涡轮增压器废气旁通阀的作用 废气旁通阀坏了的表现

在汽车发动机的涡轮增压器上,都有一个小气缸,它一端通过一根气管与增压器的压气机相连接,另一端是一根拉杆,它与涡轮机上的一个小阀门相连接。很多人都不知道它是做什么用的。其实它是涡轮增压器上的废气旁通装置。

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为什么要设计这样一个废气旁通装置呢?大家知道,涡轮增压器的工作原理就是用发动机排出的废气推动涡轮转动,然后带动压气机转动,给发动机增加进气量,进而可以实现在不改变发动机排量的情况下大幅度增加发动机功率。一般来说,废气越多、废气压力越大,涡轮转动的就越快,发动机的增压作用也就越强,发动机工作就越猛烈;而发动机工作越猛烈产生的废气量就越多,废气的压力也就越大,这样就形成了一个“死循环”,如果这样持续下去就会导致发动机转速越来越高(飞车现象),最终无法控制而造成发动机的损坏。这种现象称为发动机的“过增压”。

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为了避免“过增压”现象的发生,在涡轮增压器上就设计了废气旁通装置,它是由控制气室、拉杆、废气旁通阀门等组成的,其中的控制气室是核心部件,它是由膜片和弹簧组成的一个气动缸,一端与增压器的压气机相连接,膜片上方的压力就等于压气机中的压力,另一端与废气旁通阀相连接。

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 涡轮增压器废气旁通阀的作用 废气旁通阀坏了的表现

当压气机中的增压压力超过预定值时,气压推动膜片压缩弹簧,使拉杆向外推出,将废气旁通阀门打开,引导部分废气不再经过涡轮,而是从安装在涡轮之前的旁通阀直接进入排气管,这样就可以减少推动涡轮转动的废气的数量和压力,进而降低涡轮转速,降低增压压力,避免发动机由于“过增压”而导致的飞车现象。当压气机压力降低到一定值时,膜片上方的压力不足以克服弹簧的弹力,弹簧就会弹回,带动连杆运动关闭旁通阀,废气又全部推动涡轮运转,增压压力重新增高,直到下一次旁通阀开启。就这样循环进行,发动机的增压压力就被控制在一个固定的数值。

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这个废气旁通装置的控制方式有两种,一种是机械(真空)控制,通常应用在卡车柴油机上;另一种是电子控制,通常应用在乘用车的汽油机上。不论哪一种,原理都是一样的,电子控制的只是在管路上增加了一个电磁阀而已。通过控制旁通阀的开启压力,就可以改变发动机的输出功率。比如在乘用车的涡轮增压汽油机上,改变电磁阀开启的时机,就可以改变旁通阀的开启压力,电磁阀的开启时机越晚,增压压力越大,发动机的功率就越高。很多发动机的高低功率调节其实就是这么干的。在发动机外特性曲线图上,扭矩曲线开始下降的转速,就是旁通阀开启的时机。

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这个废气旁通装置故障率是很低的,出故障一般都是人为损坏的。必须知道的是:旁通阀控制气室中的弹簧预紧压力的设定和校验,是在专门的设备上进行的,用户不能随意调整、变动。如果我们在搬运增压器时,图方便用手直接拎这个拉杆,就会造成拉杆弯曲变形,进而影响旁通阀的开启时机。如果这个拉杆与旁通阀的连接脱落了,那么旁通阀就失去了控制,一直处于开启状态,发动机就会由于增压压力不足而导致动力不足、功率下降等。此外,如果控制气室的气管断裂或者漏气了,就会导致旁通阀无法开启,发动机就会出现过增压的现象。当然,现在的发动机有超速保护机制,超过一定的转速就会断油,防止发动机转速过度升高,不过超高的转速和过高的增压压力,仍然会伤害发动机。

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