EA888發(fā)動機廢氣渦輪增壓控制系統(tǒng)的研究與檢測

吳志強 賈辰飛 楊銳

[摘 要] 大眾EA888發(fā)動機集合缸內直噴、進氣道可變、廢氣渦輪增壓、可變氣門正時、氣門升程可變等先進技術于一身，現(xiàn)已搭載到大眾旗下多種車型上，包括一汽-大眾CC、速騰、上海大眾途觀、帕薩特等。通過掌握該發(fā)動機廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的結構和原理來研究增壓壓力控制系統(tǒng)，并以此來完成廢氣渦輪增壓控制系統(tǒng)檢測。

[關 鍵 詞] EA888發(fā)動機；增壓壓力控制；控制系統(tǒng)檢測

[中圖分類號] TU.472.2 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）28-0031-01

發(fā)動機廢氣渦輪增壓控制系統(tǒng)是指發(fā)動機運轉時從氣缸經(jīng)排氣門出來的高速廢氣流經(jīng)渦輪，使渦輪旋轉并帶動進氣側葉輪旋轉從而對進氣加壓，使進氣量增加，提高了動力性、經(jīng)濟性。

一、廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的組成與工作原理

廢氣渦輪增壓系統(tǒng)由促動器、增壓器、空氣流量計、旁通電磁閥、排氣旁通閥、中冷器、增壓壓力傳感器等組成。發(fā)動機運轉時，由氣缸排出的高速廢氣流經(jīng)增壓器的渦輪，廢氣帶動渦輪葉片高速旋轉，一同帶動同軸的壓氣機一起旋轉，壓氣機葉輪旋轉會在自身一側產生真空，加速空氣的吸入，而另一側對空氣進行壓縮，使其壓力、流速、溫度升高，然后增壓的空氣經(jīng)中冷器冷卻進入氣缸與燃料混合燃燒。

由于空氣被壓縮后會產生很高的熱量，使得空氣膨脹密度降低、高溫空氣直接進入氣缸影響點火正時、多余的熱量直接進入氣缸造成發(fā)動機過熱，因此需要在高溫空氣注入氣缸之前用中冷器進行冷卻。

二、增壓壓力的控制

廢氣渦輪增壓控制系統(tǒng)利用進、排氣通道的變化對增壓壓力進行控制。根據(jù)其控制方法，分為節(jié)流閥式、旁通閥式和可調葉片式。EA888發(fā)動機廢氣渦輪增壓系統(tǒng)壓力控制是旁通閥式，它是通過旁通閥旁通流經(jīng)渦輪的廢氣量來控制增壓壓力。其增壓壓力控制原理是發(fā)動機控制單元J623根據(jù)增壓壓力傳感器GX31信號結合發(fā)動機工況，控制增壓壓力限制電磁閥N75打開或者關閉，控制旁通閥壓力調節(jié)單元的動作，打開或者關閉廢氣管路上的旁通閥，控制進入廢氣渦輪的廢氣量，進而控制了渦輪的轉速就控制了增壓壓力。

渦輪增壓器上安裝的內循環(huán)空氣閥N249是避免在發(fā)動機從高負荷突然過渡到怠速狀態(tài)時廢氣渦輪增壓器產生氣體沖擊。當發(fā)動機在高速運行、駕駛員松開油門時，渦輪增壓器排氣側的增壓氣體未能迅速減小，增壓器的葉輪轉速依然很高，但進氣側由于節(jié)氣門的暫時關閉導致進氣側氣體供給不足，使葉輪產生背壓，縮短增壓器壽命。

EA888發(fā)動機廢氣渦輪增壓系統(tǒng)電路圖中，增壓壓力限制電磁閥N75，內循環(huán)空氣閥N249經(jīng)保險SB4（10A），由主繼電器J271供電，由發(fā)動機控制單元J623控制搭鐵，提供脈寬調制（PWM）控制信號。增壓壓力傳感器G31通過四根導線與發(fā)動機控制單元J623相連接。

三、廢氣渦輪增壓控制系統(tǒng)檢測

在掌握廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的結構和原理的基礎上，可以使用檢測儀器及設備，完成該系統(tǒng)的檢測，以下檢測過程以大眾邁騰B8L轎車為例。

1.將點火鑰匙置于OFF檔，拔下內循環(huán)空氣閥N249和增壓壓力限制電磁閥N75線束插頭，插頭上各有2個端子。線束側端子1為B+供電，端子2為ECM控制信號。

2.20℃環(huán)境溫度下，用萬用表電阻檔檢測，增壓壓力限制電磁閥內阻應為10～15歐，內循環(huán)空氣閥的內阻應為25～30歐。

3.將點火鑰匙置于OFF檔，連接測試線，再將點火鑰匙置于ON檔，用萬用表電壓檔分別檢測增壓壓力限制電磁閥N75和內循環(huán)空氣閥N249線束側端子1和搭鐵之間的電壓是否為蓄電池電壓，不是則先檢查發(fā)動機艙保險盒SB4保險和J271主繼電器，再檢查對應線路。

4.用示波器檢測增壓壓力限制電磁閥N75和內循環(huán)空氣閥

N249脈寬調制控制信號。將點火鑰匙置于OFF檔，并按照正確方法連接電磁閥線束、T型測試線，示波器測試線一端（紅色）接信號，另一端（黑色）接搭鐵。運轉發(fā)動機，可以檢測到脈沖寬度調制PWM波形，并觀察發(fā)動機轉速變化時，PWM信號波形的變化。

5.將點火鑰匙置于OFF檔，拔下增壓壓力傳感器G31線束插頭，插頭上各有4個端子。其中端子1為搭鐵，端子2為溫度信號，端子3為供電，端子4為傳感器信號。

參考文獻：

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[2]洪耀杰.關于發(fā)動機廢氣渦輪增壓技術的研究[J].無線互聯(lián)科技，2017（11）.

[3]馬明芳.電控廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的結構與工作原理[J].汽車運用，2008（7）.