浅谈TSI发动机的利用与故障排除

汽车维修技师

专业技术论文

课 题 浅谈TSI发动机的利用与故障的诊断排除 关 键 词 动力不足 胶管油布脱层 燃油、润滑油消耗增大

工作单位 吉利技师学院

撰 写 人 林孝湾

指导老师 刘洋 交稿日期： 2010年12月5号

浅谈TSI发动机的利用与故障的诊断排除

【摘 要】：本文主要介绍一辆公共车系迈腾轿车发动机由于涡轮增压器的进气胶管的内层油布脱层，引发增压器漏油，致使发动机烧机油而造成动力不足燃润料消耗增大故障的诊断与排除进程。

【关键词】: 动力不足 胶管油布脱层 燃油、润滑油消耗增大

现代汽车除需要有专门好的安全性，舒适性及良好的动力之外，愈来愈需要有良好的环保和经济性，专门是在现今燃油价只高不低的形式下。提高进入发动机内的燃油性，改善燃油质量，使燃油能够充分燃烧是提高车辆经济性的一个重要途径。改善发动机燃油质量，节约能源，减少废气污染，提多发动机经济性的其中一个有效办法是增加充气量。目前增加充气量采用较多的方式，是在发动机上增加废气涡轮增压器。利用发动机排出的废弃驱动涡轮带动压气机，可提高进气压力以达到增加充气量的目的。采用缸内直喷和涡轮增压技术已成为发动机技术进展趋势，公共汽车的TSI发动机更应用了许多独到的先进技术，进一步巩固了公共汽车技术领先者的地位

一 、故障现象

一辆迈腾的公共汽车，采用TSI发动机，进厂报修故障是发动机动力不足，燃`润料消耗增大。经试车发觉，发动机动力性明显下降，而且排气管冒蓝烟。这种故障不但使汽车的动力性降低，燃`润料消耗增大，还对咱们的环境,空气造成污染，危及咱们人类生存的自然生态。

二 、发动机动力不足故障的原因及分析

发动机正常工作时排气管排出的废气是没有颜色的，若是排出的废气呈蓝色，那表明已有大量的机油窜入气缸内被燃烧。而造成大量机油窜入气缸的原因有以下几方面： 1. 活塞与活塞环密封不严

活塞环与气缸体磨损严峻或各活塞环端口重叠，造成曲轴箱的机油能窜入发动机气缸内。 2. 发动机加注机油过量

润滑机油的油面太高，会造成发动机机油容易窜入发动机汽缸内。 3. 空气滤清器堵塞

空气滤清器滤芯堵塞会引发进气管路不顺畅，使空气进气量不足，造成增压器管内真空度增大，致使机油被吸入至增压器内再泄漏到发动机汽缸内。

4. 气缸垫圈损坏

气缸垫圈破损，造成油道与气道连通，致使机油渗入到发动机汽缸内。 5. 涡轮增压器故障

涡轮增压器排气系统有泄漏。因为废气涡轮增压器的“全浮动式轴承”是利用发动机机油润滑和冷却的，所以当废气涡轮增压器的挡油环前端的甩油环和密封环失效造成漏油时，机油就极可能同空气混合一路进入气缸内被燃烧，造成发动机排气冒蓝烟。而涡轮增压器漏油，会引发转速降低，减弱增压效能，使发动机动力下降。

按照以上分析，围绕着排气管冒蓝烟现象，采取先易后难的方式进行检查。先检查空气滤清器滤芯是不是阻塞，经检查滤芯无堵塞，工作正常；检查发动机润滑机油油量，润滑机油油面高度符合标准；再拆下气缸盖检查，气缸垫圈及气门有关部件都正常。那么该车窜烧机油的原因就只能是在废气涡轮增压器故障所致。

三、废气涡轮增压器的工作原理

涡轮增压装置主如果由涡轮室和增压器组成。第一是涡轮室的进气口与发动机排气歧管相连，排气口则接在排气管上。然后增压器的进气口与空气滤清器管道相连，排气口接在进气歧管上，最后涡轮和叶轮别离装在涡轮室和增压器内，二者同轴刚性联接。

涡轮增压发动机是依托涡轮增压器来加大发动机进气量的一种发动机，涡轮增压器实际上就是一个空气紧缩机。它是利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮(位于排气道内)，涡轮又带动同轴的叶轮位于进气道内，叶轮就紧缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气，再送入气缸。当发动机转速加速，废

气排出速度与涡轮转速也同步加速，空气紧缩程度就得以加大，发动机的进气量就相应地取得增加，就可以够增加发动机的输出功率了。

发动机排出的废气通过排气管，经喷嘴环进入涡轮壳。喷嘴环做成截面收缩式，故废气进入壳体时速度提高，惯性冲力推动涡轮室的涡轮高速旋转。涡轮和压气机叶轮固定在同一根轴上，所以叶轮和涡轮同速旋转。叶轮压送由空

气滤清器管路送来的空气，经压气机增压进入扩压器。扩压器的入口小而出口大，所以空气转速下降而压力上升。压气机壳的截面积也是由小到大，所以空气压力继续上升并经进气管进入气缸。当发动机转速加速时，废气排出速度与涡轮转速同步加速，叶轮紧缩更多的空气进入气缸，如此就可以够增加进入发动机的空气量，提高燃烧质量，从而增加发动机的输出功率，提高其动力性。

四、故障排除的办法和方式

按照以上检查结果，据原理分析，发动机动力不足是由窜烧机油引发。而影响发动机窜烧机油有可能是由于废气涡轮增压器有泄漏所致。对废气涡轮增压器进行解体拆检，当拆到废气涡轮增压器的进气口和排气口时，看见叶轮表面和出气口胶管上有少量渗漏的机油，估量是废气涡轮增压器漏油所造成。造成增压器漏油有以下几方面的原因： 一、发动机曲轴箱通气口阻塞

发动机曲轴箱通气出口阻塞使压力太高，曲轴箱废气压力超过规定值，会使涡轮增压器回内压力升高、回油不顺畅而造成密封环漏油。 二、废气涡轮增压器回路变形

废气涡轮增压器回油不顺畅，在利用进程中因机油的回路发生变形造成阻塞，致使机油回油不顺畅，中间体内机油压力太高，紧缩机油沿着转子轴向两头流动挤出密封环造成漏油。 3、 废气涡轮增压器密封不严

涡轮增压器要求密封配合良好，各配合间隙要符合原厂标准。废气涡轮增压器的挡油环前端甩油环和密封环与轴承磨损增大将会造成漏油现象，使机油进入气缸内燃烧，使发动机排气冒蓝烟。 4、 空气滤清器阻塞

空气被增压器吸入的进程中，由于空气

滤清器一端堵塞，故当进气管内真空度增大时，空气增压器进气口处压力便会下降，从而造成机油渗入增压器，随着空气一路进入气缸内燃烧。

通过对废气涡轮增压器漏油原因分析，决定围绕引发废气涡轮增压器漏油原因进行检查。讲废气涡轮增压器各零配件拆下清洗干净，检查各零配件是不

是有磨损失效。直观检查各零配件表面平整无严峻磨损。利用平板、百分表、V形座，来检查涡轮增压器轴是不是有弯曲。经检查，中间轴相对于两头轴的径向圆跳动符合标准要求（标准≤）。装配好废气涡轮增压器各零配件后，进行总成检查，转动灵活无拖挂现象。将涡轮壳装好，，使百分表触头与涡轮端面接触，用手轴向推动转子，测得转子轴的轴向间隙是。接着使长节杆的百分表触头与转子轴接触，上下推动转子轴，测得径向间隙为对于这辆车说来所利用的涡轮增压器，以上测得的数据都在正常范围内。将废气涡轮增压器安装在发动机上，再把其回拆下清洗干净、装好。启动发动机检查废气涡轮增压器的涡轮室和增压器内有无机油漏出，在实验的进程中，发动机排出的废气没有冒蓝烟，发动机工作也正常。因为发动机进气没有通过废气涡轮增压器和空气滤清器滤芯各连接管，故障现象不出现，所以应从涡轮增压器进气口的胶管开始至空气滤清器这一段管路进行完全检查，通过检查，发觉涡轮增压器与空气滤清器连接的进气胶管内层的胶油布有脱层现象。若胶管内层油布脱层，会造成怠速运转，进气管内真空度低，还有少量空气进入。但当加速时，进气管内胶油布阻塞进气，会使涡轮增压器进气口处压力降低，从而造成机油被吸入涡轮增压器内，与空气一路进入发动机内被燃烧。所以诊断故障是胶管内层油布脱层损坏引发的。改换进气胶管，试车发动机动力不足、排气管冒蓝烟的故障被排除。

五、TSI发动机的利用

一、缸内直喷的长处

第一，缸内直喷稀燃发动机在低转速和小负荷工况能够实现只消耗很少的燃油却能达到良好的低扭特性。它能够在活塞接近上止点前一刻喷油，使汽缸内只有火花塞周围的混合气能达到燃烧的空燃比，而火花塞外层气体均为稀燃气体；汽缸内混合气整体空燃比在极低情形下正常燃烧，此称为分层稀薄燃烧技术。分层稀燃技术使少量燃油在富氧条件下充分燃烧，不仅节省了发动机部份工况的燃油消耗率，实现良好的低扭特性，降低燃油消耗。通常如此少的供油量，在传统进气道喷射的发动机上，由于空燃比太低，都不能爆炸做功；而且传统发动机在低转速时，由于燃烧不完全，HC生成也会比较多。

第二，在发动机处于急加速或高转速全负荷工况时，进气量专门大，喷油

的时刻缩短，要求喷油量加大。为了保证发动机大马力输出，缸内直喷发动机在活塞处于排气行程终了直至紧缩行程终了能够一直向气缸内喷油(即在油气混合的行程不中断供油)。在喷射等量燃油的前提下，直喷式发动机相对进气道喷射发动机博得更多喷油时刻，而且减小喷油速度的高压喷射，油气混合加倍均匀，容易实现大马力高扭矩的均质加浓燃烧。而传统进气道喷射的发动机供油只是在吸气行程，在处于紧缩行程时，进气门已经关闭了，无法继续供油。供油的时刻缩短了，所以要求的喷油速度就要高；这会造成汽油不完全雾化，混合气形成不均匀的现象；那么高转速的动力性和急加速性能，自然就会比直喷式发动机弱一些。

TSI发动机的长处：

TSI燃油直喷技术在同样排量下实现了发动机动力性和燃油经济性的完美结合，是现今汽车工业发动机技术中最为成熟、最先进的燃油直喷技术，并引领了汽油发动机的进展趋势。

将燃油直接喷射入气缸的TSI发动机相较将燃油喷射至进气歧管的传统发动机，其优势在于：

- 发动机控制策略采用基于扭矩控制； - 增压器在发动机停止后有冷却系统； - 具有电子超速回流控制，避免增压器；

- 持续可变进气配气相位（曲轴转角60°），令油耗降低，提高功率； - 链条传动。寿命长，终身免换，靠得住性远远高于以前的齿带传动。

TSI发动机的新特点来自工程师们开发的大量关键组件，其中包括： - 为该技术专门设计的、单活塞高压泵的共轨高压喷射系统，负责提供充沛的燃料，保证系统达到所需要的压力状态；

- 全新设计的每气缸配有4气门的新气缸盖，气门由凸轮滚子从动件驱动；

- 可持续控制进气的燃烧进程； - 排气循环回收系统；

- 改良的排气控制系统，带有存储型催化NOx式排气净化器和NOx感应器，此刻低硫汽油的供给日趋普及，发动机全面节油的潜力逐渐得以实现。

六、结束语

通过以上的诊断方式和维修，终于将这辆车的发动机动力不足，燃润料消耗增大，排气管冒蓝烟的故障排除。从中得出结论，致使该车发动机动力不足故障是废气涡轮增压器窜烧机油造成的，而造成烧机油的故障是废气涡轮增压器与空气滤清器连接的进气胶管内层油布脱层，引发废气涡轮增压器漏油所致。

参考文献

1、 刑忠义主编，汽车新结构与新技术，机械工业出版社， 2、 龙晓玲主编，柴油汽车，金盾出版社，2003年 3、 废气涡轮增压器的结构和原理，1996

4、 潘力译主编，汽车发动机图解，吉林科学技术出版社