发动机增压方式有多种,其中应用最广的是废气涡轮增压。图1是废气涡轮增压的示意图。其基本原理是:利用发动机废气在涡轮机内膨胀作功,推动涡轮叶轮旋转,涡轮叶轮带动压气机叶轮旋转,对空气进行压缩,提高其压力后再供入发动机气缸,从而提高了进入气缸的空气密度,增加了空气量。增压发动机实现了对发动机基本结构不作大的变动的情况下,大幅度提高发动机功率,同时提高发动机经济性,净化废气,高原地区恢复功率,都带来明显的益处,因而现代汽车采用废气涡轮增压器。废气涡轮增压型汽车使用和维护上应注意以下问题:
1.小油门起动 ,升温后加速 ,怠速后熄火
由于涡轮增压器位于发动机的顶部,而所用的机油来自发动机的油底壳,机油经过机油冷却器和机油滤清器之后,才能到达涡轮增压器。机油输送到涡轮增压器需要一个较长的过程。为了确保增压器全浮动轴承的润滑,发动机起动后,一定要怠速运转 3~5min,使机油达到一定的温度和压力,然后才能投入负荷运转。发动机工作结束,应当逐渐减少负荷,怠速运转几分钟再熄火,使全浮动轴承中的机油逐渐流出,避免轴承产生冲击。如果突然关死油门,由于惯性的作用,增压涡轮仍然会高速旋转,同时涡壳和涡轮轴的温度高达近千度,而此时机油泵因发动机停机而不再工作,涡轮增压器将在没有足够机油润滑的情况下高速运转,而且增压器高温部分的热量向低温部分传递,使轴承也达到相当高的温度,轴承处的机油会因温度过高而老化甚至烧焦,O 形密封环烧坏或者轴承咬死,缩短涡轮增压器的使用寿命。为此,涡轮增压型发动机经过大负荷运转,在熄火前必须怠速运转 3~5min,让机油将增压器零件的热量带走,待机体温度有所降低后才熄火。如果涡轮增压型发动机在高负荷状态下因某种原因被憋灭,应当设法重新起动发动机,以防热量大量聚积而造成增压器轴承咬死。基于同样的理由,涡轮增压型发动机禁止在起动时和熄火前“轰油门”:怠速运转时间不得超过 10min;装配废气涡轮增压发动机的车辆下坡时禁止关闭发动机作长距离滑行。
2.注重增压器的预润滑
对启用新增压器、调换增压器、增压器经过拆卸以及长期停机又启用的废气涡轮增压型发动机,应当拧开增压器上的进油管接头,往油管内注入 50~60ml 机油,再拧紧油管接头,并且用手转动叶轮轴,使各轴承表面得到充分的润滑,防止起动时因油管内有空气,导致润滑不良而烧坏增压器轴承。对于装配废气涡轮增压器的汽车,凡是更换了机油及其滤芯、清洗了增压器和机油滤清器、或者停机一星期以上,都不能直接起动发动机,目的是让限压阀开启,以控制增压器的转速,挂空挡,在不踩加速踏板的情况下,将起动开关拧至起动挡,让发动机运转 15s 左右,使涡轮轴和浮动轴承得到充分润滑。当发动机起动后,立即在怠速状态下将增压器上的进油管接头拧松,待有机油溢出后拧紧,再怠速动转几分钟方可加速。
3.消除进气管漏气,保持排气管通畅
保证空气滤清器和进气管路的畅通,否则将影响增压效果。如果废气涡轮增压型发动机的进气系统漏气,会引起怠速不稳、加速不良和功率下降。进气系统容易漏气的部位有:a.空气滤清器至增压器压气机进气口之间的接头处。此处漏气会引起气缸的过度磨损,加速增压器的损坏;b.增压器至进气歧管之间的连接胶管。此处漏气将导致进气压力下降,使发动机动力不足;c.增压器的进气、排气接口处,可以采用浇水法检查是否漏气。如果排气管堵塞,则增压器很容易过热。
4.慎重使用密封胶
废气涡轮增压型发动机主油道的工艺孔堵头上不能涂抹密封胶,如果此处涂抹的密封胶稍多,密封胶凝固后,不经过机油滤清器就进入了机油道,很容易堵塞活塞的机油冷却喷嘴。另外在装配时,增压器双头螺栓的增压器端应涂高温防粘剂。排气管端应涂 GY-255 密封胶。
5.注意清洗发动机机油油道
若更换增压器,要同时更换机油和机油滤芯,必要时还要清洗发动机的机油油道。清洗的方法是:放出发动机内全部机油后,注入体积比为 7:3 的机油与煤油混合油,起动发动机,低速运转 3~5min,然后停机放出清洗液,最后对增压器进行预润滑。