时间:2023-05-30 09:39:36
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机械增压,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
这台安装ROTREX机械增压的思域马力达到232匹,比红头K20A的225匹还要高。论实用性和改装费用完全比移植红头引擎性价比更高。究竟是什么样的机械增压思域让“红头”也甘拜下风呢?下面一一揭晓。
外观:原装范
白色车身和原装的包围显得足够低调,车主对外观并不在意。连“拉风”专用尾翼都没装。只是换装的前后本田红章和台湾产的ken’sport绿色17寸轮圈让思域从外观看起来有点改装范。
底盘:运动舒适兼顾
底盘方面的改装以街道运动兼顾舒适为主要目的,所以这台思域的底盘改装比较有限。前后避震换装了来自FSD-KONI的FSD避震器配合TEIN S TECH短弹簧,舒适度和运动能力兼顾。另外KGS前后防倾杆和狮斯特前后顶吧令底盘和车身整体稳定性提升。刹车方面换装了AP5200四活塞卡钳配合前后DBA300MM刹车碟以及EBC 500℃蹄片,刹车能力明显改善。
动力 轮上170匹马力
思域底盘在同级车中有出色的运动能力是有口皆碑的,玩车人中常说的“弯道王,直路狂”思域已经有了前者优势,动力上再加强升级就美名满誉了。这台改装了ROTREX C15机械增压器,使用0.7bar增压值,外挂E-mamage白金版外挂ECU后,轮上马力直线上升至170匹,行走街道绰绰有余。进排气使用了来自领贤的KGS全段产品。排气声效不错,低扭控制不错,高转时也不会太过于高亢。
内饰:车模是亮点
车内的改装并不明显,中控台上安装了一套台湾产的DEPO仪表显示,监控机油油温、油压、水温、排气温度。比较体现车主个性的是,车内一字排开的Q版小车模和FD2 1:43的精致模型。看得出车主是个十分喜欢FD2的本田fans。
试驾:太好开了
底盘操控方面,KONI的FSD避震器配合TEIN S TECH短弹簧在日常使用与街道游走中平衡得非常不错,驾驶中能感觉到这套避震对路面的滤震处理甚至有点欧洲味。路上的快速切换变线显得得心应手,但稍微激烈点的入弯与出弯支撑力就有点力不从心了。
机械增压的思域从静止开始加速整个过程非常线性,如同在开一台大排量的自然吸气车型。加速力非常迅猛,除了得益于ROTREX机械增压的功效外,4.733的大尾牙也是思域加速迅猛的重要因素。
当用4挡在80km/h左右开始加速,此时转速较低,但加速力依然源源不断。用5挡测试效果一样明显,只有0.7bar的增压值,表现却出人意料。这就是机械增压的独特之处,相比涡轮车过于滞后,滞后过后又过于暴躁的动力表现,机械增压实在太好了。从日常使用的角度来看,机械增压显然更会赢得玩车人的心。
众多成功的ROTREX案例
领贤技师赖发忠谈机械增压改装
(接上期)
2.复合增压法
(1)增压装置的设计
如果不考虑低速扭矩,那么废气涡轮增压非常适合在适当的排气背压下使发动机获得高比功率,而机械增压则首先由于其具有良好的响应特性而适合应用于低转速区域。若废气涡轮增压附加机械增压作为辅助,则能将两者的优点结合起来,彼此相互取长补短,其基本原理已众所周知,图43是这种复合增压系统的工作原理示意图。
为了使机械增压器能够接合和脱开,在冷却水泵模块中集成了一个电磁离合器,机械增压器由曲轴通过皮带传动。在低转速范围内,当需要辅助废气涡轮增压器时就接合运转,而在高转速工况下,废气涡轮增压器能够独立提供足够的增压压力,因而此时空气调节阀打开,机械增压器脱开并停止运转。
如图44所示,在稳态运转的工况下,只有在2400r/min以下的高负荷范围内才需要机械增压器运转工作。因为在此运转范围内,根据所选择挡位的不同,废气涡轮增压器总是有所滞后才能达到其额定增压压力,需要机械增压器较长时间的接入工作,但最迟当发动机转速达到3500 r/min时就要脱开停止工作,因为此时机械增压器在5:1速比下将达到其最高转速18000r/min。与此同时,废气涡轮增压器开始从助力运转状态逐渐动态过渡到全负荷运转状态,并单独提供状态过渡所需要的增压压力。
由于采用了这两种增压方法,废气涡轮的流通能力得到了较大的提高,从而降低了发动机的排气背压。但是,另一方面还尽可能地使机械增压器的接合频率低一些,接合运转持续时间短一些,以免增加其增压运行所消耗的传动功率而使燃油耗提高得太多。除此之外,还必须确保在稳态和动态运转时发动机扭矩特性曲线的连续。
当发动机的转速为1500 r/min时,稳态全负荷时的最大增压比约为2.5,此时废气涡轮增压器和机械增压器在大约相同的压比下运转(见图45)。而与之相比,无机械增压辅助的涡轮增压汽油机在该运转工况下所能达到的增压比就要小得多。这是因为有机械增压的辅助,其在低转速范围内进气空气流量大大提高,废气涡轮能够获得较多的废气能量,因而有助于提高废气涡轮增压器压气机的工作能力,这样就能尽早地打开旁通道以减轻机械增压器的负荷,因此机械增压器的运行范围只局限于万有特性曲线场中很小的范围内,并且在大多数情况下功率消耗得很少。
废气涡轮增压器设计成在发动机低转速范围内,全负荷运行线靠近压气机的喘振线(见图46),此时压气机已经具有较高的效率,有助于废气涡轮增压器获得顺畅的加速性能,直到发动机转速在2000 r/min内时,废气涡轮增压器和机械增压器的总增压比能使前者的压气机远离喘振线。单级涡轮增压因其压气机运行范围有限而不适合力争达到全负荷目标值,但因为有了机械增压器的辅助,所以就能设计涡轮增压器在标定功率时具有较高的效率,从而使其增压压力和排气背压都较低,并使涡轮增压器具有幅度较大的海拔高度储备。
图47是在发动机试验台上模拟转速升高时所测得的瞬态扭矩提升曲线,这相当于汽车挂第3挡时的全负荷加速过程。在没有机械增压器辅助而只有废气涡轮增压器单级增压的情况下,大约O.5s以后进气管中才能建立起规定的压力,而扭矩目标值(100%)在大约4.8s以后才能达到。除了增压压力建立滞缓以外,由于废气涡轮增压器动力学方面的原因所导致的扭矩提升的不连续性,会使司机感觉很不舒服。
在与机械增压器共同工作的情况下,这种运行特性基本得到了改善。一旦机械增压器接入工作,就有助于进气管压力的提升,因而扭矩特性曲线的提升梯度也要比废气涡轮增压器单级增压时陡得多,而且这样的提升梯度会一直保持到进气管中的压力达到规定值为止,并且扭矩特性曲线的提升一直到达到目标扭矩为止都是连续的。因此,这种增压发动机的运转主观上使人感觉好像是排量很大的自然吸气发动机一样。
(2)增压空气冷却设计
增压空气冷却器与水箱和空调冷凝器组合成模块式结构,其充分利用了汽车正前方的空间。由于采用了高效率的增压空气冷却器,从废气涡轮增压器压气机一直到节气门这一段路程,增压空气被冷却到只比环境温度高5℃,这样就能够将25℃进气温度作为基本设计参数,因此发动机能够在宽广的万有特性曲线场范围内以燃油耗的最佳点火正时运转。
由于扭矩特性曲线是从1750r/min起就能达到其最大值240N m,并选择了表3中所示的变速器速比,因此能够在获得非常突出的燃油耗的同时具有优良的动力性。图48上给出了该机型搭载于大众高尔夫(Golf)轿车在新欧洲行驶循环(N EDC)中5挡和6挡的换挡加速性(80~120km/h)及其燃油耗。从图中可以清楚地看到,与排量较大的发动机相比,1.4L-TS汽油机在具有最佳加速性的同时,仅7.2 L/1 00km的燃油耗也是最低的,而且与其他竞争机型相比,这种功率为125kW的TSi汽油机的燃油耗已成为乘用车汽油机发展的新的里程碑(见图49)。
3.燃烧过程
1.4L-TSI汽油机缸径为76.5 mm,行程为75.6 mm,具有一个十分紧凑的燃烧室,汽缸盖一侧呈屋顶形,火花塞中央布置、活塞顶上有一个浅而宽大的凹坑。这种燃烧室的基本几何形状具有最佳抗爆性,即使增压压力高达O.25MPa也能采用10:1的压缩比,从而获得超群的发动机性能指标:①平均有效压力为2.16 MPa;②比扭矩为172.6 Nm/L;⑨比功率为90 kW/L。
1.4L-TSl汽油机采用充量运动滚流阀。该阀位于进气道下部,工作时将进气道流通截面关闭50%,其产生的充量运动滚流强度适合于在发动机整个万有特性场范围内获得最佳的燃烧速度。从大约2800r/mln转速起滚流阀完全打开,进气道获得全部的流通横截面,两个进气道设计成能随转速的升高不断优化流动而得到高的汽缸充气量,从而实现125kW的目标功率。
1.4L-TSI汽油机为了加热催化转化器,采用了两次喷油策略,即在进气行程期间第一次较早的喷油和在点火上止点前(大约50。曲轴转角)第二次较晚的喷油。在确保发动机具有良好的运转平稳性的情况下,为了获得尽可能大的废气热流所必需的极其晚的点火角,对空气运动参数、活塞顶燃烧室凹坑几何形状和高压喷油器油束形状进行精确地匹配是十分重要的(见图50)。同时,在发动机均质运行时,对活塞顶燃烧室凹坑设计提出了彼此相互矛盾的要求,即为了减少全负荷时活塞的热侵入和避免形成HC温床而要求活塞顶面积尽可能小,从而产生很多可能的活塞顶几何形状。根据计算流体动力学(CFD)模拟结果,从中挑选出几种最有希望的方案,并在发动机试验台架上进行比较,这样就能大大减少燃烧过程开发中发动机试验的工作量。
1.4L-TSI汽油机第一次采用了具有6个喷孔的多孔式喷油器(见图51)。与自然吸气的FSI汽油机一样,该喷油器布置在进气道与汽缸盖密封平面之间的进气道一侧。这种6孔高压喷油器的单个油束几乎可以自由选择布置形式,能够形成不同于传统旋流式喷油器的油束形状,并避免了进气行程早期喷油沾湿已打开的进气门,有利于空气一燃油混合汽更好地均质化,从而减少HC的排放和循环波动。
从大众公司自制的压力罐拍摄的雾化油束照片可以清楚地看出,无论在侧视图还是正视图上,这种6孔高压喷油器形成的是单个油束。由于喷孔独特的几何形状,成功地减小了油束的贯穿度,能够有效地避免燃油沾湿燃烧室表面,有利于降低发动机冷态时的原始排放。
此外,在使用加热催化转化器时,应用激光感应荧光测试技术(LIF)拍摄到在燃油束激光截面(距离喷油器顶端30mm处)上的液态和汽态燃油的分布状况(见图52),可以清楚地看出在6个分支油束中燃油浓度较高,而在整个油束中间不断地进行着燃油一空气混合汽的均质化。对于活塞顶壁面导向的第二次喷油加热催化转化器而言,单个油束良好的局部均质化和合适的贯穿度组合,为发动机平稳运转并降低原始排放提供了前提条件。
从怠速运转到升功率达到90kW/L的全负荷工况,形成了从最小到最大喷油量很大的跨度,为了使怠速运转时的最短喷油持续时间大于喷油器容许的最短喷油时间,并保证足够的雾化油束,从而形成良好的混合汽,要求以6MPa的喷油压力进行喷射。
为了在全负荷条件下获得较低的排放和燃油耗,一方面喷油不能太早,以保证喷到活塞顶上的油量尽可能少;另一方面又必须从喷油结束到燃烧开始为混合汽的准备留有足够的时间,因而,特别在高转速运转工况下,由于喷油持续时间受到了限制,只有将喷油压力提高到15MPa才能获得较低的排放和燃油耗。
由于采用了上述措施,获得了图53所示的燃油耗特性曲线场,在宽广的范围内具有非常低的比油耗值,其中燃油耗的最佳点为235a/kW h,处于相当突出的水平。图中示出的公路行驶部分负荷曲线表明,即使在汽车高速行驶工况下,发动机仍工作在比油耗较低的运转工况点上。
4.发动机控制
TSI汽油机的电子控制系统是大众公司在自然吸气FSI汽油机电控单元的基础上进一步开发而成。这种发动机电控系统是一种传感器导向的控制系统,借助于压力传感器来采集发动机充气信息。同时,在双重复合增压汽油机上第一次应用了相位可调节进气凸轮轴,并且进气空气需求量的变化幅度较大,这些都必须以精确的数学模型计算为基础以调节来作为前提条件。
(1)负荷的调节
在MED9.5.10电控系统的扭矩控制结构中,驾驶员所要求的扭矩值由对应的空气质量换算成额定的进气管压力。在自然吸气运转情况下,该额定值只由节气门和进气凸轮轴相位调节器来调节,而在增压运转情况下还取决于机械增压器及其电磁离合器和空气调节阀,以及废气涡轮增压器的废气放气阀的相互配合。
相对于机械增压而言,废气涡轮增压在能量利用方面更为有利,因此在要求的增压压力下,通常要先查明废气涡轮增压器能否单独提供所要求的增压压力,如果废气涡轮增压器不能单独提供所要求的空气质量,那么就要根据需求附加接入机械增压器。在发动机电控单元增压压力计算模型中,借助质量、流量对涡轮增压器的冷端(压气机)和热端(涡轮机)进行效率修正计算,如考虑通过废气放气阀的放气量。同时,在使用机械增压器空气调节阀的情况下,借助机械增压器效率算出由机械增压器提供的增压份额,通过精确地识别这两种增压装置的增压度,就能确定需要参与工作的相关执行器的参数和发动机运转的基本参数。
①机械增压器离合器的控制
机械增压器是通过与冷却水泵组合成模块的电磁离合器来接合或脱开的。考虑到用户的舒适性,电磁离合器的瞬时无冲击接合或脱开非常受重视。另外,除了考虑机械增压器消耗的扭矩之外,还必须考虑离合器空气隙因摩擦片磨损而发生的变化。若要满足如此高的要求,则取决于离合器内部电磁线圈在时间上的精确控制,其由电控单元发出的脉冲信号宽度调节来达到。电磁离合器空气隙大小的差异由附加的电流测量来识别,从而确定离合器接合的精确时刻。当借助自适应程序来考虑用于电磁离合器接合或脱开的修正量数据时,由于要确保机械增压器的运转转速不能超过其允许的最高转速18000 r/min,因此,在控制电磁离合器的相应软件模块中集成有脱开和故障诊断策略程序。
②用空气调节阀调节机械增压器的工作能力
机械增压器的工作能力及其增压压力是由空气调节阀来调节的。当机械增压器工作运转时,空气调节阀关闭,空气滤清器后的进气空气被导向机械增压器。
这种TSl汽油机的重要开发目标是在低转速范围内也能迅速提升增压压力(见图54)。增压压力的提升直接受到空气调节阀关闭速度的影响。当需要机械增压器达到最大工作能力时,该空气调节阀能够在0.2s内关闭。此时,必须将空气调节阀的关闭和机械增压器的接合在时间上精确地重合,从而在任何时刻都不会出现增压压力的跌落,使司机感觉不出有任何扭矩的损失。
③废气涡轮增压器的调节
废气涡轮增压器是通过改变进入涡轮机的废气质量流量来调节,使得涡轮机的工作能力与运转工况点的需要相匹配。所必需的涡轮机的工作能力直接取决于压气机的工作能力,而后者在电控单元内部的计算模型中是由所需的压气机压比和效率特性曲线场算出的。
当废气涡轮增压器必须要在最大工作能力下运转时,通过压力膜盒中的弹簧将废气放气阀关闭,此时由发动机提供的全部废气质量流量流经涡轮。同样,当废气涡轮增压器所需的工作能力降低时,通过电控单元中涡轮侧的计算模型,借助于效率算出必需流经涡轮的废气质量流量、废气放气阀的额定位置以及控制其行程的脉冲调制阀的控制信号,再由脉冲调制阀将废气放气阀压力膜盒中压力调节到相应压力,从而将废气放气阀调节到所希望的位置。为了控制电动的倒拖旁通空气阀,必须对废气涡轮增压器前后的压力进行分析。与普通单级增压发动机的压气机进气侧基本接近环境压力不同,这种TSI汽油机在机械增压器运转工作期间,废气涡轮增压器较晚达到喘振极限,现已通过修改迄今为止批量生产所应用的软件功能将这种新的要求考虑进去。
(2)降低排放措施及其排放等级
由于采用了铸钢排气歧管和为这个目的而专门开发的催化器涂层,这种TSl汽油机能长期在废气涡轮增压器前高达1050℃的废气温度下持续运转,这样高尔夫轿车就能选用第6挡速比并应用过量空气系数λ=1的混合汽以高达200km/h的车速行驶。因此,这种TSl汽油机在高负荷工况下也能采用以化学计量比混合汽运行的稳定耐用的燃烧过程,这样既无需为了降低零部件温度而加浓混合汽,达到了节能减排目的,而且又可采用简单的两点跃变式氧传感器作为前置催化器的氧传感器。
如同大众公司自然吸气FSI汽油机一样,新的1.4L-TSI汽油机也采用高喷油压力启动。当燃油系统中的压力大约达到2.5MPa时才开始进行第一次喷油,因此即使发动机尚处于冷却状态,但由于其已经具有良好的混合汽准备,只需要较少的油量就能顺利启动,从而获得较低的原始排放。汽油直接喷射能够采用双次喷射使催化器迅速热起来,同时将废气涡轮增压器与催化器之间的排气连接管改用空气隙绝热的双层中空排气管,能补偿因采用废气涡轮增压器所造成的部分温度损失。
我直观感受到了不同增压方式的不同。
古语道:
“三生万物”,
这也让我看到了在小排量增压方面的多种可能。
设计_杨威|
简单直接的涡轮
1.4L的排量,无论在什么时候看,都无疑是小排量,尤其是以前因为自身实在底气不足,这个级别的自然吸气发动机只能在微型车上配备,与手动变速器搭配起来,在市区道路上还是可以满足基本通勤和轻货运的需求。
然而,正是因为有了涡轮增压的帮助,让1.4L的发动机可以满足A级车的动力要求,甚至还可以强调一下此前从未想过的运动性。小型的轻量化涡轮,最大限度地减少了早年间人们最初接触涡轮车所诟病的迟滞现象。杉杉的这辆奥迪A3在D挡正常行驶时,1800rpm左右即可激发其启动,不注意体会的话,匀速起步几乎都察觉不到它的工作状态。7挡双离合变速器的升挡逻辑十分积极,80km/h就可以升到最高挡,在限速范围内几乎都可以把转速控制在2300rpm之内。几天试驾下来,综合市区和市郊的路况,百公里油耗也得以在7.2L左右,令人满意。
满足基本的驾驶显然不是这台发动机的初衷,全铝材质降低了车头的重量,减小减震弹簧的负荷,从而有更好的指向性。缸内直喷也可以更精准地混合空气和汽油的比例,提高燃烧效率、降低油耗和降低排放。
然而凡事都有两面性,正如现在奥迪等多家厂商推崇的缸内直喷技术,无论是有增压的TFSI还是自然吸气的FSI,相比同排量进气歧管喷射的发动机,都有在低速行驶、低转速运转时的乏力感受,这在1.4T、1.2T甚至1.8T发动机上都能体会到。但是这只是在横向驾驶过很多车型后才能察觉。也好在现在涡轮启动的时机逐步提前,1700-1800rpm启动后就可以直接迸发最大扭矩,这又可以极大地弥补初段乏力的表现,同时双离合变速器极快的换挡,令起步和行驶中的再加速过程都一气呵成,毫不迟疑,不易能感觉到这发动机排量只有1.4L。
说到动力表现,这可能是涡轮车可以越级挑战自然吸气车的最大资本。如杉杉这辆1.4T的A3,在1750rpm涡轮启动后,一直到3000rpm都可以发挥出最大250Nm的最大扭矩,而在5000-6000rpm区间可以爆发110kW的最大功率,这些拗口数据换来的就是8s出头的百公里加速,当然这里面也少不了7挡双离合极快动作和极小动力损失的功劳。横向对比同样打出运动牌、有创驰蓝天技术的马自达昂克赛拉1.5L车型,也只有86kW和148Nm的数据,加速则需要12s。甚至跨级挑战2.5L锐志也几乎能打平――142kW和236Nm换来9s加速,但是排量却大了1.1L,更关键是6缸对4缸,这本身已经不在一个量级。本田2.0L的9代雅阁,有着114kW,190Nm数据的地球梦发动机,驱使CVT变速器甚至都要10s之外的加速。
简单、直接是这种涡轮增压发动机给人最直观的体会,驾驶者无需去思考,在需要的时候尽管踩下油门踏板唤醒涡轮,剩下的一切它都会按时按量去完成。
并不简单的1.8L
最开始听然然说她机械增压的路特斯Elise s排量只有1.8L的时候我还不太相信,1.8L的排量怎么能满足一辆纯粹竞赛需求的跑车呢,纵然车身经过极度的轻量化,但毕竟1.8L发动机所能提供的动力也很有限,况且4缸发动机在响应速度和线性发力方面本身就是短板。
虽然老款奥迪TT也有1.8T涡轮发动机,但它更多的是倾向于运动车型,而不是真正去赛道驰骋,所以并不能够相提并论。
说回这辆路特斯Elise s,在笔直的道路上,坐在副驾的然然让我尽管深踩油门去感受这台1.8L发动机的实力。我重新调了一下座椅以适应油门、刹车、离合三个垂直的踏板,挂入一挡,大油门起步瞬间弹开离合器,身后中置发动机的响应速度超乎我的预期,强劲的扭矩突破了225mm宽后轮的摩擦力,伴随着明显的打滑,小车迅猛提速。失重导致血液涌入我大脑,稍微迟疑转速已超过6000rpm,赶紧换二挡,保持住油门深度,车辆的加速度丝毫不减,近乎贴地的座椅令速度感加倍显现,还没换到三挡,时速已超过100km/h。适当减速继续升挡,发动机的声浪充满小小的驾驶舱,每一次路面的颠簸毫无保留的传递给身体。
如此直接、暴力的动力表现和响应速度,令我不免对它产生很大疑惑,然然看出我的心思,笑而不语的只是让我继续猛轰油门去催促它发力。这一次我也更加肆意大胆,看清楚路况后,随着再一次车尾的扭动,我一路加速直至最高的6挡,每一次升挡只是转速下降,而车速线性不减,轻微的回火声音仿佛还在刻意地我。短短几公里的感受,令我对这台发动机充满好奇,于是停下车,仔细端详了一下后备箱盖下的这台小心脏。
打开一看的确是一台4缸发动机,普通的在于还是丰田生产的民用发动机,不普通则在于有了一个机械增压泵,也正是有了它,才让这一切看上去不同寻常。这台也应用在其它量产车型的丰田发动机,1.8L双顶置凸轮轴,16气门双VVT-i,有Eaton TVS技术的Maguson R9000的机械增压带中冷器,在6速运动型齿比的手动变速器配合下,6800rpm时最大功率162kW,4600rpm时最大扭矩250Nm,与其它大排量跑车横向对比不出众的数据,在复合材料轻量化车身上却有着每吨173kW的功率重量比,也造就了4.6s的百公里加速成绩,不可谓不够强劲。
而机械增压不同于涡轮的地方,也是它最大的特点就是由曲轴带动的增压泵,只要发动机在运转它就在工作,因此令增压泵和发动机成为一个整体,在任何转速区间的发力都是线性的,它的这种组合方式导致其结果更类似于一台大排量自然吸气发动机,丝毫感受不到小排量所担忧的动力不足,而这正是Elise s以小排量勃发强劲表现的根源,而它可能也是我能接触到极为少有的小排量机械增压发动机之一。
内藏乾坤的双增压
敏敏的这辆尚酷,深灰色的素车,没有改装,也不是R、或者大功率的2.0T车型,只是两厢双门四座的轿跑车而已。但既然她主动参与这次的选题,我隐约感到一定是会有些不同的。果然,当敏敏为我拉开副驾驶门,给我看车辆出厂铭牌时,印证了我的猜测――1.4L涡轮和机械双增压款。
坐上驾驶位,打火着车,即使是强调动力表现的双增压车型,但是依然很平静,毫无躁动倾向,机械增压器默默地在机舱内工作,不知道是双增压的人猛一上来丝毫不会察觉。挂挡出发,60km/h的时速,DSG变速器已经升到最高挡,转速也始终在2000rpm之内,所以都无需涡轮帮忙。此种行驶状态下,看似少了一个增压器,心里可能会有不甘,但其实这样的中低速行驶才是我们日常遇到90%的实际路况,而机械增压则令这台1.4L的小发动机和自然吸气发动机毫无差异。主观上的感受,几乎和1.6L甚至1.8L的自然吸气发动机的动力表现接近。之所以说是接近,是因为这种比较都是建立在2000rpm左右的前提,因为转速继续提高的话,涡轮迅速启动介入,无论功率还是扭矩,完全超过了这些自然吸气发动机。
【关键词】石油井下增压钻井 新技术 提速
1 前言
随着汽车企业的发展,我国石油资源无限制地被开采出来,在地质构造简单的地域石油已经接近枯竭,石油勘探开采逐渐转向复杂地层区域。复杂地层的深井难以钻打,所以速度慢,钻井成本也很高。在这种情况下,必须使用钻井新技术打制复杂地层的深井,提升钻井速度。
2 技术
高压喷射钻井按照增压的方式主要分为地面增压和井下增压两种技术。与地面增压技术相较而言,井下增压技术简单易行。井下增压提速技术,是利用螺杆马达和柱塞泵增加井下钻井液的压力和动力,使钻井液从高压喷嘴射出,辅助井下钻头利用高压快速穿透坚硬的岩石层,提高了复杂地层钻井一倍以上的效率井下增压钻井技术包括射流增压、螺杆增压和减震增压三种技术。
2.1 螺杆增压钻井
井下螺杆增压技术,利用成熟设计的螺杆钻和柱塞泵喷射高压液体穿透岩层来钻制比较深的油井。井下螺杆增压装置使用螺杆的长度在10m以上,常规螺杆钻在装置的顶部,底部改装的转换接头与增压器连接,使螺杆钻成为井下增压装置的动力结构。增压装置的动力来源于常螺杆钻下部的动力换向机构,动力换向机构的底部安装了增压柱塞泵,动力换向机构中的下拨叉进行往复运动直接带动柱塞泵做柱塞往复运动,将导管中3%-5%的钻井液注入柱塞泵,柱塞泵增加钻井压力,高压钻井液经过超高压流道到达钻头喷嘴,高压钻井液喷出钻头喷嘴形成高压喷射注穿透切割岩层。
螺杆增压钻井装置的井下增压器具有简单的结构和良好的压力控制能力,所以增加的液压具有良好的稳定性。出于这个优点,井下螺杆增压技术使用于中国的大型油田的石油开采和井口试验,并且取得了可观的钻井速度和巨大的成功。
在油气开采方面,复杂的地层结构始终是制约钻井的一大因素,所以井下螺杆增压装置得钻井速度还是受到影响,使用于钻制出于不同地层的深井,提速的程度也会不同。再则,由于研发技术上的先进性,井下螺杆增压的装置和技术适应于中硬地层和坚硬地层的油气井钻制提升钻井的速度特别明显。由于软地层机械钻制深井的技术和速度比较高,井下螺杆增压的装置和技术用于软地层的深井钻制的提速效果并不明显,投入使用的意义不大,所以,井下螺杆增压的装置和技术并不适用于钻制软地层深井。
2.2 减震增压钻井
井下减震增压钻井的工作不使用钻井液水力能量,而是以井底钻头规律性的横、纵向振动带动增压装置做往复运动,增加部分钻井液的内部压力形成钻头喷嘴的喷射高压液注穿透切割岩层。井下减震增压钻井装置井底钻头增加了横向振动,从而减少了纵向振动,减少增压器筒内部的纵向磨损损坏钻头,以及减少了横纵向运动的震动,起到了保护钻头的作用。
井底钻头纵向振动带动连接轴运转最终带动柱塞做上下往复运动,与顶部钻铤连接的增压器柱塞外筒相对静止,使增压器内部产生液体负压,部分钻井液被抽动到达增压缸内,同时钻头向下纵向振动时带动柱塞向下运动,增加缸内钻井液的液面压力。井下减震增压钻井装置的高压钻井液形成高压喷射注的原理和过程,与井底螺杆增压钻井技术一致。
井下减震增压钻井装置由于研发技术方向上的问题,具有一定的局限性,其动力来源于井下钻头的纵向振动,产生高压液体射流稳定性差,因而不适用于钻制定向油气井和水平油气井。即使如此,井下减震增压钻井技术就减震和增压两项优越的功能也具有较高的先进性和较强实用性,特别使用于坚硬岩层的深井钻打。井下减震增压钻井技术已使用于现场试验胜利油田三口油气井,在大大地提升了钻井的速效的基础上,有效地抑制了井底砖头往复运转的震动,具有很好的减震作用。
2.3 射流增压钻井
射流式井下增压装置在设计上和原理上与其他两种井下增压装置都有所不同,在装置设计上,射流式井下增压装置钻头底部有上下两级增压装置,通过上下两级增压装置不断改变高压射流的方向增加钻井液的液压。在原理上,射流式井下增压装置的节流元件将钻井液节流压降,使两级增压缸做往复运动,形成高压液体射流。
射流式井下增压装置增压的工作过程,由射流原件产生节流压降,节流压降经过流道分别流向增压装置两个活塞缸上,增压缸由于压降的驱动就会带动活塞做向下运动,以增加钻井液井下的压力,形成高压液体射流。增压装置的节流压降,低压流道会关闭,部分钻井液通过射流原件直接流入增压缸,推动活塞做上移运动活塞,吸入更多的钻井液完成增加液压复位过程。
射流式井下增压的结构设计合理,工作性能稳定可靠,充分利用钻井液的在压降和增压两个过程换的能量,大大提高了机械钻井的速率。射流式井下增压技术已用于吐哈油田的油井深钻,使机械钻提速30%以上。
3 结语
提高钻井的速度是油气开发企业提高经济效益的重要手段,以降低钻井的成本投入的目标引进高新深井钻井技术来实现。螺杆增压钻井、减震增压钻井、射流增压钻井三种井下增压钻井技术研发和应用,提高了复杂地层石油深井的钻制速度,降低了油气开发企业的钻井成本的投入,奠定了新时代钻井技术的基础。
参考文献
[1] 燕爱文.宗凯.井下螺杆增压提速装置关键部件设计[J].石油矿场机械,2012,41(3):1215-1216
虽然保有量相对较大,但还是有不少爱好者不太了解YS FZ系列四行程发动机的工作原理及特性,使用过程中也未能熟练掌握该发动机的调整技巧。提起YS发动机,模友们大都反映不好调整,特别对其燃料调节器,更是“谈虎色变”,不敢“动手”。其实,对于YS FZ系列四行程发动机,只要完全了解其进气增压原理及燃料调节器的工作原理,就能在使用调整过程中灵活掌握主、副油针及燃料调节器这三者间的配合关系,使发动机达到最佳工作状态。此外,还应认真磨合、精心调试、定期保养,并从燃料的选择、螺旋桨的选择、与模型的匹配等多方面下工夫。
YS FZ系列四行程发动机与普通四行程发动机最大的区别可概括为以下两方面:
1.使用了机械增压进气技术,能增加发动机进气量,从而提高输出功率。
2.使用了压力供油技术和燃料调节器以保证供油稳定性。发动机机匣给油箱提供高气压实现增压供油的同时,利用燃料调节器对供油量进行控制,而且该调节器也由机匣增压驱动。
笔者使用过多台YS FZ系列四行程发动机,积累了一些使用经验(图1)。下面就以YS FZ 63S四行程发动机为例,介绍以上这两种技术的实现机制及相关的工作原理。由于该发动机其它方面的工作原理与普通自然吸气式四行程发动机类似,本文不再赘述。
一、进气增压技术
这项技术在当今汽车发动机上的使用非常广泛。在发动机燃烧室内体积一定的情况下,通过压缩进入发动机的空气来增加发动机的进气量。由于空气被压缩后压力和密度增大,可支持更多的燃料燃烧,因此要相应增加燃料供应量,使其充分燃烧,从而提高发动机的输出功率。
汽车发动机上常用的增压方式有机械增压与废气涡轮增压两种。与后者相比,前者没有涡轮迟滞现象,油门响应迅速、动力输出更为线性。YS制造的四行程航模发动机采用的进气增压方式是活塞下行机匣增压方式(可归为机械增压的一种)。这种增压方式在Webra公司此前生产的转阀式四行程发动机上也曾采用过,但只有YS将该技术完善并广泛应用在其FZ和DZ系列四行程发动机上,且一直使用至今。
四行程发动机在一个工作循环内发动机转动两圈,活塞下行和上行运动各两次。YS 四行程发动机巧妙运用了这一特性,合理利用一个工作循环中活塞两次上、下行运动中其下部机匣空间的变化,配合机匣后部的旋转碟阀,成功构造出一个“活塞式进气增压泵”(图2)。这使得每个工作循环中,有更多的混合汽进入汽缸。这也是YS四行程发动机与其他同排量自然吸气四行程发动机相比,处于相同工作环境且使用相同燃油的情况下,拥有更大输出功率的原因所在。这与现在汽车上广泛使用的1.5T涡轮增压发动机,可以轻松达到2.4L自然吸气发动机的输出功率的原理一样。
YS四行程发动机的进气增压机构主要由机匣、活塞、进气歧管、机匣旋转碟阀、气门室及气门顶盖构成。活塞的往复运动产生了机匣内的正负压,机匣后部的旋转碟阀即是该“活塞式进气增压泵”的配气机构。机匣后盖上有两个气道(如3、图4),其中一个与汽化器进气口连接,新鲜混合汽通过该气道吸入机匣;另一个与汽缸进气歧管连接,负责把压缩后的混合汽输送到进气道和储气室中短暂储藏,一旦发动机进气门打开,储气室中的高压混合汽就会喷涌进入汽缸。
仔细观察YS FZ63S发动机的气门室会发现,在进气门座周围分布有4个小孔与进气道相通(图5)。气门室与气门顶盖中的空间作为一个储气室使用,被压缩的新鲜混合汽储藏在内。新鲜混合气既可对气门室中的各机件进行,也能对汽缸顶部进行冷却。对于YS FZ63S、YS FZ70S这些排量不大的发动机,该储气室的空间足够;针对排量更大的YS FZ91、YS FZ115S等发动机,在汽缸背后还设计有一个专用储气室,用于储藏增压后的新鲜混合汽。
YS四行程发动机一个完整的工作循环中,机械增压过程及原理如下:
1.吸气行程
活塞由上死点向下死点运动,排气门关闭、进气门打开,新鲜混合汽进入汽缸。此时进入汽缸的新鲜混合汽由两部分组成:一部分是上一工作循环排气行程中吸入机匣的混合汽,另一部分则是上一工作循环压缩行程中吸入机匣,并在随后的做功行程中被压缩存储在进气歧管和气门顶盖中的混合汽。随着活塞下行,其下部机匣的空间减少,当旋转阀转动到图6位置时,机匣中的新鲜混合汽开始被压缩进入进气歧管及气门顶盖储气室中。而随着进气门的开启,分两次吸入机匣的新鲜混合汽便一起喷涌到汽缸中。
2.压缩行程
活塞由下死点向上死点运动,排气门、进气门均关闭,在吸气行程中进入汽缸内的新鲜混合汽被压缩、温度升高。由于活塞上行,其下部机匣空间增大、形成负压,旋转阀转动到图7位置,此时机匣吸入新鲜混合汽。
3.做功行程
活塞由上死点向下死点运动,排气门、进气门均关闭,汽缸中的混合汽被红热的电热塞点燃,燃烧后体积膨胀,推动活塞下行。由于活塞下行,其下部机匣的空间减小,形成正压,旋转阀转动到图6位置,压缩行程中吸入机匣的新鲜混合汽被压缩进入进气歧管并最终存储在它和气门顶盖中。
4.排气行程
活塞由下死点向上死点运动,排气门打开、进气门关闭,燃烧后的废气被排出汽缸。由于活塞上行,其下部机匣的空间增大,形成负压,旋转阀转动到图7位置,机匣吸入新鲜混合汽。
至此,YS四行程发动机的一个工作循环完成,下一工作循环将重复以上各行程。
涡轮增压器是用来提高发动机功率和减少排放的重要部件。涡轮增压器本身不是一种动力源,它利用发动机排气中的剩余能量来工作,其作用是向发动机提供更多的压缩空气。它利用发动机排出的废气能量,驱动涡轮高速旋转,带动与涡轮同轴的压气机叶轮高速旋转,压力机将空气压缩进入发动机气缸,增加了发动机的充气量,可供更多的燃油完全燃烧,从而提高了发动机的功率,降低了燃油的消耗,同时由于燃烧条件的改善,减少了废气中有害物质的排放,还可降低噪音。
柴油机经过增压以后性能发生了变化,它使柴油机的功率大大得到提高,增压后发动机的功率可提高20%~40%左右,以WD615机为例,使发动机的机械效率提高,增压后发动机的辅助系统消耗的功增加很少,虽然因为爆发压力大,各摩擦表面上的摩擦损失有所增加,但发动机功率增加较多,机械效率提高了近8%左右。燃油消耗降低,增压后进气压力增高,燃烧条件改善,机械效率提高,油耗降低,发动机单位功率质量大大降低,但发动机经增压后也带来了新的问题,如:使发动机的机械负荷增加,发动机的热负荷增加等等。
2影响增压器使用寿命的因素
使用中我们发现,增压器的损坏和磨损总是在柴油机及其附近出现故障之后发生,柴油机的许多不正常工况都会引起增压器的损坏。增压器出现故障,40%是由于不良造成的,40%是由于外界杂物通过增压器所造成的,20%是其它原因引起的。
2.1油。油用来冷却增压器,但当增压器正常工作时,其转轴转速高达每分钟几万转到十几万转,油被打成泡沫状,其冷却和性能下降,因此系统必须保证能提供充足的油。若当600℃左右的高温废气通过涡轮室时,轴承座得不到足够的和冷却,油将在其环形油道壁上结焦,逐渐堵塞油道。
油如果不清洁,也会很快损坏增压器内部零件。如含有灰尘、泥状沉淀物和金属微粒的油会迅速破坏各零件的配合间隙,刮伤和磨损轴承表面。这些都将会引起涡轮轴转动阻力增大和失掉平衡,使轴的转速下降,导致柴油机的功率损失增大,且转动不平衡将很快导致增压器零件的损坏。
如果油的质量等级老化,油中的各种添加剂不能满足增压柴油机大负荷工作的要求,油将会加速氧化变质,也会加剧柴油机和增压器零件的磨损。
柴油机的起动、熄火的操作方法不正确也将严重影响增压器的寿命。如果柴油机起动后,就立即将转速升得很高,油不能及时到达增压器轴承而加速磨损。柴油机熄火后,若不首先使增压器冷却降温,而且突然熄火,停止向增压器供给机油,会导致增压器内部零件过热,轴承油道中的机油炭化阻塞油道,将有轴承被咬死的危险。
密封环泄露引起的涡轮后部积炭,将使旋转零件转动发涩,而损失功率。旋转零件的不平衡是引起密封环泄露的一个重要原因。曲轴通气孔或增压器回油管堵塞或阻力过大,也能引起密封环泄露。
2.2进气系统。增压器工作的好坏也依赖于进气系统,只有供给充足、干净的空气才能保证增压器长期无故障工作,使寿命延长。所以应定期检查所有进气管接头和软管的密封性,防止漏气。如果压气机到柴油机进气管漏气,充气量减少,将导致柴油机冒黑烟。当有较大颗粒的灰尘或沙子进入压气机会立刻损坏增压器。较小的颗粒也会使工作轮叶片弯曲或被割削,并使其失去平衡,引起轴承和密封环的磨损加剧。不平衡的旋转件与轴承发生碰撞时,使轴承上的油道逐渐缩小,导致不良。随着轴承的磨损,配合间隙增大,使压气机或涡轮机的工作轮叶片打击壳体,这种故障的信号是噪音比平常增大很多。
进气系统的进气阻力应很小,如果空气滤清器堵塞,进气阻力增大,充气量减少,增大功率损失,同时,压气机一侧的密封环将会由于压力差太大而泄露,引起油消耗量过大,这种故障的标志是在压气机工作轮叶片后面出现一层暗色的油膜。
2.3排放的废气。废气中很小的颗粒进入涡轮机,与颗粒进入压气机后果一样,将导致增压器的损坏。
柴油机燃油供油量过大,进气阻力大,会使燃烧室内可燃混合气过浓而引起废气过热,造成涡轮机壳体和油道过热,废气从排气管到涡轮室的通道泄露会降低涡轮机涡轮的转速,增加冒烟,也会使涡轮机壳体过热。这些都会导致涡轮室内积炭及涡轮叶片的腐蚀。
油压力过高,油将通过密封环渗入涡轮机也会造成涡轮室积炭。
3废气涡轮增压器使用注意事项
废气涡轮增压器经常处于高温下工作,进入废气涡轮端的温度在600℃左右。增压器转子以每分钟几万转到十几万转的高速旋转,为了保证增压器的正常工作,使用中应注意以下几点:
(1)使用正确牌号的油,并定期更换。对涡轮增压柴油机至少应使用CD级增压机油。
(2)发动机发动以后,特别是在冬季,发动机点火后,应怠速运转几分钟,千万不能轰油门,以防止损坏增压器油封。
(3)熄火前,发动机也应怠速运转几分钟,让发动机、增压器转子的转速降下来以后再熄火,以防止猛轰油门,增压器转速很高,突然熄火,机油泵不打油,增压器转子仍在高速惯性运转,干磨损坏轴承。
(4)由于经常处于高温下运转,到增压器的油管线由于高温,内部机油容易有部分的结焦,这样会造成增压器轴承的不足而损坏。
(5)检修发动机时,应注意千万不能让杂物进入增压器,以防损坏转子。
(6)WD615机经增压后,空气进入中冷器,有几道橡胶管连线,要求在出车前、修车中检查其连接情况,防止松动、脱落,以免造成增压器失效和空气短路进缸。
(7)禁止柴油机长时间急速运转(一般不超过5min)因怠速时机油油压较低,不利于增压器的,容易使轴承过早磨损。
4废气涡轮增压器常见的故障及排除
增压器出现故障,不要匆忙的更换增压器,应该寻找和判断故障原因和部位,并尽可能地加以排除。这样可以避免换上增压器后同样的故障重复出现。
4.1压气机喘振。如果增压器在工作过程中向气缸内输送空气量不足,空气压力将产生极大的波动,在压气机端发出异响,如气喘的响声,这就是喘振。由于喘振,发动机工作不平稳,功率下降,排气冒黑烟。
产生喘振的原因是进气系统堵塞,如空气滤清器滤芯严重阻塞,进气管内油污太多阻塞。增压器的喷嘴环流通道发生变形也会造成喘振。最好是每次二级保养更换空气滤芯,车运行十万公里左右,清洗进气通道。
4.2增压器在运转中发出杂音,发出金属的撞击,摩擦声、或者产生振动,是增压器转子和涡壳之间发生了变化,应拆卸转子检修、调整。
4.3增压器在运转中出现了强烈的震动。这是由于转子组不平衡,轴承损坏造成的,应更换轴承及进行转子组的动平衡校验。
4.4增压压力下降。该故障的主要原因是进气道堵塞,并进入中冷器的进气道连接软管松脱,破裂造成。
4.5增压器突然停止运行,发动机功率下降。这是增压器轴承损坏,转子组烧死所致。应更换轴承,如损坏严重应更换增压器总成。油封漏油也应及时检修更换。
一、基本概况
某热电厂2×350MW锅炉是由哈尔滨锅炉有限责任公司制造的超临界参数变压运行直流炉,每台锅炉配置两台成都电力机械厂生产的静叶调节轴流式引风机,脱硫系统采用湿法脱硫,未设GGH,配备一台成都电力机械厂生产的动调轴流增压风机,设置脱硫旁路。
为响应国家环保号召,实施脱硫旁路封堵,同步拆除脱硫增压风机,提高机组运行可靠性,原有引风机替代增压风机运行。
二、2号机组增压风机取消前后运行工况对照:
1、350MW工况对照表
2、经济方面
根据取消前的试验数据及风机性能曲线图,不难看出,引风机最高效率只有76%左右,该厂机组负荷率仅为60%,引风机效率在56%--66%之间,效率偏低,辅机能耗增加。增压风机取消后,从DCS采集的数据,绘制增压风机取消后的性能曲线(其中绿色线条代表2A引风机,红色线条代表2B引风机),与增压风机取消前性能曲线对比,风机效率明显提升,从150MW―350MW负荷区间内,风机轴效率较增压风机取消前提升10%左右。说明改造后,引风机不仅能保证锅炉在50%--100%BMCR范围内正常运行,且轴效率明显提升。
分别取脱硫增压风机取消前后锅炉送风机、引风机、增压风机耗电量进行比对,从计算结果分析:增压风机取消后,引风机本身耗电率增加了0.11%--0.15%。与取消前增压风机与引风机的和进行对比,总耗电率降低约0.11%左右,可节约标煤约0.376g/kWh,因此,增压风机取消后,辅机耗电率降低,机组运行经济性提高。
3、安全方面
首先,随着环保政策的深入,机组脱硫系统的旁路挡板需要封死,这势必会对脱硫系统的运行安全性提出更高的要求。单台增压风机如果出现设备问题,则脱硫系统就不能运行,此时由于旁路挡板已封死,机组存在很大的停机风险。如果利用两台引风机来克服脱硫系统阻力,可以提高脱硫系统的安全可靠性。其次,二合一改造后要去除一台增压风机,使现有三台风机变成两台风机,设备数目减小了,缩减设备维护费用,降低发电成本,提升脱硫设备可靠性,节约能源,降低二氧化碳排放。运行调节方面,只需依据炉膛压力调节引风机静叶开度,省去了与增压风机配合调节的环节,提高辅机运行可靠性。
NO.1 宝马3.0L涡轮增压直列六缸发动机。
NO.2 雪佛兰1.5L四缸+双电机混动系统。
NO.3 克莱斯勒3.6L V6+双电机插电式混动系统。
NO.4 福特2.3T涡轮增压四缸发动机。
NO.5 本田2.0L四缸+双电机混动系统。
NO.6 现代1.4T涡轮增压四缸发动机。
NO.7 英菲尼迪3.0T涡轮增压V6发动机。
NO.8 马自达2.5T涡轮增压四缸发动机。
NO.9 奔驰2.0T涡轮增压四缸发动机。
NO.10 沃尔沃2.0T涡轮/机械双增压四缸发动机。
(来源:文章屋网 )
当2.0T成为豪华大型SUV的入门动力时,Volvo一下把2.0T拔高了,新一代的XC90,凭着2.0T发动机来推动全系车型,T5是2.0涡轮增压,T6是2.0涡轮增压+机械增压,而T8车型则是在T6基础上增加了一套混合动力系统。不过XC90车系的主角,依然是这副涡轮增压和机械增压双管齐下的2.0T发动机。同一副发动机,三种不同的动力模式,T6仍然是XC90的中坚车型,承担着最重要的走量任务,所以T6车型可选配置最丰富,跨度也最大。
在海外的两次XC90试驾,我们都对T8车型赞誉有加,但T6车型呢?我们等待了半年的时间,厂家终于将XC90的试驾车派到了广州,而恰好就是T6,正合我意。
不止2.0T
前文说了,Volvo时将涡轮增压器和机械增压器塞进了发动机舱,为XC90提供动力,在数据表上看,235kW的最大功率和400Nm的峰值扭矩并不见得比只有一个涡轮的2.0T Q7好太多。众所周知,双增压系统复杂程度远高于单增压,不止是多加一个增压器那么简单,系统、冷却系统、进排气管道都要重新定制,以适应双增压的特性和工作环境。毕竟两个增压器加持下,对温度、油液等的要求更高,同时,系统越复杂,出问题的几率就越大。
既然一个涡轮就可以解决问题,为什么要多只香炉多只鬼,塞一个机械增压进去?这是我对Volvo的最大疑问。
在平日上下班都会走的快速路游走一段,我发现我自己可以自问自答了。虽然数据表上看到XC90T6的最大扭矩输出范围是2200~5400rpm,键盘车神们看到这样的数据估计就已经嗤之以鼻:区区400Nm的扭矩还要在这么高的转速才释放,要你何用?
XC90 T6的扭矩顶峰爆发区间的确是比纯涡轮增压发动机要延后,单涡轮的XC90 T5也早在1500~4800rpm释放扭矩,但双增压就是同时利用两种增压方式的优势,低转速区间让机械增压介入提供扭矩,中高转速区间就依靠涡轮增压的爆发力,而且机械增压的存在又能减少因增压值较高而造成的涡轮迟滞。简单点说,就是动力表现线性了,涡轮可以更专注于中高转爆发,而不需要兼顾低转速的表现。两套增压系统各司其职,发挥一加一大于二的功效。所以,无论是拥堵路况还是快速行驶,XC90 T6的动力都没有不适症状,饱满得像一只肥美的生蚝,不会让人口感生腻,恰到好处,在市区道路脱离车群以及快速路匝道转入主道时都能掌握主动权。
但是,这毕竟是2.0T,排量有限,当车速迈向100km/h时,动力衰退还是相当明显,很快就露出2.0排量的底子,纵使发动机在声嘶力竭地呼喊,却使不上劲。这也能在一定程度上解释为什么XC90 T6的0~100km/h的加速成绩只有7.59秒,比2.0T的Q7稍好而已。
妥协的结果
XC90 T6那不算特别讨好人(同级车型对比下)的百公里加速成绩,除了关乎于排量之外,变速箱的因素也一定要考虑在内。一直以来XC90就是同级里唯一使用横置发动机的代表,这是对安全性能的妥协,Volvo为了在碰撞发生时发动机舱有更大的缓冲空间而如此为之。横置发动机意味着变速箱同样要横置,但是,现在豪华车拿个6AT出来都不好意思和人打招呼了,那么能配得上XC90的变速箱只有两副,要么是ZF的9HP48 9AT,要么是AisinAW的AWF8F45 8AT。
Volvo选了Aisin AW,选择它的一个重要原因是这副变速箱更容易和E-Drive混合动力系统匹配。不过这不是这次试车所需要关注的点,而是需要关注Volvo如何标定这副能承受最大450Nm扭矩的横置8AT变速箱。
上面说了,XC90 T6的百公里加速成绩并不出众,我想变速箱也有不少的关系,它并不追求极致的传动效率,也没有9HP45那种像手动变速箱一般咬得紧紧的锁止状态,无论是换挡还是行车状态,都追求着更高层次的顺滑感,扭力转换器也更勤快地放大扭矩,对于习惯日本车和美国车驾驶感的用户来说,这是非常熟悉的感觉,而欧洲车用户,就会对此比较陌生了。所以,尽管XC90 T6的动力输出更高,变速箱的齿比更绵密,但加速表现却不比Q7 2.0T好。
不过,一台大型SUV,0-100km/h加速成绩差一秒半秒,不是什么问题,在及格线内便可以了,反而是这台SUV行驶时的动力表现如何才值得考究。XC90 T6可以选择4种预设的行车模式和一个私人定制模式,其中,Comfort模式和ECO模式分别不大,ECO模式在一定速度条件下能脱挡滑行增加滑行距离。不过两个模式下,变速箱的设定都是相当不愿意降挡,想靠发动机的扭矩和变速箱放大扭矩来提升车速,然而,XC90的车重高达2吨,不Kick Down来提速,不现实。
所以,Kick Down的动作总是比预期慢一拍子,有时候稍纵即逝的超车机会就错过了,我相信如果是T8,在电机的加持下,变速箱错过这一拍子没有什么问题,但对T6和T5这两套纯内燃机动力来说,就显得相当重要。
不过,当切换到Dynamic动态模式下,XC90就像换了一套动力一般,动力的响应速度和变速箱的Kick Down意愿都提升了几个维度,可以说,如若不是体重限制,Dynamic模式的动力设定可以说是完全和钢炮们看齐的,而且,很奇怪的一样事情便是在Dynamic模式下,发动机的怠速转速会从800rpm升至1000rpm(无论是D挡踩刹车抑或是N挡)。这样的设定,能让增压器更快有正压,从而提升动力响应表现。
让人纠结的悬挂
老实说,我个人会更倾向于用Dynamic模式来行车,或者至少将私人定制模式中的悬挂设定调整至Dynamic动态模式,这时电子避震器阻尼会提高。大家都知道,除了高速公路外,大部分路面的铺设都不怎么样,为了行车更舒适一般我并不会用硬阻尼,但XC90却让我不得不如此做,若不这样设定,我和乘客就如同坐在水床上一样,不停地摇摆,甚至连我那位久经考验的太太都大呼受不了,这种感觉,和上一代的Q7相当相似。
除了避震器阻尼设定之外,造成车体摇摆的原因还有XC90的高度控制,虽然XC90拥有空气悬挂,但竟然无法独立调整高度,要么就直接关闭高度调整,要么就根据行驶模式作自适应高度调整,而在ECO和Comfort模式下,悬挂高度默认仅仅比越野模式低一点,导致重心非常高,所以……嗯,老实说吧,其实作为老司机,我自己都受不了……
这样的设定,让我有点担心XC90的动态操控极限。在进行18米绕桩时,表现也让我相当汗颜,转向虚无缥缈得像高考后估分猜排名一样,加上2吨重的车身,每一次试跑都是咬紧牙关去进行。不过后来翻看数据,才知道XC90的绕桩成绩竟然比轻200多kg的Q7 2.0T要好,绕桩速度达到65km/h,有点遗憾的是,XC90的ESP无法完全关闭,在中控台关闭ESP之后,接近极限时依然会重新激活,第一次试跑时ESP突然介入吓了我一大跳,我猜想,如果能完全关闭ESP的话,那时速提高个3km完全是可能的。
XC90绕桩成绩的确让我有点惊讶,除速度外,横向G值表现也比我预期要低,证明悬挂能撑得住这2吨铁疙瘩。XC90采用的是空气悬挂,空气悬挂的一个特性是越压缩越硬,有点像可变硬度螺旋弹簧,但不同的是,硬度的变化是无段的,也更容易掌控,对了,规格较高的轮胎也应记一功。
而这个特性,也能解释为什么XC90在平时行驶时车体摇晃得厉害,也许Volvo为了XC90在激烈操控时空气悬挂能更快变硬而选用阻尼较低的避震器,因为避震器阻尼高的话,会降低悬挂的压缩速度,根据空气悬挂的特性,反而撑不住车身。但在平常行驶时,这样的设定就变得得不偿失
越野?走走烂路算了
本来没有打算去试XC90的越野能力,但刚好机缘巧合,有这么一个机会,试试在越野环境下XC90的舒适性表现也是可以的。
Volvo专门预设了off road越野模式,打开越野模式,车身自动升到最高、避震器调整至最软、陡坡缓降也自动打开,一站式傻瓜操作。好就好在能快速满足80%用户的需求,同时减少车内按键数量或操作难度,而XC90像特斯拉那样用一块中控大屏来控制全车,这样设定反而更适合。不过,如果面向要求更高的用户或更严苛的状况,如此满足80%用户的设定就显得不合时宜,毕竟讨好了大部分人,就意味着有一小部分人是不买账的,我就是其中之一。
在轻度和中度越野路况下,XC90并没有不适症状,毕竟这样的路况单靠离地距就能够轻松脱出。顺滑的动力输出让XC90在蜿蜒曲折的土路中相当受控,不过过软的悬挂反而让人不敢加快速度,不是很明白Volvo的逻辑,难道一味软就可以和舒适划上等号了?幸好的是虚无的电子助力转向在土路上反而不会因为崎岖的路面而出现打手的状况,我只需要控制指向就足够,不怕被路面干预。
不过我相信XC90的用户应该会有相当的自知之明,不会用承载式车身的XC90去走更高难度的越野道路,毕竟XC90 T6只是用着一套简单的电控四驱系统,要脱困的话,那用电机来推动后轮的T8车型更厉害哦!
总评表
性能表现
双增压发动机动力线性之余还非常充沛。
操控乐趣
沉重的车身再加上过早出手的车身稳定系统,还是乖乖开它罢了。
乘坐感受
纵使拥有空气悬挂,却容易让乘客晕车。
主被动安全
安全,我真的相信沃尔沃。
设备及造工
豪华感和科技感都到位了,还差一点,氛围未到位。
空间
可以容纳7座的车身只放了5个座位,空间自然是非常充沛的。
总评
在美国,为情怀买单并不需要付出那么大的代价。
日产3.5L V6自然吸气
日产的这副VQ自然吸气发动机是沃德十佳的常客了,进行了升级改造的它演绎了一段“老兵传说”,线性输出和运转平顺估计大家都可以蒙着眼睛说出来,新发动机早热效率和噪音控制也有进步,沃德的编辑在日产西玛(中大型车)上实测这款发动机的最低油耗约为10.6L/100km,成绩真的不得了!国内其实没有直接的搭载车型,搭载车型是海外版日产西玛(Maxima),国内版的西玛并没有具体的上市日期(估计上市了销量成绩也不算出彩),所以扔上一句:关国内车主卵事?
通用3.6L V6自然吸气
新一代雪佛兰科迈罗和凯迪拉克ATS在国内的主打发动机都是2.0T涡轮增压发动机,3.6L的这副自然吸气发动机更适合美国用户一些。代号为“LGX”的3.6L自吸发动机经过升级调整后最大输出功率从原来的309ps提升到340ps,最大扭矩从358N・m提升到385~386N・m,装配了直喷技术和可变气门技术的同时也大幅度优化了NVH性能与效能。虽然在美国主打低价大排量路线颇受欢迎,但在国内,先过了排量税这一关吧。
福特5.2L V8自然吸气
美国的发动机评选没有大排量V8可真的说不过去了,V8的魅力是四缸和六缸发动机难以媲美的。搭载在帅到掉渣的野马Shelby GT350,采用等离子缸壁涂层技术既强化气缸内壁硬度又让耐磨性提升,换成可以对称点火的180°平面曲轴,让这台V8减重20%的同时红线转速一举突破8000rpm大关,达到8250rpm,堪称一大赛道利器。同时福特也为其调校至最大输出为533ps,换上了不等长排气,声浪就不提到底有多骚了,反正让沃德的评委爽得不要不要的。不过国内用户,可以更关注一下它的“版”,国内现款野马的5.0L V8,反正指导价75.8万元起绝对算是亲民了。
油电混合动力已经足够成熟,但就是当不了猪脚,纯电动在国内才是“主角”
丰田1.8L自然吸气+电机
丰田的这套混合动力系统已经发展到第四代,搭载于全新的普锐斯身上,最大亮点是其混动系统的热效率达到了40%。发动机的数据输出平淡无奇,1.8L发动机最大扭矩142N・m,电机功率达到53kW,动能回收系统部分减少了三分之一,更紧凑的同时质量更轻。改进的阿特金森循环让发动机大部分时间维持在经济转速为电机供电,当评委们对新普锐斯的平顺性称赞有加的同时,其操控性和动力性就不会有严苛的要求了。不过在国内市场补贴力度不够高,也难以获得“北上广”新能源车牌的普锐斯,前景并不被看好。
通用1.5L自然吸气+电机
第二代雪佛兰沃蓝达装备的1.5L自吸+120kW电机组成增程式混合动力系统,纯电续航里程提升到85公里,评委们在365公里的路试(仅充电一次)中,取得了5.3L的百公里综合油耗成绩(成绩与国内现售的卡罗拉双擎和雷凌双擎相差无几)。第二代沃蓝达的动力系统的效率和扭矩等各方面性能都有所提升,电机最大扭矩输出甚至达到了398N・m,但是参考第一代进口沃蓝达在国内高达49万的售价,第二代沃蓝达发动机虽然拿了十佳发动机,但官方定价能降多少?国内车主不妨多关注丰田卡罗拉双擎和雷凌双擎,13.98万的起售价划算不止一点点,雷凌双擎在广州还可以享受新能源车上牌优惠,而且空间表现有可能比沃蓝达更优秀一些。
现代2.0L自然吸气+电机
索纳塔9代混合动力车型装备了2.0L直喷发动机,同时还有一台最大功率59kW的电机,综合输出达到202ps。这套插电式混合动力系统的架构比较传统,电机集成在发动机和6挡自动变速箱之间,纯电模式下可行驶43公里,充电过程也很实用,使用随车充电设备(充电电压为120V)充满电需要5个小时。现款索纳塔混合动力售价将近30万元,啊车君还是认为,对装备混合动力系统中型车感兴趣的用户,丰田凯美瑞双擎要更实在一些,25.98万元起的指导价更低,市场也放出了一两万元的优惠,质量也得到过考验。
都说美国人不喜欢涡轮机器,下列入选的机器意味着......?
宝马3.0T L6涡轮增压
若说与国内用户更相关的是这台宝马的直六涡轮增压发动机,喂,先别急着回答是N55,虽然N55足够有实力再次拿奖,但宝马还是拥有开拓进取的精神,把N55继续优化,新的发动机代号是B58,并率先搭载在海外版三系340i身上,国内用户现在可买到这台发动机的是7系740Li。新的N58发动机更换了更小的涡轮增压器,同时废弃旁通阀,Valvetronic也进行了调整,以获得更快的动力响应和更高的动力输出,最大扭力从400N・m提升到450N・m。4.6秒即可使340i破百,宝马在发动机技术上的积累真不简单。
道奇3.0T V6涡轮增压柴油
其实这台发动机与国内用户并没有太大的关联,搭载于道奇Ram 1500皮卡身上,不过这倒是连续两年获此殊荣。高压共轨燃油喷射技术对经济性贡献很大,可变截面的涡轮增压器可以很自由地适应发动机转速,以达到理想的增压效果。但,对于国内用户而言,然并卵。
沃尔沃2.0T 涡轮增压+机械增压
去年的沃尔沃S60 T5涡轮增压发动机获得了十佳称号,新一代XC90在T5的基础上增加了机械增压技术,2.0T的涡轮增压+机械增压技术,在动力性能和经济性能方面做到很优秀的平衡,沃德的评委也是对其赞不绝口。机械增压有助于改善低速的加速性能,这套动力系统的最大马力达到320ps,最大扭力为400N・m,与8AT的配合使得XC90在综合表现上得到了评委的青睐。看到这里,对沃尔沃XC90垂涎的用户,别多想了,去刷卡下定金吧。
斯巴鲁2.0T
[关键词]驾驶舱中部、异响、主蓄电池橡皮单向阀、故障隔离手册
中图分类号:V267 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)06-0130-01
1.现象描述
2016年9月10日,某型号飞机执行上海虹桥至成都航班。上海虹桥起飞45分钟左右(巡航),驾驶舱中部突然出现明显的连续性的啸叫声,位置判断在中央操纵台以下或电子舱内部,无EICAS信息,各系统页面均正常,噪声持续大概5分钟后减小并消失。
2.初步原因分析
2.1 故障梳理
经梳理及分析,可能导致驾驶舱中部出现异响的原因如下:22章自动飞行:设备异常的机械运动;设备异常的机械运动。23章通信:设备自身风扇工作异常。24章电源:主蓄电池的通风装置工作异常;设备自身风扇工作异常。27章飞行控制:副翼配平作动器内部电机为无刷直流电机。a)机械噪音成因:轴承与轴承室尺寸不匹配,滚转不圆或内部混合杂质;转子不平衡;装配偏心。b)电磁噪音成因:产生脉动转矩。76章发动机控制:设备异常的机械运动.
2.2 故障树分析及论证
a)自动飞行系统设备工作异常分析
在自动驾驶仪接通时,如果俯仰伺服和横滚伺服发生异常的机械运动,会直接反应到驾驶杆和驾驶盘,驾驶杆和驾驶盘也会产生相应的异常随动。分析当天的飞行数据,自动驾驶仪指令正常,驾驶杆和驾驶盘工作正常,无异常运动。
航后机务进行了俯仰伺服和横滚伺服的安装测试,测试结果正常,无异响。
所以可以排除自动驾驶仪的俯仰伺服和横滚伺服所导致的驾驶舱中部异响。
b)旅客广播装置工作异常分析
旅客广播装置自身带有一个风扇,主要用于旅客广播装置散热。如果风扇工作异常,可能会造成旅客广播系统故障。在当天飞行中旅客广播系统工作正常,可基本排除是旅客广播装置自身风扇异常导致的驾驶舱中部异响。
c)电源系统设备工作异常分析
RTRU自身带有一个风扇,主要用于RTRU散热,如果风扇工作异常,可能会造成RTRU无法正常工作。当RTRU无法正常工作时,右直流汇流条和右直流重要汇流条无法从RTRU获得电源。按照供电构型控制逻辑,左直流汇流条和直流重要转换汇流条分别为右直流汇流条和右直流重要汇流条供电。在简图页上未发现上述供电逻辑,可基本排除RTRU风扇异常导致的驾驶舱中部异响。
2016年9月11日成都航对该问题进行排故检查:排故人员对座舱增压,增压速率控制在800ft/m以下,压差控制在2.9psi以下。未增压时,无啸叫声;当压差到1.5psi时出现啸叫声,继续增大到2.8psi时啸叫声一直存在。(啸叫声出现后,当堵住主蓄电池进气口时啸叫声消失)。之后进行释压,释压速率控制在800ft/m以下,气压减小至1.0psi时,啸叫声明显减弱,当减小至0.6psi时,啸叫声基本消失。
经查,该故障为第一次出现。故障蓄电池序列号为090520018B876,2015年6月出厂,2016年2月采购入库,并于2016年4月和7月进行两次深度充放电维护。2016年9月6日装机。
主蓄电池工作时,会产生可燃性气体(和),为避免蓄电池内浓度过高,需设置通风装置,将产生的及时排出机外。主蓄电池进气口设置在电子电气设备舱,出气口通过导管与飞机外部连通。当座舱增压时,在主蓄电池进气口到出气口间产生正向压差,气流从进气口流向出气口,形成通风路径。
为避免未增压条件下蓄电池工作产生的进入电子电气设备舱,在蓄电池进气口导管尾部加装了一个橡胶单向阀。出现问题后,该件送返成都华太航空科技有限公司(成都航空蓄电池维护单位)检查,发现进气口内部橡胶单向阀出气口破裂。通过加压测试,该破裂的单向阀出现类似的啸叫声,可确认啸叫原因为橡胶单向阀出气口破裂。
d)飞行控制系统设备工作异常分析
当天在驾驶舱中部发生异响时,自动驾驶仪是接通的,副翼舵面和驾驶盘运动响应来自于自动驾驶仪滚转指令,排除了副翼配平作动器导致的异响可能性。
当天在驾驶舱中部发生异响时,脚蹬位置保持不变,说明此时没进行方向舵配平(由于配平时方向舵配平作动器反驱动脚蹬),排除了方向舵配平作动器导致异响的可能性。
e)油门控制组件工作异常分析
当天在驾驶舱中部发生异响时,自动油门已接通,如果油门控制组件内的自动油门伺服马达发生异常的机械运动,会反应到两个推力手柄的异常定位。分析当天的飞行数据,自动油门指令正常,油门杆角度正常,无异常运动。
航后机务进行了油门控制组件调整试验,测试结果正常。
所以可以排除油门控制组件工作异常导致的驾驶舱中部异响。
f)驾驶舱附近设备安装松动
如果电子电气设备舱、前附件舱中设备固定不好有可能会出现异响,通过确认设备安装到位就可解决。
2.3 直接原因
某型号飞机驾驶舱中部异响是由于电子电气设备舱内的主蓄电池橡胶单向阀破裂,在增压时引起啸叫。
2.4 根原因
主蓄电池橡胶单向阀破裂的根原因为橡胶单向阀单件制造缺陷。
3.风险评估
空中主蓄电池单向阀破裂引起异响风险评估如:运行环境,具体分析,对飞机影响,对飞行机组影响,对乘客影响,严重性等级――全阶段,空中主蓄电池单向阀破裂引起异响不影响其正常供电,不影响飞机正常飞行,需要飞行员观察CAS信息及电源系统简图页,稍微增加机组工作负荷,无,较小的。
4.设备完好性检查和验证
如发现飞行中再次出现类似问题,建议执行以下工作:
a)在地面进行座舱增压,增压速率控制在800ft/min,压差控制在2.9PSI以下。观察确认主蓄电池(通气孔)无啸叫。如发现啸叫,更换主蓄电池(AMM参考任务24-32-11-000-801主蓄电池拆卸和24-32-11-400-801主蓄电池安装)。
b)对副翼、方向舵、水平安定面配平进行操作试验,确认系统工作正常,无异响。目视检查副翼配平作动器,确认安装正常,无松动。
c)拆下俯仰、横滚伺服机构,检查确认外观正常,无异物。重新安装俯仰、横滚伺服机构,进行测试,确认系统工作正常,无异响。
d)拆下油门控制组件,检查确认外观正常,无异物。重新安装油门控制组件,进行测试,确认系统工作正常,油门杆无卡阻、无异响。
e)确认旅客广播放大器冷却风扇(PAAMPFAN)嗦菲鞅蘸希ǖ缭粗行纳喜慷下菲靼P6.1);到E/E舱确认旅客广播放大器冷却风扇工作正常并无异响。
f)检查电子电气设备舱内部,确认所有电子电气设备及支架安装牢固,无松动。(AMM参考任务05-41-01-210-807/808一般目视检查E/E舱左侧/右侧内部区域)
g)检查前附件舱内部,确认所有设备及支架安装牢固,无松动。(AMM参考任务05-41-02-210-802一般目视检查前附件舱左侧/右侧区域)
5.规避措施
更换主蓄电池(AMM参考任务24-32-11-000-801主蓄电池拆卸和24-32-11-400-801主蓄电池安装)。
关键词:涡轮增压;使用维护;故障分析
涡轮增压的主要作用就是提高发动机进气量,从而提高发动机的功率和扭矩,让车子更有劲。涡轮增压的英文名字为Turbo,一般来说,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。如奥迪A6的1.8T,帕萨特1.8T,宝来1.8T等等
一、涡轮增压的使用与维护
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。主要我们要遵循以下的方法:
1、汽车发动机启动之后,不能急踩加速踏板,应先怠速运转三分钟,这是为了使机油温度升高,流动性能变好,从而使涡轮增压器得到充分,然后才能提高发动机转速,起步行驶,这点在冬天显得尤为重要,至少需要热车5分钟以上。
2、发动机长时间高速运转后,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,机油会中断,涡轮增压器内部的热量也无法被机油带走,这时增压器涡轮部分的高温会传到中间,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。这样就会造成涡轮增压器转轴与轴套之间“咬死”而损坏轴承和轴。此外发动机突然熄火后,此时排气歧管的温度很高,其热量就会被吸收到涡轮增压器壳体上,将停留在增压器内部的机油熬成积炭。当这种积炭越积越多时就会阻塞进油口,导致轴套缺油,加速涡轮转轴与轴套之间的磨损。
3、选择机油的时候一定要注意。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。
4、发动机机油和滤清器必须保持清洁,防止杂质进入,因为涡轮增压器的转轴与轴套之间配合间隙很小,如果机油能力下降,就会造成涡轮增压器的过早报废。
5、需要按时清洁空气滤清器,防止灰尘等杂质进入高速旋转的压气叶轮,造成转速不稳或轴套和密封件加剧磨损。
6、需要经常检查涡轮增压器的密封环是否密封。因为如果密封环没有密封住,那么废气会通过密封环进入发动机系统,将机油变脏,并使曲轴箱压力迅速升高,此外发动机低速运转时机油也会通过密封环从排气管排出或进入燃烧室燃烧,从而造成机油的过度消耗产生“烧机油”的情况。
7、涡轮增压器要经常检查有没有异响或者不寻常的震动,油管和接头有没有渗漏。
8、涡轮增压器转子轴承精密度很高,维修及安装时的工作环境要求很严格,因此当增压器出现故障或损坏时应到指定的维修站进行维修,而不是到普通的修理店。
二、涡轮增压的常见故障及原因分析
涡轮增压器利用发动机排出的废气驱动发动机主动叶轮,与主动叶轮同轴的从动叶轮也以同样转速转动。怠速时,叶轮转速约为12000r/min,当加速踏板踩到底时,叶轮转速约为135000r/min,,因从动叶轮在发动机进气端,故加大了进气压力和进气量,避免发动机在较高转速下进气迟滞;能大幅度提高发动机功率和转矩,且最大转矩峰值呈平直线状。
1、故障原因
1)增压器突然停止运转。其原因多为增压器轴承损坏、转子组烧坏,外界物将涡轮、泵轮叶片打坏而卡死等。
2)增压器涡轮或泵轮端“排油”。当增压器转子轴磨损严重,转子轴密封环失去作用,或操作不当造成条件恶劣致使密封环磨损、拉伤而失效时,涡轮端或泵轮端会出现“排油”故障。涡轮端“排油”,会使排气管、消声器产生大量油污和积炭,增大排气阻力,降低增压器的转速,使发动机动力下降;泵轮端“排油”,会使发动机进气管道存有大量机油,机油消耗加大,进气阻力增大,发动机动力便下降。
3)增压器振动剧烈且有噪声。其主要原因是由于转子轴严重磨损,使轴承间隙加大产生振动,涡轮与泵轮损坏或沾有油泥使转子动平衡被破坏而产生噪声和振动。若噪声明显表现出是金属摩擦,则是泵轮或涡轮叶片与壳体碰擦。
4)增压器气喘。因进气系统堵塞,如空气滤清器堵塞、进气道油灰沉积等原因,造成发动机增压压力下降且产生较大波动,在增压器泵轮端发出如气喘的异响,伴随发动机工作不稳,动力下降,排气管冒黑烟。
5)增压器增压力下降。进气管道堵塞、轴承与轴磨损、涡轮或泵轮叶片变形或损坏、与壳体摩擦等均会造成增压压力下降。
2、故障检修
(1)外观检查观察涡轮与泵轮以外排、进气联接法兰和接头有无裂纹、漏气等现象,特别要观察增压器“排油”现象是否严重。这点在压气机至进气管之间的橡胶管接头上最为明显。若该接头处仅表现为轻微地渗油,仍属正常现象。若此地漏油严重,表明增压器已不能再使用。此外发动机停机后,用听诊器可以听到增压器转子依靠惯性转动的声音,声音若持续1min以上的时间,表明增压器性能良好。
(2)压气机泵轮部分检修拆卸压气机与进气管道的连接,观察压气机叶轮和泵壳的摩擦情况、漏油情况以及叶片的损坏情况。若发现叶轮与泵壳有摩擦,而泵壳摩擦部位附着物较坚固,表明泵轮内有损坏;如果发现是外来物损伤了泵轮,或者泵轮轴漏油现象严重,均应对增压器进行维修。
(3)旋转组件检修若检查涡轮与泵轮没有明显损坏,用手迅速转动增压器转子,应该旋转自如,无明显的研磨噪声和阻滞现象,否则表明轴已烧损。用千分尺检查转子轴轴向间隙以及涡轮端和泵轮端的径向间隙,其值不得超过标准范围。分解拆装旋转组件时,必须做好压气机叶轮、转子轴及锁紧螺母的相对位置记号。更换压气机叶轮要做动平衡试验。安装涡轮端和泵轮端两密封环时,开口互成180o,相对中间壳进油口成90o。压气机叶轮锁紧螺母要按规定扭矩拧紧。
(4)涡轮机涡轮部分检修从涡轮机出气口将排气管道拆除,检查涡轮叶片以及壳体摩擦情况、漏油情况和叶片损坏情况。若发现叶片与壳体有摩擦,而壳体上的附着物坚硬而牢固,可能是涡轮内有损坏,此时必须拆卸修理。若发现积油严重,则应观察该油是从排气系统带来的,还是从涡轮中心排出的,若积油来自轴心且较严重,表明涡轮轴的密封环失效,应对增压器拆检维修。若积油来自排气系统,而叶轮上积油较多,就将涡轮拆卸清洗。
参考文献:
[1]汽车构造 主编 郭新华 高等教育出版社 2008.9