许冀阳，郭炎伟，吴晨

（陕西工业职业技术学院，陕西 咸阳 712000）

废气涡轮增压汽油机的使用与维护

许冀阳，郭炎伟，吴晨

（陕西工业职业技术学院，陕西 咸阳 712000）

涡轮增压技术的不断成熟，越来越多的合资汽车品牌将涡轮增压发动机引入国内。涡轮增压发动机具有良好的动力性、经济性和排放性，因此，装配涡轮增压发动机的轿车受到更多人的青睐。文章介绍了废气涡轮增压器的工作原理和结构，分析了涡轮增压的优点，并研究了如何正确保养和维护。

涡轮增压；涡轮；叶轮；使用；维护

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.01.057

CLC NO.:U467.2 Document Code:B Article ID:1671-7988(2016)01-166-02

前言

涡轮增压发动机可以实现“小排量，大功率”。也就是说，发动机后面带了个“T”要比同排量的自然吸气发动机输出更大的功率和扭矩，甚至可以媲美比它排量大的多的自然吸气发动机。例如，某品牌旗下有1.6L、1.6T、2.4L三款发动机，其发动机性能见下表1：

表1

汽油机属于预混燃烧，也就是说在着火前将汽油蒸汽和空气按照一定比例混合而成，再通过火花塞点燃混合好的可燃混合气，混合气燃烧释放能量推动活塞做功。增压发动机就是在发动机进气过程中预先把空气压缩，提高进气压力和密度，从而提高进入气缸中的空气量。根据驱动压气机的方式不同，增压发动机可以分为机械增压、废气涡轮增压和气波增压三种基本类型[1]。目前装配汽油机的轿车中，应用最普遍、最有效的就是废气涡轮增压[2]。

1、废气涡轮增压的结构与工作原理

废气涡轮增压装置主要由动力涡轮、增压叶轮以及中间连接部分等组成，如图所示。动力涡轮布置在排气管中，利用废气推动其高速旋转；增压叶轮则安装在进气管中，它与动力涡轮同轴刚性连接；在中间连接部分有相应的机油进入和流出的通道口，连接轴在高速运转时，需要机油润滑和冷却。

该增压装置实质上就是为了提高吸入气缸中的空气量，改善发动机的动力性能、经济性能和排放性能。发动机工作过程中，排除的高温高压废气仍然带有一定的做功能量，在经过排气管中的动力涡轮时，推动其高速旋转，带动同轴的增压叶轮旋转，叶轮旋转时将进入进气道的新鲜空气进行压缩，提高其压力，再经过中冷器，降低新鲜空气的温度，提高了进气的密度，增加进入气缸中的空气量，改善发动机性能。

图1

2、废气涡轮增压的优点

废气涡轮增压发动机实现了“变废为宝”，利用发动机排除的废气来驱动增压机械，并不消耗发动机本身的输出功率；可以在发动机排量不变的情况下，大幅提高进入气缸中的空气量，增加了该循环的喷油量，改善并优化了发动机的功率和扭矩。例如：东风标致雪铁龙旗下1.6T废气涡轮增压发动机比1.6自然吸气发动机功率提高了将近40%，扭矩提高了60%，并且在较大转速范围内持续输出最大扭矩。该项技术改善了发动机的动力性、经济性和排放性，使发动机的各方面参数和性能更加优越。

3、废气涡轮增压汽油机的使用与维护

发动机排除的废气推动涡轮，使其工作在高达十几万，甚至二十几万转的速度下高速旋转，同时工作温度在1000度左右[3]。所以，正确使用和维护涡轮增压发动机对其寿命和性能起着重要的作用。

（1）废气涡轮增压器经常在高速和高温环境下进行工作，其内部轴和轴承对冷却和润滑要求较高，因此要选择合适且较好的高品质机油，如抗高温、抗氧化性和抗磨性更好的半合成机油，甚至合成机油。如果在使用中加入了劣质机油或者假冒伪劣机油，以及没有按时更换机油，都有可能会造成涡轮增压器在高速转动中不能正常的冷却和润滑，在高温下破坏两侧的密封装置，泄露的机油与进气一起进入气缸出现烧机油的现象。

（2）依据维修手册要求按时更换空气滤清器和机油滤清器，保持进入气缸中的空气和浮动轴承中的机油清洁干净。涡轮增压器的叶轮工作中高速旋转，如果进气中存在杂质和灰尘颗粒，就会损伤高速工作中的叶轮，造成涡轮抖动，破坏密封装置；高速转动的涡轮采用浮动轴承，轴、轴承和轴承座之间都有一定间隙，经过机油滤清器的机油若带有杂质会加速涡轮增压器的磨损。所以在使用中要注意定期对空气滤清器和机油滤清器进行更换及清洁。

（3）涡轮增压发动机启动后，不能立即高转速运转或者高速行驶，应使发动机怠速运转5分钟左右，保证机油温度上升，具有良好的流动性，使机油能在浮动轴和轴承之间形成良好的润滑油膜；同时，不能猛踩油门急加速行驶。

（4）发动机运行一段时间，特别是高转速过后，不能立即熄火。热机状态下直接熄火，机油泵会停止工作，机油压力大幅下降，此时涡轮增压器在高速运行的惯性下仍在高速转动，导致轴和轴承不能很好的润滑和冷却，损坏涡轮增压器，甚至处出现积碳，造成进出润滑油口堵塞。正确做法为，停机前怠速运转 3 ～ 5min。

（5）定期注意检查涡轮增压器的外观，各密封接口，以及运转的稳定性。出车前和停车后查看涡轮增压器中间部分的进油口和回油口是否有渗机油、漏机油的现象，用手触摸发动机进气管口、排气管口以及管壁是否有机油泄露。

总之，废气涡轮增压发动机在轿车上装车率越来越高，涡轮增压器经常处在高温高压的工作环境下，正确使用和维护才能保证涡轮增压发动机正常运转和良好的性能。

[1] 史文库,姚为民. 汽车构造(上)[M].北京:人民交通出版社,2013.

[2] 张永波.汽车发动机电控技术[M].长沙:国防科技大学出版社, 2013.

[3] 李英，宋丽敏.汽油发动机管理系统故障诊断与修理[M].北京:高等教育出版社,2014.

The Use and Maintenance of Turbocharged Gasoline Engine

Xu Jiyang, GuoYanwei, Wu Chen
（Shaanxi Polytechnic Institute, Shaanxi Xianyang 712000）

The turbo technology continues to mature, more and more joint venture automobile brand bring turbocharged engine into my country. Turbocharged engine has good power, economy and emissions, and therefore, The car fitted with a turbocharged engine is favored by more people.This article described the working principle and structure of the exhaust gas turbine, analyzed the advantages of the turbocharger, and studied how to properly care and maintenance.

turbo charge; turbine; impeller; use; maintenance

U467. 2

B

1671-7988(2016)01-166-02

许冀阳，助教，就职于陕西工业职业技术学院。研究方向：汽车电控、汽车故障诊断。