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摘 要:本论文主要介绍了1.4TSI发动机进气系统、冷却系统、供油系统及发动机管理系统,和大多数增压发动机一样,这个TSI发动机也只有一个废气涡轮增压,而不同的是该涡轮增压具有两个冷却系统,这样就能够延长涡轮增压器的使用寿命。在供油方面,此款发动机采用了由凸轮轴驱动的机械式高压油泵,日后维护简单,成本较低。
关键词:1.4TSI,涡轮增压,直喷,速腾
1 技术特点与数据
与之前的两款TSI不同的是,这款1.4L TSI只使用了一个涡轮增压。 特殊的设计实现了在常用的低转速具有较大的扭矩。 从1500rpm到4000rpm都可以实现最大扭矩200Nm。另外一个特别之处是在进气歧管中有一个的水冷式的中冷器,由于进气门和活塞的改进,从而取消了进气歧管翻板。
2 主要系统与部件
2.1 单增压的废气涡轮增压器
和大多数增压发动机一样,这个TSI发动机也只有一个废气涡輪增压。由于很小的增压压力就能达到最大输出功率90KW, 所以它可以很好的达到低速大扭矩和燃油消耗率的设计要求。和以前的TSI发动机一样,涡轮增压和排气道共同构成一个总成。为了在发动机关闭后,涡轮增压的轴承温度不致过高,涡轮增压器和冷却系统连通,同时也和润滑系统相连来保证轴承的润滑和冷却。另外,电控的涡轮增压循环阀和用于旁通阀式的增压压力限制的压力单元也都集成在涡轮增压器总成上,见图2.1。
和之前的TSI发动机相比涡轮和叶轮的尺寸分别从45mm降至37mm和从51mm降至41mm。旁通阀和压力单元内的膜片的直径都增大到26mm,从而一个比较低的压力就可以打开旁通阀。这样就可以实现在低转速区域保持比较大的增压压力来保证好的动力性,同时,在部分负荷的时候降低增压压力来满足燃油经济性。其作用是为了改善增压器的低速性能,将壳体做的小一点,这样会改善低速但是为了使高速增压器不超速,保证较高的可靠性这样就把发动机的一部分气体旁通掉。
增压压力再循环控制的是增压后的进气量。两个都带进气温度传感器的进气压力传感器的信号配合使用来保证精确控制。它们分别是增压压力传感器G31和进气温度传感器G299、进气压力传感器G71 和进气温度传感器G42。
2.2 进气系统
进气系统从空气滤清器开始,经过废气涡轮增压器、节气门控制单元以及进气歧管直接到进气门。为了改善在低转速时的废气涡轮增压器的工作性能,进气系统设计为一个尽可能紧凑的构造。在进气系统中装配了两个具有进气温度传感器的压力传感器,它们分别处于节气门控制单元之前以及在进气歧管之上的增压空气冷却器之后,涡轮增压对进气的压缩导致进气的压力和温度的升高,增压气体通过冷却来保证气缸内足够的进气量。在以前的双涡轮增压发动机上,通过装在机舱前端的中冷器来实现,1.4L TSI则是通过液体冷却器实现的。冷却器通过发动机水冷系统工作,安装在进气歧管上。
2.3 冷却系统
增压气体流过冷却器,将大部分热量传递给气体冷却器和冷却液。冷却液依靠水泵的动力被泵到气体冷却器, 然后回流到前端的散热器来冷却。增压气体冷却系统是一个独立的系统,涡轮增压的冷却也连在这个系统中。
这款发动机有两个独立的冷却系统—一个用于发动机的冷却,另一个用于增压空气的冷却。这两个冷却系统只在两个位置相交,通过这种方式,使得它们共用一个储液罐,但两个系统的温差可以高达100°C。
3 故障检修
3.1进气温度传感器的检测
传感器检测方法:
(1) 检测工具:数字万用表和故障诊断仪
(2)检测方法:①电阻检测:点火开关置于off位置,拆卸冷却水温度传感器导线连接器,并将传感器拆下;用电热吹风器、红外线灯或者热水加热进气温度传感器;用万用表欧姆档测量在不同温度下两端子之间的电阻值,将测得电阻值与标准数值进行比较,如果与标准数值不符,则应更换。②电压检测:当点火开关置于“ON”位置时,检测1、2端子的电压值,在20℃时应为0.5-3.4V。③数据流检测:用电热吹风或者加热器对进气温度进行加热,查看数据流数据是否跟随变化。
3.2速腾1.4TSI加速无力
故障现象:用户反应此车出现加速无力,并且有时发动机EPC及排放灯报警,经过我们的路试,此故障的确存在。
故障分析:此车因为此故障已经进站多次,有的时候没有故障记忆,有的时候会出现关于G31的电器故障或者增压压力不足,首先检查了G31的相关线路及元件,没有发现有故障,然后对增压压力不足的情况进行检查,经过确认,各个管路没有漏气的现象,而且在动力不足的时候并没有出现故障记忆(已经做完电脑升级),于是又找到一台同样的车辆,我让同事在1000、2000、3000转时读取三个关键数值:高压燃油压力、进气压力、喷油时间。结果是进气压力和喷油时间异常(具体的数据没有抄写),经过分析,主要的原因是因为电脑得到进气压力低的信号后减少喷油量,说明电脑应该是好的,那么主要问题出现在进气压力低,那么进气压力低的话对两个压力传感器(G31、G71)进行更换,没有好转,那么问题点有三点,一个是进气不畅,一个是排气不畅,另外一个是增压器本身有问题,然后进行检查,当检查增压器时,发现了一个问题,增压器本身的真空单元与增压器本身脱落.故障处理:更换涡轮增压器总成。
参考文献:
[1] 霍志毅.大众1.4TSI发动机新技术解析[J].汽车维修与保养,2010(1):60-62.
[2] 朱余清,洪添胜,黄燕娟.谍报:德国大众1.4L TSI发动机技术[J]. 汽车维修与保养,2007(2):24-26.
[3] 陈卓.大众的符号——试驾一汽-大众高尔夫1.4TSI[M]. 汽车与驾驶维修(汽车版),2010(1):48-53.
[4]杨扬.读懂“大众”朗逸上海大众朗逸1.4TSI[J]. 产品可靠性报告?品质汽车,2010(9):22-23.
[5]程坚.紧凑型小排量增压汽油发动机Volkswagen 96 kW 1.4TSi(中国)[J]. 内燃机,2010(4):5-9.
[6]伊顿机械增压器助大众夺得年度环保发动机奖[J]. 机电设备,2009,26(5).
[7] 减法生活一汽大众速腾1.4TSI+DSG[J].轿车情报,2009(11).
[8]鲁植国.缸内直喷发动机结构原理与维修[平装][M]. 江苏:江苏科技出版社,2009.
关键词:1.4TSI,涡轮增压,直喷,速腾
1 技术特点与数据
与之前的两款TSI不同的是,这款1.4L TSI只使用了一个涡轮增压。 特殊的设计实现了在常用的低转速具有较大的扭矩。 从1500rpm到4000rpm都可以实现最大扭矩200Nm。另外一个特别之处是在进气歧管中有一个的水冷式的中冷器,由于进气门和活塞的改进,从而取消了进气歧管翻板。
2 主要系统与部件
2.1 单增压的废气涡轮增压器
和大多数增压发动机一样,这个TSI发动机也只有一个废气涡輪增压。由于很小的增压压力就能达到最大输出功率90KW, 所以它可以很好的达到低速大扭矩和燃油消耗率的设计要求。和以前的TSI发动机一样,涡轮增压和排气道共同构成一个总成。为了在发动机关闭后,涡轮增压的轴承温度不致过高,涡轮增压器和冷却系统连通,同时也和润滑系统相连来保证轴承的润滑和冷却。另外,电控的涡轮增压循环阀和用于旁通阀式的增压压力限制的压力单元也都集成在涡轮增压器总成上,见图2.1。
和之前的TSI发动机相比涡轮和叶轮的尺寸分别从45mm降至37mm和从51mm降至41mm。旁通阀和压力单元内的膜片的直径都增大到26mm,从而一个比较低的压力就可以打开旁通阀。这样就可以实现在低转速区域保持比较大的增压压力来保证好的动力性,同时,在部分负荷的时候降低增压压力来满足燃油经济性。其作用是为了改善增压器的低速性能,将壳体做的小一点,这样会改善低速但是为了使高速增压器不超速,保证较高的可靠性这样就把发动机的一部分气体旁通掉。
增压压力再循环控制的是增压后的进气量。两个都带进气温度传感器的进气压力传感器的信号配合使用来保证精确控制。它们分别是增压压力传感器G31和进气温度传感器G299、进气压力传感器G71 和进气温度传感器G42。
2.2 进气系统
进气系统从空气滤清器开始,经过废气涡轮增压器、节气门控制单元以及进气歧管直接到进气门。为了改善在低转速时的废气涡轮增压器的工作性能,进气系统设计为一个尽可能紧凑的构造。在进气系统中装配了两个具有进气温度传感器的压力传感器,它们分别处于节气门控制单元之前以及在进气歧管之上的增压空气冷却器之后,涡轮增压对进气的压缩导致进气的压力和温度的升高,增压气体通过冷却来保证气缸内足够的进气量。在以前的双涡轮增压发动机上,通过装在机舱前端的中冷器来实现,1.4L TSI则是通过液体冷却器实现的。冷却器通过发动机水冷系统工作,安装在进气歧管上。
2.3 冷却系统
增压气体流过冷却器,将大部分热量传递给气体冷却器和冷却液。冷却液依靠水泵的动力被泵到气体冷却器, 然后回流到前端的散热器来冷却。增压气体冷却系统是一个独立的系统,涡轮增压的冷却也连在这个系统中。
这款发动机有两个独立的冷却系统—一个用于发动机的冷却,另一个用于增压空气的冷却。这两个冷却系统只在两个位置相交,通过这种方式,使得它们共用一个储液罐,但两个系统的温差可以高达100°C。
3 故障检修
3.1进气温度传感器的检测
传感器检测方法:
(1) 检测工具:数字万用表和故障诊断仪
(2)检测方法:①电阻检测:点火开关置于off位置,拆卸冷却水温度传感器导线连接器,并将传感器拆下;用电热吹风器、红外线灯或者热水加热进气温度传感器;用万用表欧姆档测量在不同温度下两端子之间的电阻值,将测得电阻值与标准数值进行比较,如果与标准数值不符,则应更换。②电压检测:当点火开关置于“ON”位置时,检测1、2端子的电压值,在20℃时应为0.5-3.4V。③数据流检测:用电热吹风或者加热器对进气温度进行加热,查看数据流数据是否跟随变化。
3.2速腾1.4TSI加速无力
故障现象:用户反应此车出现加速无力,并且有时发动机EPC及排放灯报警,经过我们的路试,此故障的确存在。
故障分析:此车因为此故障已经进站多次,有的时候没有故障记忆,有的时候会出现关于G31的电器故障或者增压压力不足,首先检查了G31的相关线路及元件,没有发现有故障,然后对增压压力不足的情况进行检查,经过确认,各个管路没有漏气的现象,而且在动力不足的时候并没有出现故障记忆(已经做完电脑升级),于是又找到一台同样的车辆,我让同事在1000、2000、3000转时读取三个关键数值:高压燃油压力、进气压力、喷油时间。结果是进气压力和喷油时间异常(具体的数据没有抄写),经过分析,主要的原因是因为电脑得到进气压力低的信号后减少喷油量,说明电脑应该是好的,那么主要问题出现在进气压力低,那么进气压力低的话对两个压力传感器(G31、G71)进行更换,没有好转,那么问题点有三点,一个是进气不畅,一个是排气不畅,另外一个是增压器本身有问题,然后进行检查,当检查增压器时,发现了一个问题,增压器本身的真空单元与增压器本身脱落.故障处理:更换涡轮增压器总成。
参考文献:
[1] 霍志毅.大众1.4TSI发动机新技术解析[J].汽车维修与保养,2010(1):60-62.
[2] 朱余清,洪添胜,黄燕娟.谍报:德国大众1.4L TSI发动机技术[J]. 汽车维修与保养,2007(2):24-26.
[3] 陈卓.大众的符号——试驾一汽-大众高尔夫1.4TSI[M]. 汽车与驾驶维修(汽车版),2010(1):48-53.
[4]杨扬.读懂“大众”朗逸上海大众朗逸1.4TSI[J]. 产品可靠性报告?品质汽车,2010(9):22-23.
[5]程坚.紧凑型小排量增压汽油发动机Volkswagen 96 kW 1.4TSi(中国)[J]. 内燃机,2010(4):5-9.
[6]伊顿机械增压器助大众夺得年度环保发动机奖[J]. 机电设备,2009,26(5).
[7] 减法生活一汽大众速腾1.4TSI+DSG[J].轿车情报,2009(11).
[8]鲁植国.缸内直喷发动机结构原理与维修[平装][M]. 江苏:江苏科技出版社,2009.