8.增压压力调节
在涡轮增压系统中都设有进气旁通阀和排气旁通阀,用以控制增压压力。排气旁通阀及其控制装置在增压器上的安装位置如图43所示。控制膜盒中的膜片将膜盒分为左室和右室,右室经连通管与压气机出口相通,左室设有膜片弹簧作用在膜片上。膜片还通过连动杆与排气旁通阀连接。当压气机出口压力,也就是增压压力低于限定值时,膜片在膜片弹簧的作用下移向右室,并带动连动杆使排气旁通阀保持关闭状态。当增压压力超过限定值时,增压压力克服膜片弹簧力,推动膜片移向左室,并带动连动杆将排气旁通阀打开,使部分排气不经过涡轮机而直接排放到大气中,从而达到控制涡轮机转速及增压压力的目的。
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进气旁通阀的工作原理与排气旁通阀相似。
在有些发动机上,排气旁通阀的开闭由电控单元操纵的电磁线圈控制。电控单元根据压气机出口增压压力的高低,对电磁线圈进行通电或断电控制,以开闭排气旁通阀。有的电腔单元不定期能按照预编程序,在发动机突然加速时,允许增压压力短时间超出限定值,以提高发动机的加速性。
9.增压器轴承
增压器轴承的结构是车用
涡轮增压器可靠性的关键之一。现代车用
涡轮增压器都采用浮动轴承(图44)。浮动轴承实际上是套在轴上的圆环。圆环与轴以及圆环与轴承座之间都有间隙,形成双层油膜。圆环浮在轴与轴承座之间。一般内层间隙为0. 05mm左右,外层间隙大约为0. 1mm。轴承壁厚3~4. 5mm,用锡铅青铜合金制造,轴承表面镀一层厚度为0. 005~0. 008mm的铅锡合金或金属锢。在增压器工作时,轴承在轴与轴承座中间转动。
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增压器工作时产生轴向推力,由设置在压气机一侧的推力轴承承受。为了减少摩擦,在整体式推力轴承两端的止推面上各加工有四个布油槽;在轴承上还加工有进油孔,以保证止推面的润滑和冷却。
10.增压器润滑与冷却
来自发动机润滑系统主油道的机油,经增压器中间体上的机油进口进入增压器。润滑和冷却增压器轴和轴承。然后,机油经中间体上的机油出口返回发动机油底壳(图45)。在增压器轴上装有油封,用来防止机油窜人压气机或涡轮机蜗壳内。如果油封损坏,将导致机油消耗量增加和排气冒蓝烟。
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由于汽油机增压器的热负荷大,因此在增压器中间体的涡轮机侧设置冷却水套。并用软管与发动机的冷却系统连通。冷却液自中间体上的冷却液进口流入中间体内的冷却水套,从冷却液出口流回发动机冷却系统。冷却液在中间体的冷却水套中不断循环,使增压器轴和轴承得到冷却。
有些
涡轮增压器在中间体内不设置冷却水套,只靠机油及空气对其进行冷却。当发动机在大负荷或高转速工作之后,如果立即停机,那么机油可能由于轴承温度太高而在轴承内燃烧。因此,这类涡轮
增压发动机应该在停机之前,至少在怠速下运转 1min。
使用涡轮增压空气的结果导致空气温度上升很高,这使空气密度下降。如果温度过高超过了汽油汽化的需要,将使进气温度过高,必须采取措施加以避免。为此需要在
涡轮增压器和节气阀之间布置一个空气冷却器,这就是中冷器。中冷器就是对高温进气进行冷却的散热装置。
使用涡轮增压时,如果不采用中冷器,那么热的空气将直接地进入气缸,使发动机产生爆燃。在夏季,有时大气温度过高也容易发动机过热。为了避免上述不利因素,高度强化的发动机必须装用中冷器。
有些涡轮增压汽车把提高功率放在第一位,为了降低进气温度,往往采用向气缸内多喷射些汽油,用汽油的汽化潜热来冷却进气,这样做的结果将使燃料消耗增加。
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