng)關(guān)安裝列表查詢無故障存儲,進入02(自動變速器系統(tǒng))讀取自動變速箱測量數(shù)據(jù)塊顯示正常。
(2)檢查ATF油,油位和油質(zhì)正常,無明顯的色澤變化及燒焦氣味;做自動變速器的失速試驗,發(fā)動機轉(zhuǎn)速在2000r/min左右。證明自動變速器內(nèi)部離合器與制動器等摩擦元件正常。
(3)依據(jù)09G自動變速器升擋工作原理:1擋升2擋過程中,自動變速器1、2擋切換時參加的執(zhí)行元件有K1和B1,相應的電磁閥N92與N283。
(4)檢查電磁閥N92與N283線路:用萬用表測量線路,無短路和開路現(xiàn)象。
(5)拆下自動變速器的滑閥箱,檢查N283電磁閥工作性能(是否堵塞、卡滯),正常。進一步拆檢與N283電磁閥相連的機械閥,發(fā)現(xiàn)機械閥的彈簧斷成兩段。
故障原因分析:
自動變速器滑閥箱中,與N283電磁閥相連的機械閥彈簧本身存在瑕疵。在正常使用一段時間后斷成兩段;N283電磁閥本身是電動調(diào)壓閥,無占空比信號通過電磁閥時,油道的壓力最大,此時機械閥壓住機械閥彈簧;當電磁閥通占空比信號后,油道是泄壓。此時機械閥彈簧推動機械閥移動進行油道切換;但機械閥彈簧斷成兩段后總彈簧力小于原來值,在N283電磁閥通占空比信號后機械閥彈簧不能迅速推動機械閥移動進行油道切換(遲滯現(xiàn)象),導致B1(制動器)的活塞不能迅速移動。結(jié)合遲緩,造成1擋升2擋時車身聳動,換擋沖擊大。
故障處理方法:更換新的09G自動變速器滑閥箱,問題解決。
寶馬E36熱車過程中1擋換2擋生硬
故障現(xiàn)象:帶jatco變速器和電子變速器控制單元(EGS)的寶馬E36,從1擋至2擋的換擋生硬,此現(xiàn)象僅發(fā)生在變速器油溫約40℃以下的熱車過程中。
故障原因:調(diào)諧結(jié)束后使用改裝過的主壓力調(diào)節(jié)閥門。
補救措施:通過更改軟件版本進行壓力匹配,售后服務EPROM得到認可。
工作步驟:在EGS中安裝售后服務EPROM改裝過的EGS。
零件號:7506062
邁騰1.8 TSI燃油泵早期損壞導致發(fā)動機偶爾熄火
故障現(xiàn)象:一輛邁騰1.8TSI,行駛里程24455km。車輛在行駛過程中偶爾熄火,尤其是當?shù)∷傩旭倳r故障多發(fā),并且車輛在正常行駛一段時間后,放置40min左右二次啟動困難。
故障診斷:
(1)用VAS5051對發(fā)動機控制單元進行檢測發(fā)現(xiàn)存儲有兩個故障碼:
03851 P2293 000燃油壓力調(diào)節(jié)閥N276
機械故障
偶然
03852 P2294 000燃油壓力調(diào)節(jié)閥N276
斷路
故障為偶發(fā)故障,清除故障碼后行駛一段時間會重新儲存同樣的故障碼。
(2)依據(jù)故障現(xiàn)象,懷疑可能由油壓不足引起故障,讀取相應的測量數(shù)據(jù)塊:01-08-140怠速時第三區(qū)數(shù)據(jù)為40.23Bar,說明該車的高壓油壓為40.23Bar,在正常范圍內(nèi)。檢測相關(guān)線路正常。更換了燃油壓力調(diào)節(jié)閥N276、高壓泵總成、燃油泵控制單元J538、更換過低壓燃油泵,故障沒有徹底排除,車輛行駛一段時間后仍然出現(xiàn)同樣的故障現(xiàn)象。
(3)當撥掉N276的插頭后,啟動車輛怠速時讀取相應的測量數(shù)據(jù)塊:
01-08-140,第三區(qū)數(shù)據(jù)為3.8Bar,而正常車此時實測該區(qū)數(shù)據(jù)為7.0Bar,明顯該車的低壓燃油供給有問題。
(4)低壓燃油供油壓力偏低有兩種可能:一是燃油管路有泄壓或低壓燃油壓力調(diào)節(jié)器故障,二是低壓燃油泵工作不正?;驌p壞。檢查燃油管路正常,低壓燃油壓力調(diào)節(jié)器已經(jīng)更換過。那么問題的癥結(jié)就是如何確定低壓燃油泵的工作狀態(tài):可以通過測量燃油泵的工作電壓和工作電流來判斷燃油泵損壞還是電路故障。
(5)實測怠速時燃油泵的工作電壓為12V,正常,說明J538和J538前電路正常。那么可能是燃油泵插頭接觸不良,可以通過進一步測量燃油泵工作電流來判定,維修手冊上也給出了燃油泵的正常工作電流,額定值:最大9A。
但由于沒有鉗形電流表。測量電流比較困難,采取變通的方法來進行判定:用電瓶直接給低壓燃油泵提供12V的電壓,觀察燃油壓力值仍然為3.8Bar,證明低壓燃油泵已損壞。詢問車主得知每次更換燃油泵時都沒有對燃油箱進行清洗,仔細檢查在燃油箱中發(fā)現(xiàn)有雜質(zhì),造成新的燃油泵損壞。
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