時間:2023-05-30 09:39:36
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機械增壓,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
這臺安裝ROTREX機械增壓的思域馬力達到232匹,比紅頭K20A的225匹還要高。論實用性和改裝費用完全比移植紅頭引擎性價比更高。究竟是什么樣的機械增壓思域讓“紅頭”也甘拜下風呢?下面一一揭曉。
外觀:原裝范
白色車身和原裝的包圍顯得足夠低調,車主對外觀并不在意。連“拉風”專用尾翼都沒裝。只是換裝的前后本田紅章和臺灣產的ken’sport綠色17寸輪圈讓思域從外觀看起來有點改裝范。
底盤:運動舒適兼顧
底盤方面的改裝以街道運動兼顧舒適為主要目的,所以這臺思域的底盤改裝比較有限。前后避震換裝了來自FSD-KONI的FSD避震器配合TEIN S TECH短彈簧,舒適度和運動能力兼顧。另外KGS前后防傾桿和獅斯特前后頂吧令底盤和車身整體穩定性提升。剎車方面換裝了AP5200四活塞卡鉗配合前后DBA300MM剎車碟以及EBC 500℃蹄片,剎車能力明顯改善。
動力 輪上170匹馬力
思域底盤在同級車中有出色的運動能力是有口皆碑的,玩車人中常說的“彎道王,直路狂”思域已經有了前者優勢,動力上再加強升級就美名滿譽了。這臺改裝了ROTREX C15機械增壓器,使用0.7bar增壓值,外掛E-mamage白金版外掛ECU后,輪上馬力直線上升至170匹,行走街道綽綽有余。進排氣使用了來自領賢的KGS全段產品。排氣聲效不錯,低扭控制不錯,高轉時也不會太過于高亢。
內飾:車模是亮點
車內的改裝并不明顯,中控臺上安裝了一套臺灣產的DEPO儀表顯示,監控機油油溫、油壓、水溫、排氣溫度。比較體現車主個性的是,車內一字排開的Q版小車模和FD2 1:43的精致模型。看得出車主是個十分喜歡FD2的本田fans。
試駕:太好開了
底盤操控方面,KONI的FSD避震器配合TEIN S TECH短彈簧在日常使用與街道游走中平衡得非常不錯,駕駛中能感覺到這套避震對路面的濾震處理甚至有點歐洲味。路上的快速切換變線顯得得心應手,但稍微激烈點的入彎與出彎支撐力就有點力不從心了。
機械增壓的思域從靜止開始加速整個過程非常線性,如同在開一臺大排量的自然吸氣車型。加速力非常迅猛,除了得益于ROTREX機械增壓的功效外,4.733的大尾牙也是思域加速迅猛的重要因素。
當用4擋在80km/h左右開始加速,此時轉速較低,但加速力依然源源不斷。用5擋測試效果一樣明顯,只有0.7bar的增壓值,表現卻出人意料。這就是機械增壓的獨特之處,相比渦輪車過于滯后,滯后過后又過于暴躁的動力表現,機械增壓實在太好了。從日常使用的角度來看,機械增壓顯然更會贏得玩車人的心。
眾多成功的ROTREX案例
領賢技師賴發忠談機械增壓改裝
(接上期)
2.復合增壓法
(1)增壓裝置的設計
如果不考慮低速扭矩,那么廢氣渦輪增壓非常適合在適當的排氣背壓下使發動機獲得高比功率,而機械增壓則首先由于其具有良好的響應特性而適合應用于低轉速區域。若廢氣渦輪增壓附加機械增壓作為輔助,則能將兩者的優點結合起來,彼此相互取長補短,其基本原理已眾所周知,圖43是這種復合增壓系統的工作原理示意圖。
為了使機械增壓器能夠接合和脫開,在冷卻水泵模塊中集成了一個電磁離合器,機械增壓器由曲軸通過皮帶傳動。在低轉速范圍內,當需要輔助廢氣渦輪增壓器時就接合運轉,而在高轉速工況下,廢氣渦輪增壓器能夠獨立提供足夠的增壓壓力,因而此時空氣調節閥打開,機械增壓器脫開并停止運轉。
如圖44所示,在穩態運轉的工況下,只有在2400r/min以下的高負荷范圍內才需要機械增壓器運轉工作。因為在此運轉范圍內,根據所選擇擋位的不同,廢氣渦輪增壓器總是有所滯后才能達到其額定增壓壓力,需要機械增壓器較長時間的接入工作,但最遲當發動機轉速達到3500 r/min時就要脫開停止工作,因為此時機械增壓器在5:1速比下將達到其最高轉速18000r/min。與此同時,廢氣渦輪增壓器開始從助力運轉狀態逐漸動態過渡到全負荷運轉狀態,并單獨提供狀態過渡所需要的增壓壓力。
由于采用了這兩種增壓方法,廢氣渦輪的流通能力得到了較大的提高,從而降低了發動機的排氣背壓。但是,另一方面還盡可能地使機械增壓器的接合頻率低一些,接合運轉持續時間短一些,以免增加其增壓運行所消耗的傳動功率而使燃油耗提高得太多。除此之外,還必須確保在穩態和動態運轉時發動機扭矩特性曲線的連續。
當發動機的轉速為1500 r/min時,穩態全負荷時的最大增壓比約為2.5,此時廢氣渦輪增壓器和機械增壓器在大約相同的壓比下運轉(見圖45)。而與之相比,無機械增壓輔助的渦輪增壓汽油機在該運轉工況下所能達到的增壓比就要小得多。這是因為有機械增壓的輔助,其在低轉速范圍內進氣空氣流量大大提高,廢氣渦輪能夠獲得較多的廢氣能量,因而有助于提高廢氣渦輪增壓器壓氣機的工作能力,這樣就能盡早地打開旁通道以減輕機械增壓器的負荷,因此機械增壓器的運行范圍只局限于萬有特性曲線場中很小的范圍內,并且在大多數情況下功率消耗得很少。
廢氣渦輪增壓器設計成在發動機低轉速范圍內,全負荷運行線靠近壓氣機的喘振線(見圖46),此時壓氣機已經具有較高的效率,有助于廢氣渦輪增壓器獲得順暢的加速性能,直到發動機轉速在2000 r/min內時,廢氣渦輪增壓器和機械增壓器的總增壓比能使前者的壓氣機遠離喘振線。單級渦輪增壓因其壓氣機運行范圍有限而不適合力爭達到全負荷目標值,但因為有了機械增壓器的輔助,所以就能設計渦輪增壓器在標定功率時具有較高的效率,從而使其增壓壓力和排氣背壓都較低,并使渦輪增壓器具有幅度較大的海拔高度儲備。
圖47是在發動機試驗臺上模擬轉速升高時所測得的瞬態扭矩提升曲線,這相當于汽車掛第3擋時的全負荷加速過程。在沒有機械增壓器輔助而只有廢氣渦輪增壓器單級增壓的情況下,大約O.5s以后進氣管中才能建立起規定的壓力,而扭矩目標值(100%)在大約4.8s以后才能達到。除了增壓壓力建立滯緩以外,由于廢氣渦輪增壓器動力學方面的原因所導致的扭矩提升的不連續性,會使司機感覺很不舒服。
在與機械增壓器共同工作的情況下,這種運行特性基本得到了改善。一旦機械增壓器接入工作,就有助于進氣管壓力的提升,因而扭矩特性曲線的提升梯度也要比廢氣渦輪增壓器單級增壓時陡得多,而且這樣的提升梯度會一直保持到進氣管中的壓力達到規定值為止,并且扭矩特性曲線的提升一直到達到目標扭矩為止都是連續的。因此,這種增壓發動機的運轉主觀上使人感覺好像是排量很大的自然吸氣發動機一樣。
(2)增壓空氣冷卻設計
增壓空氣冷卻器與水箱和空調冷凝器組合成模塊式結構,其充分利用了汽車正前方的空間。由于采用了高效率的增壓空氣冷卻器,從廢氣渦輪增壓器壓氣機一直到節氣門這一段路程,增壓空氣被冷卻到只比環境溫度高5℃,這樣就能夠將25℃進氣溫度作為基本設計參數,因此發動機能夠在寬廣的萬有特性曲線場范圍內以燃油耗的最佳點火正時運轉。
由于扭矩特性曲線是從1750r/min起就能達到其最大值240N m,并選擇了表3中所示的變速器速比,因此能夠在獲得非常突出的燃油耗的同時具有優良的動力性。圖48上給出了該機型搭載于大眾高爾夫(Golf)轎車在新歐洲行駛循環(N EDC)中5擋和6擋的換擋加速性(80~120km/h)及其燃油耗。從圖中可以清楚地看到,與排量較大的發動機相比,1.4L-TS汽油機在具有最佳加速性的同時,僅7.2 L/1 00km的燃油耗也是最低的,而且與其他競爭機型相比,這種功率為125kW的TSi汽油機的燃油耗已成為乘用車汽油機發展的新的里程碑(見圖49)。
3.燃燒過程
1.4L-TSI汽油機缸徑為76.5 mm,行程為75.6 mm,具有一個十分緊湊的燃燒室,汽缸蓋一側呈屋頂形,火花塞中央布置、活塞頂上有一個淺而寬大的凹坑。這種燃燒室的基本幾何形狀具有最佳抗爆性,即使增壓壓力高達O.25MPa也能采用10:1的壓縮比,從而獲得超群的發動機性能指標:①平均有效壓力為2.16 MPa;②比扭矩為172.6 Nm/L;⑨比功率為90 kW/L。
1.4L-TSl汽油機采用充量運動滾流閥。該閥位于進氣道下部,工作時將進氣道流通截面關閉50%,其產生的充量運動滾流強度適合于在發動機整個萬有特性場范圍內獲得最佳的燃燒速度。從大約2800r/mln轉速起滾流閥完全打開,進氣道獲得全部的流通橫截面,兩個進氣道設計成能隨轉速的升高不斷優化流動而得到高的汽缸充氣量,從而實現125kW的目標功率。
1.4L-TSI汽油機為了加熱催化轉化器,采用了兩次噴油策略,即在進氣行程期間第一次較早的噴油和在點火上止點前(大約50。曲軸轉角)第二次較晚的噴油。在確保發動機具有良好的運轉平穩性的情況下,為了獲得盡可能大的廢氣熱流所必需的極其晚的點火角,對空氣運動參數、活塞頂燃燒室凹坑幾何形狀和高壓噴油器油束形狀進行精確地匹配是十分重要的(見圖50)。同時,在發動機均質運行時,對活塞頂燃燒室凹坑設計提出了彼此相互矛盾的要求,即為了減少全負荷時活塞的熱侵入和避免形成HC溫床而要求活塞頂面積盡可能小,從而產生很多可能的活塞頂幾何形狀。根據計算流體動力學(CFD)模擬結果,從中挑選出幾種最有希望的方案,并在發動機試驗臺架上進行比較,這樣就能大大減少燃燒過程開發中發動機試驗的工作量。
1.4L-TSI汽油機第一次采用了具有6個噴孔的多孔式噴油器(見圖51)。與自然吸氣的FSI汽油機一樣,該噴油器布置在進氣道與汽缸蓋密封平面之間的進氣道一側。這種6孔高壓噴油器的單個油束幾乎可以自由選擇布置形式,能夠形成不同于傳統旋流式噴油器的油束形狀,并避免了進氣行程早期噴油沾濕已打開的進氣門,有利于空氣一燃油混合汽更好地均質化,從而減少HC的排放和循環波動。
從大眾公司自制的壓力罐拍攝的霧化油束照片可以清楚地看出,無論在側視圖還是正視圖上,這種6孔高壓噴油器形成的是單個油束。由于噴孔獨特的幾何形狀,成功地減小了油束的貫穿度,能夠有效地避免燃油沾濕燃燒室表面,有利于降低發動機冷態時的原始排放。
此外,在使用加熱催化轉化器時,應用激光感應熒光測試技術(LIF)拍攝到在燃油束激光截面(距離噴油器頂端30mm處)上的液態和汽態燃油的分布狀況(見圖52),可以清楚地看出在6個分支油束中燃油濃度較高,而在整個油束中間不斷地進行著燃油一空氣混合汽的均質化。對于活塞頂壁面導向的第二次噴油加熱催化轉化器而言,單個油束良好的局部均質化和合適的貫穿度組合,為發動機平穩運轉并降低原始排放提供了前提條件。
從怠速運轉到升功率達到90kW/L的全負荷工況,形成了從最小到最大噴油量很大的跨度,為了使怠速運轉時的最短噴油持續時間大于噴油器容許的最短噴油時間,并保證足夠的霧化油束,從而形成良好的混合汽,要求以6MPa的噴油壓力進行噴射。
為了在全負荷條件下獲得較低的排放和燃油耗,一方面噴油不能太早,以保證噴到活塞頂上的油量盡可能少;另一方面又必須從噴油結束到燃燒開始為混合汽的準備留有足夠的時間,因而,特別在高轉速運轉工況下,由于噴油持續時間受到了限制,只有將噴油壓力提高到15MPa才能獲得較低的排放和燃油耗。
由于采用了上述措施,獲得了圖53所示的燃油耗特性曲線場,在寬廣的范圍內具有非常低的比油耗值,其中燃油耗的最佳點為235a/kW h,處于相當突出的水平。圖中示出的公路行駛部分負荷曲線表明,即使在汽車高速行駛工況下,發動機仍工作在比油耗較低的運轉工況點上。
4.發動機控制
TSI汽油機的電子控制系統是大眾公司在自然吸氣FSI汽油機電控單元的基礎上進一步開發而成。這種發動機電控系統是一種傳感器導向的控制系統,借助于壓力傳感器來采集發動機充氣信息。同時,在雙重復合增壓汽油機上第一次應用了相位可調節進氣凸輪軸,并且進氣空氣需求量的變化幅度較大,這些都必須以精確的數學模型計算為基礎以調節來作為前提條件。
(1)負荷的調節
在MED9.5.10電控系統的扭矩控制結構中,駕駛員所要求的扭矩值由對應的空氣質量換算成額定的進氣管壓力。在自然吸氣運轉情況下,該額定值只由節氣門和進氣凸輪軸相位調節器來調節,而在增壓運轉情況下還取決于機械增壓器及其電磁離合器和空氣調節閥,以及廢氣渦輪增壓器的廢氣放氣閥的相互配合。
相對于機械增壓而言,廢氣渦輪增壓在能量利用方面更為有利,因此在要求的增壓壓力下,通常要先查明廢氣渦輪增壓器能否單獨提供所要求的增壓壓力,如果廢氣渦輪增壓器不能單獨提供所要求的空氣質量,那么就要根據需求附加接入機械增壓器。在發動機電控單元增壓壓力計算模型中,借助質量、流量對渦輪增壓器的冷端(壓氣機)和熱端(渦輪機)進行效率修正計算,如考慮通過廢氣放氣閥的放氣量。同時,在使用機械增壓器空氣調節閥的情況下,借助機械增壓器效率算出由機械增壓器提供的增壓份額,通過精確地識別這兩種增壓裝置的增壓度,就能確定需要參與工作的相關執行器的參數和發動機運轉的基本參數。
①機械增壓器離合器的控制
機械增壓器是通過與冷卻水泵組合成模塊的電磁離合器來接合或脫開的。考慮到用戶的舒適性,電磁離合器的瞬時無沖擊接合或脫開非常受重視。另外,除了考慮機械增壓器消耗的扭矩之外,還必須考慮離合器空氣隙因摩擦片磨損而發生的變化。若要滿足如此高的要求,則取決于離合器內部電磁線圈在時間上的精確控制,其由電控單元發出的脈沖信號寬度調節來達到。電磁離合器空氣隙大小的差異由附加的電流測量來識別,從而確定離合器接合的精確時刻。當借助自適應程序來考慮用于電磁離合器接合或脫開的修正量數據時,由于要確保機械增壓器的運轉轉速不能超過其允許的最高轉速18000 r/min,因此,在控制電磁離合器的相應軟件模塊中集成有脫開和故障診斷策略程序。
②用空氣調節閥調節機械增壓器的工作能力
機械增壓器的工作能力及其增壓壓力是由空氣調節閥來調節的。當機械增壓器工作運轉時,空氣調節閥關閉,空氣濾清器后的進氣空氣被導向機械增壓器。
這種TSl汽油機的重要開發目標是在低轉速范圍內也能迅速提升增壓壓力(見圖54)。增壓壓力的提升直接受到空氣調節閥關閉速度的影響。當需要機械增壓器達到最大工作能力時,該空氣調節閥能夠在0.2s內關閉。此時,必須將空氣調節閥的關閉和機械增壓器的接合在時間上精確地重合,從而在任何時刻都不會出現增壓壓力的跌落,使司機感覺不出有任何扭矩的損失。
③廢氣渦輪增壓器的調節
廢氣渦輪增壓器是通過改變進入渦輪機的廢氣質量流量來調節,使得渦輪機的工作能力與運轉工況點的需要相匹配。所必需的渦輪機的工作能力直接取決于壓氣機的工作能力,而后者在電控單元內部的計算模型中是由所需的壓氣機壓比和效率特性曲線場算出的。
當廢氣渦輪增壓器必須要在最大工作能力下運轉時,通過壓力膜盒中的彈簧將廢氣放氣閥關閉,此時由發動機提供的全部廢氣質量流量流經渦輪。同樣,當廢氣渦輪增壓器所需的工作能力降低時,通過電控單元中渦輪側的計算模型,借助于效率算出必需流經渦輪的廢氣質量流量、廢氣放氣閥的額定位置以及控制其行程的脈沖調制閥的控制信號,再由脈沖調制閥將廢氣放氣閥壓力膜盒中壓力調節到相應壓力,從而將廢氣放氣閥調節到所希望的位置。為了控制電動的倒拖旁通空氣閥,必須對廢氣渦輪增壓器前后的壓力進行分析。與普通單級增壓發動機的壓氣機進氣側基本接近環境壓力不同,這種TSI汽油機在機械增壓器運轉工作期間,廢氣渦輪增壓器較晚達到喘振極限,現已通過修改迄今為止批量生產所應用的軟件功能將這種新的要求考慮進去。
(2)降低排放措施及其排放等級
由于采用了鑄鋼排氣歧管和為這個目的而專門開發的催化器涂層,這種TSl汽油機能長期在廢氣渦輪增壓器前高達1050℃的廢氣溫度下持續運轉,這樣高爾夫轎車就能選用第6擋速比并應用過量空氣系數λ=1的混合汽以高達200km/h的車速行駛。因此,這種TSl汽油機在高負荷工況下也能采用以化學計量比混合汽運行的穩定耐用的燃燒過程,這樣既無需為了降低零部件溫度而加濃混合汽,達到了節能減排目的,而且又可采用簡單的兩點躍變式氧傳感器作為前置催化器的氧傳感器。
如同大眾公司自然吸氣FSI汽油機一樣,新的1.4L-TSI汽油機也采用高噴油壓力啟動。當燃油系統中的壓力大約達到2.5MPa時才開始進行第一次噴油,因此即使發動機尚處于冷卻狀態,但由于其已經具有良好的混合汽準備,只需要較少的油量就能順利啟動,從而獲得較低的原始排放。汽油直接噴射能夠采用雙次噴射使催化器迅速熱起來,同時將廢氣渦輪增壓器與催化器之間的排氣連接管改用空氣隙絕熱的雙層中空排氣管,能補償因采用廢氣渦輪增壓器所造成的部分溫度損失。
我直觀感受到了不同增壓方式的不同。
古語道:
“三生萬物”,
這也讓我看到了在小排量增壓方面的多種可能。
設計_楊威|
簡單直接的渦輪
1.4L的排量,無論在什么時候看,都無疑是小排量,尤其是以前因為自身實在底氣不足,這個級別的自然吸氣發動機只能在微型車上配備,與手動變速器搭配起來,在市區道路上還是可以滿足基本通勤和輕貨運的需求。
然而,正是因為有了渦輪增壓的幫助,讓1.4L的發動機可以滿足A級車的動力要求,甚至還可以強調一下此前從未想過的運動性。小型的輕量化渦輪,最大限度地減少了早年間人們最初接觸渦輪車所詬病的遲滯現象。杉杉的這輛奧迪A3在D擋正常行駛時,1800rpm左右即可激發其啟動,不注意體會的話,勻速起步幾乎都察覺不到它的工作狀態。7擋雙離合變速器的升擋邏輯十分積極,80km/h就可以升到最高擋,在限速范圍內幾乎都可以把轉速控制在2300rpm之內。幾天試駕下來,綜合市區和市郊的路況,百公里油耗也得以在7.2L左右,令人滿意。
滿足基本的駕駛顯然不是這臺發動機的初衷,全鋁材質降低了車頭的重量,減小減震彈簧的負荷,從而有更好的指向性。缸內直噴也可以更精準地混合空氣和汽油的比例,提高燃燒效率、降低油耗和降低排放。
然而凡事都有兩面性,正如現在奧迪等多家廠商推崇的缸內直噴技術,無論是有增壓的TFSI還是自然吸氣的FSI,相比同排量進氣歧管噴射的發動機,都有在低速行駛、低轉速運轉時的乏力感受,這在1.4T、1.2T甚至1.8T發動機上都能體會到。但是這只是在橫向駕駛過很多車型后才能察覺。也好在現在渦輪啟動的時機逐步提前,1700-1800rpm啟動后就可以直接迸發最大扭矩,這又可以極大地彌補初段乏力的表現,同時雙離合變速器極快的換擋,令起步和行駛中的再加速過程都一氣呵成,毫不遲疑,不易能感覺到這發動機排量只有1.4L。
說到動力表現,這可能是渦輪車可以越級挑戰自然吸氣車的最大資本。如杉杉這輛1.4T的A3,在1750rpm渦輪啟動后,一直到3000rpm都可以發揮出最大250Nm的最大扭矩,而在5000-6000rpm區間可以爆發110kW的最大功率,這些拗口數據換來的就是8s出頭的百公里加速,當然這里面也少不了7擋雙離合極快動作和極小動力損失的功勞。橫向對比同樣打出運動牌、有創馳藍天技術的馬自達昂克賽拉1.5L車型,也只有86kW和148Nm的數據,加速則需要12s。甚至跨級挑戰2.5L銳志也幾乎能打平――142kW和236Nm換來9s加速,但是排量卻大了1.1L,更關鍵是6缸對4缸,這本身已經不在一個量級。本田2.0L的9代雅閣,有著114kW,190Nm數據的地球夢發動機,驅使CVT變速器甚至都要10s之外的加速。
簡單、直接是這種渦輪增壓發動機給人最直觀的體會,駕駛者無需去思考,在需要的時候盡管踩下油門踏板喚醒渦輪,剩下的一切它都會按時按量去完成。
并不簡單的1.8L
最開始聽然然說她機械增壓的路特斯Elise s排量只有1.8L的時候我還不太相信,1.8L的排量怎么能滿足一輛純粹競賽需求的跑車呢,縱然車身經過極度的輕量化,但畢竟1.8L發動機所能提供的動力也很有限,況且4缸發動機在響應速度和線性發力方面本身就是短板。
雖然老款奧迪TT也有1.8T渦輪發動機,但它更多的是傾向于運動車型,而不是真正去賽道馳騁,所以并不能夠相提并論。
說回這輛路特斯Elise s,在筆直的道路上,坐在副駕的然然讓我盡管深踩油門去感受這臺1.8L發動機的實力。我重新調了一下座椅以適應油門、剎車、離合三個垂直的踏板,掛入一擋,大油門起步瞬間彈開離合器,身后中置發動機的響應速度超乎我的預期,強勁的扭矩突破了225mm寬后輪的摩擦力,伴隨著明顯的打滑,小車迅猛提速。失重導致血液涌入我大腦,稍微遲疑轉速已超過6000rpm,趕緊換二擋,保持住油門深度,車輛的加速度絲毫不減,近乎貼地的座椅令速度感加倍顯現,還沒換到三擋,時速已超過100km/h。適當減速繼續升擋,發動機的聲浪充滿小小的駕駛艙,每一次路面的顛簸毫無保留的傳遞給身體。
如此直接、暴力的動力表現和響應速度,令我不免對它產生很大疑惑,然然看出我的心思,笑而不語的只是讓我繼續猛轟油門去催促它發力。這一次我也更加肆意大膽,看清楚路況后,隨著再一次車尾的扭動,我一路加速直至最高的6擋,每一次升擋只是轉速下降,而車速線性不減,輕微的回火聲音仿佛還在刻意地我。短短幾公里的感受,令我對這臺發動機充滿好奇,于是停下車,仔細端詳了一下后備箱蓋下的這臺小心臟。
打開一看的確是一臺4缸發動機,普通的在于還是豐田生產的民用發動機,不普通則在于有了一個機械增壓泵,也正是有了它,才讓這一切看上去不同尋常。這臺也應用在其它量產車型的豐田發動機,1.8L雙頂置凸輪軸,16氣門雙VVT-i,有Eaton TVS技術的Maguson R9000的機械增壓帶中冷器,在6速運動型齒比的手動變速器配合下,6800rpm時最大功率162kW,4600rpm時最大扭矩250Nm,與其它大排量跑車橫向對比不出眾的數據,在復合材料輕量化車身上卻有著每噸173kW的功率重量比,也造就了4.6s的百公里加速成績,不可謂不夠強勁。
而機械增壓不同于渦輪的地方,也是它最大的特點就是由曲軸帶動的增壓泵,只要發動機在運轉它就在工作,因此令增壓泵和發動機成為一個整體,在任何轉速區間的發力都是線性的,它的這種組合方式導致其結果更類似于一臺大排量自然吸氣發動機,絲毫感受不到小排量所擔憂的動力不足,而這正是Elise s以小排量勃發強勁表現的根源,而它可能也是我能接觸到極為少有的小排量機械增壓發動機之一。
內藏乾坤的雙增壓
敏敏的這輛尚酷,深灰色的素車,沒有改裝,也不是R、或者大功率的2.0T車型,只是兩廂雙門四座的轎跑車而已。但既然她主動參與這次的選題,我隱約感到一定是會有些不同的。果然,當敏敏為我拉開副駕駛門,給我看車輛出廠銘牌時,印證了我的猜測――1.4L渦輪和機械雙增壓款。
坐上駕駛位,打火著車,即使是強調動力表現的雙增壓車型,但是依然很平靜,毫無躁動傾向,機械增壓器默默地在機艙內工作,不知道是雙增壓的人猛一上來絲毫不會察覺。掛擋出發,60km/h的時速,DSG變速器已經升到最高擋,轉速也始終在2000rpm之內,所以都無需渦輪幫忙。此種行駛狀態下,看似少了一個增壓器,心里可能會有不甘,但其實這樣的中低速行駛才是我們日常遇到90%的實際路況,而機械增壓則令這臺1.4L的小發動機和自然吸氣發動機毫無差異。主觀上的感受,幾乎和1.6L甚至1.8L的自然吸氣發動機的動力表現接近。之所以說是接近,是因為這種比較都是建立在2000rpm左右的前提,因為轉速繼續提高的話,渦輪迅速啟動介入,無論功率還是扭矩,完全超過了這些自然吸氣發動機。
【關鍵詞】石油井下增壓鉆井 新技術 提速
1 前言
隨著汽車企業的發展,我國石油資源無限制地被開采出來,在地質構造簡單的地域石油已經接近枯竭,石油勘探開采逐漸轉向復雜地層區域。復雜地層的深井難以鉆打,所以速度慢,鉆井成本也很高。在這種情況下,必須使用鉆井新技術打制復雜地層的深井,提升鉆井速度。
2 技術
高壓噴射鉆井按照增壓的方式主要分為地面增壓和井下增壓兩種技術。與地面增壓技術相較而言,井下增壓技術簡單易行。井下增壓提速技術,是利用螺桿馬達和柱塞泵增加井下鉆井液的壓力和動力,使鉆井液從高壓噴嘴射出,輔助井下鉆頭利用高壓快速穿透堅硬的巖石層,提高了復雜地層鉆井一倍以上的效率井下增壓鉆井技術包括射流增壓、螺桿增壓和減震增壓三種技術。
2.1 螺桿增壓鉆井
井下螺桿增壓技術,利用成熟設計的螺桿鉆和柱塞泵噴射高壓液體穿透巖層來鉆制比較深的油井。井下螺桿增壓裝置使用螺桿的長度在10m以上,常規螺桿鉆在裝置的頂部,底部改裝的轉換接頭與增壓器連接,使螺桿鉆成為井下增壓裝置的動力結構。增壓裝置的動力來源于常螺桿鉆下部的動力換向機構,動力換向機構的底部安裝了增壓柱塞泵,動力換向機構中的下撥叉進行往復運動直接帶動柱塞泵做柱塞往復運動,將導管中3%-5%的鉆井液注入柱塞泵,柱塞泵增加鉆井壓力,高壓鉆井液經過超高壓流道到達鉆頭噴嘴,高壓鉆井液噴出鉆頭噴嘴形成高壓噴射注穿透切割巖層。
螺桿增壓鉆井裝置的井下增壓器具有簡單的結構和良好的壓力控制能力,所以增加的液壓具有良好的穩定性。出于這個優點,井下螺桿增壓技術使用于中國的大型油田的石油開采和井口試驗,并且取得了可觀的鉆井速度和巨大的成功。
在油氣開采方面,復雜的地層結構始終是制約鉆井的一大因素,所以井下螺桿增壓裝置得鉆井速度還是受到影響,使用于鉆制出于不同地層的深井,提速的程度也會不同。再則,由于研發技術上的先進性,井下螺桿增壓的裝置和技術適應于中硬地層和堅硬地層的油氣井鉆制提升鉆井的速度特別明顯。由于軟地層機械鉆制深井的技術和速度比較高,井下螺桿增壓的裝置和技術用于軟地層的深井鉆制的提速效果并不明顯,投入使用的意義不大,所以,井下螺桿增壓的裝置和技術并不適用于鉆制軟地層深井。
2.2 減震增壓鉆井
井下減震增壓鉆井的工作不使用鉆井液水力能量,而是以井底鉆頭規律性的橫、縱向振動帶動增壓裝置做往復運動,增加部分鉆井液的內部壓力形成鉆頭噴嘴的噴射高壓液注穿透切割巖層。井下減震增壓鉆井裝置井底鉆頭增加了橫向振動,從而減少了縱向振動,減少增壓器筒內部的縱向磨損損壞鉆頭,以及減少了橫縱向運動的震動,起到了保護鉆頭的作用。
井底鉆頭縱向振動帶動連接軸運轉最終帶動柱塞做上下往復運動,與頂部鉆鋌連接的增壓器柱塞外筒相對靜止,使增壓器內部產生液體負壓,部分鉆井液被抽動到達增壓缸內,同時鉆頭向下縱向振動時帶動柱塞向下運動,增加缸內鉆井液的液面壓力。井下減震增壓鉆井裝置的高壓鉆井液形成高壓噴射注的原理和過程,與井底螺桿增壓鉆井技術一致。
井下減震增壓鉆井裝置由于研發技術方向上的問題,具有一定的局限性,其動力來源于井下鉆頭的縱向振動,產生高壓液體射流穩定性差,因而不適用于鉆制定向油氣井和水平油氣井。即使如此,井下減震增壓鉆井技術就減震和增壓兩項優越的功能也具有較高的先進性和較強實用性,特別使用于堅硬巖層的深井鉆打。井下減震增壓鉆井技術已使用于現場試驗勝利油田三口油氣井,在大大地提升了鉆井的速效的基礎上,有效地抑制了井底磚頭往復運轉的震動,具有很好的減震作用。
2.3 射流增壓鉆井
射流式井下增壓裝置在設計上和原理上與其他兩種井下增壓裝置都有所不同,在裝置設計上,射流式井下增壓裝置鉆頭底部有上下兩級增壓裝置,通過上下兩級增壓裝置不斷改變高壓射流的方向增加鉆井液的液壓。在原理上,射流式井下增壓裝置的節流元件將鉆井液節流壓降,使兩級增壓缸做往復運動,形成高壓液體射流。
射流式井下增壓裝置增壓的工作過程,由射流原件產生節流壓降,節流壓降經過流道分別流向增壓裝置兩個活塞缸上,增壓缸由于壓降的驅動就會帶動活塞做向下運動,以增加鉆井液井下的壓力,形成高壓液體射流。增壓裝置的節流壓降,低壓流道會關閉,部分鉆井液通過射流原件直接流入增壓缸,推動活塞做上移運動活塞,吸入更多的鉆井液完成增加液壓復位過程。
射流式井下增壓的結構設計合理,工作性能穩定可靠,充分利用鉆井液的在壓降和增壓兩個過程換的能量,大大提高了機械鉆井的速率。射流式井下增壓技術已用于吐哈油田的油井深鉆,使機械鉆提速30%以上。
3 結語
提高鉆井的速度是油氣開發企業提高經濟效益的重要手段,以降低鉆井的成本投入的目標引進高新深井鉆井技術來實現。螺桿增壓鉆井、減震增壓鉆井、射流增壓鉆井三種井下增壓鉆井技術研發和應用,提高了復雜地層石油深井的鉆制速度,降低了油氣開發企業的鉆井成本的投入,奠定了新時代鉆井技術的基礎。
參考文獻
[1] 燕愛文.宗凱.井下螺桿增壓提速裝置關鍵部件設計[J].石油礦場機械,2012,41(3):1215-1216
雖然保有量相對較大,但還是有不少愛好者不太了解YS FZ系列四行程發動機的工作原理及特性,使用過程中也未能熟練掌握該發動機的調整技巧。提起YS發動機,模友們大都反映不好調整,特別對其燃料調節器,更是“談虎色變”,不敢“動手”。其實,對于YS FZ系列四行程發動機,只要完全了解其進氣增壓原理及燃料調節器的工作原理,就能在使用調整過程中靈活掌握主、副油針及燃料調節器這三者間的配合關系,使發動機達到最佳工作狀態。此外,還應認真磨合、精心調試、定期保養,并從燃料的選擇、螺旋槳的選擇、與模型的匹配等多方面下工夫。
YS FZ系列四行程發動機與普通四行程發動機最大的區別可概括為以下兩方面:
1.使用了機械增壓進氣技術,能增加發動機進氣量,從而提高輸出功率。
2.使用了壓力供油技術和燃料調節器以保證供油穩定性。發動機機匣給油箱提供高氣壓實現增壓供油的同時,利用燃料調節器對供油量進行控制,而且該調節器也由機匣增壓驅動。
筆者使用過多臺YS FZ系列四行程發動機,積累了一些使用經驗(圖1)。下面就以YS FZ 63S四行程發動機為例,介紹以上這兩種技術的實現機制及相關的工作原理。由于該發動機其它方面的工作原理與普通自然吸氣式四行程發動機類似,本文不再贅述。
一、進氣增壓技術
這項技術在當今汽車發動機上的使用非常廣泛。在發動機燃燒室內體積一定的情況下,通過壓縮進入發動機的空氣來增加發動機的進氣量。由于空氣被壓縮后壓力和密度增大,可支持更多的燃料燃燒,因此要相應增加燃料供應量,使其充分燃燒,從而提高發動機的輸出功率。
汽車發動機上常用的增壓方式有機械增壓與廢氣渦輪增壓兩種。與后者相比,前者沒有渦輪遲滯現象,油門響應迅速、動力輸出更為線性。YS制造的四行程航模發動機采用的進氣增壓方式是活塞下行機匣增壓方式(可歸為機械增壓的一種)。這種增壓方式在Webra公司此前生產的轉閥式四行程發動機上也曾采用過,但只有YS將該技術完善并廣泛應用在其FZ和DZ系列四行程發動機上,且一直使用至今。
四行程發動機在一個工作循環內發動機轉動兩圈,活塞下行和上行運動各兩次。YS 四行程發動機巧妙運用了這一特性,合理利用一個工作循環中活塞兩次上、下行運動中其下部機匣空間的變化,配合機匣后部的旋轉碟閥,成功構造出一個“活塞式進氣增壓泵”(圖2)。這使得每個工作循環中,有更多的混合汽進入汽缸。這也是YS四行程發動機與其他同排量自然吸氣四行程發動機相比,處于相同工作環境且使用相同燃油的情況下,擁有更大輸出功率的原因所在。這與現在汽車上廣泛使用的1.5T渦輪增壓發動機,可以輕松達到2.4L自然吸氣發動機的輸出功率的原理一樣。
YS四行程發動機的進氣增壓機構主要由機匣、活塞、進氣歧管、機匣旋轉碟閥、氣門室及氣門頂蓋構成。活塞的往復運動產生了機匣內的正負壓,機匣后部的旋轉碟閥即是該“活塞式進氣增壓泵”的配氣機構。機匣后蓋上有兩個氣道(如3、圖4),其中一個與汽化器進氣口連接,新鮮混合汽通過該氣道吸入機匣;另一個與汽缸進氣歧管連接,負責把壓縮后的混合汽輸送到進氣道和儲氣室中短暫儲藏,一旦發動機進氣門打開,儲氣室中的高壓混合汽就會噴涌進入汽缸。
仔細觀察YS FZ63S發動機的氣門室會發現,在進氣門座周圍分布有4個小孔與進氣道相通(圖5)。氣門室與氣門頂蓋中的空間作為一個儲氣室使用,被壓縮的新鮮混合汽儲藏在內。新鮮混合氣既可對氣門室中的各機件進行,也能對汽缸頂部進行冷卻。對于YS FZ63S、YS FZ70S這些排量不大的發動機,該儲氣室的空間足夠;針對排量更大的YS FZ91、YS FZ115S等發動機,在汽缸背后還設計有一個專用儲氣室,用于儲藏增壓后的新鮮混合汽。
YS四行程發動機一個完整的工作循環中,機械增壓過程及原理如下:
1.吸氣行程
活塞由上死點向下死點運動,排氣門關閉、進氣門打開,新鮮混合汽進入汽缸。此時進入汽缸的新鮮混合汽由兩部分組成:一部分是上一工作循環排氣行程中吸入機匣的混合汽,另一部分則是上一工作循環壓縮行程中吸入機匣,并在隨后的做功行程中被壓縮存儲在進氣歧管和氣門頂蓋中的混合汽。隨著活塞下行,其下部機匣的空間減少,當旋轉閥轉動到圖6位置時,機匣中的新鮮混合汽開始被壓縮進入進氣歧管及氣門頂蓋儲氣室中。而隨著進氣門的開啟,分兩次吸入機匣的新鮮混合汽便一起噴涌到汽缸中。
2.壓縮行程
活塞由下死點向上死點運動,排氣門、進氣門均關閉,在吸氣行程中進入汽缸內的新鮮混合汽被壓縮、溫度升高。由于活塞上行,其下部機匣空間增大、形成負壓,旋轉閥轉動到圖7位置,此時機匣吸入新鮮混合汽。
3.做功行程
活塞由上死點向下死點運動,排氣門、進氣門均關閉,汽缸中的混合汽被紅熱的電熱塞點燃,燃燒后體積膨脹,推動活塞下行。由于活塞下行,其下部機匣的空間減小,形成正壓,旋轉閥轉動到圖6位置,壓縮行程中吸入機匣的新鮮混合汽被壓縮進入進氣歧管并最終存儲在它和氣門頂蓋中。
4.排氣行程
活塞由下死點向上死點運動,排氣門打開、進氣門關閉,燃燒后的廢氣被排出汽缸。由于活塞上行,其下部機匣的空間增大,形成負壓,旋轉閥轉動到圖7位置,機匣吸入新鮮混合汽。
至此,YS四行程發動機的一個工作循環完成,下一工作循環將重復以上各行程。
渦輪增壓器是用來提高發動機功率和減少排放的重要部件。渦輪增壓器本身不是一種動力源,它利用發動機排氣中的剩余能量來工作,其作用是向發動機提供更多的壓縮空氣。它利用發動機排出的廢氣能量,驅動渦輪高速旋轉,帶動與渦輪同軸的壓氣機葉輪高速旋轉,壓力機將空氣壓縮進入發動機氣缸,增加了發動機的充氣量,可供更多的燃油完全燃燒,從而提高了發動機的功率,降低了燃油的消耗,同時由于燃燒條件的改善,減少了廢氣中有害物質的排放,還可降低噪音。
柴油機經過增壓以后性能發生了變化,它使柴油機的功率大大得到提高,增壓后發動機的功率可提高20%~40%左右,以WD615機為例,使發動機的機械效率提高,增壓后發動機的輔助系統消耗的功增加很少,雖然因為爆發壓力大,各摩擦表面上的摩擦損失有所增加,但發動機功率增加較多,機械效率提高了近8%左右。燃油消耗降低,增壓后進氣壓力增高,燃燒條件改善,機械效率提高,油耗降低,發動機單位功率質量大大降低,但發動機經增壓后也帶來了新的問題,如:使發動機的機械負荷增加,發動機的熱負荷增加等等。
2影響增壓器使用壽命的因素
使用中我們發現,增壓器的損壞和磨損總是在柴油機及其附近出現故障之后發生,柴油機的許多不正常工況都會引起增壓器的損壞。增壓器出現故障,40%是由于不良造成的,40%是由于外界雜物通過增壓器所造成的,20%是其它原因引起的。
2.1油。油用來冷卻增壓器,但當增壓器正常工作時,其轉軸轉速高達每分鐘幾萬轉到十幾萬轉,油被打成泡沫狀,其冷卻和性能下降,因此系統必須保證能提供充足的油。若當600℃左右的高溫廢氣通過渦輪室時,軸承座得不到足夠的和冷卻,油將在其環形油道壁上結焦,逐漸堵塞油道。
油如果不清潔,也會很快損壞增壓器內部零件。如含有灰塵、泥狀沉淀物和金屬微粒的油會迅速破壞各零件的配合間隙,刮傷和磨損軸承表面。這些都將會引起渦輪軸轉動阻力增大和失掉平衡,使軸的轉速下降,導致柴油機的功率損失增大,且轉動不平衡將很快導致增壓器零件的損壞。
如果油的質量等級老化,油中的各種添加劑不能滿足增壓柴油機大負荷工作的要求,油將會加速氧化變質,也會加劇柴油機和增壓器零件的磨損。
柴油機的起動、熄火的操作方法不正確也將嚴重影響增壓器的壽命。如果柴油機起動后,就立即將轉速升得很高,油不能及時到達增壓器軸承而加速磨損。柴油機熄火后,若不首先使增壓器冷卻降溫,而且突然熄火,停止向增壓器供給機油,會導致增壓器內部零件過熱,軸承油道中的機油炭化阻塞油道,將有軸承被咬死的危險。
密封環泄露引起的渦輪后部積炭,將使旋轉零件轉動發澀,而損失功率。旋轉零件的不平衡是引起密封環泄露的一個重要原因。曲軸通氣孔或增壓器回油管堵塞或阻力過大,也能引起密封環泄露。
2.2進氣系統。增壓器工作的好壞也依賴于進氣系統,只有供給充足、干凈的空氣才能保證增壓器長期無故障工作,使壽命延長。所以應定期檢查所有進氣管接頭和軟管的密封性,防止漏氣。如果壓氣機到柴油機進氣管漏氣,充氣量減少,將導致柴油機冒黑煙。當有較大顆粒的灰塵或沙子進入壓氣機會立刻損壞增壓器。較小的顆粒也會使工作輪葉片彎曲或被割削,并使其失去平衡,引起軸承和密封環的磨損加劇。不平衡的旋轉件與軸承發生碰撞時,使軸承上的油道逐漸縮小,導致不良。隨著軸承的磨損,配合間隙增大,使壓氣機或渦輪機的工作輪葉片打擊殼體,這種故障的信號是噪音比平常增大很多。
進氣系統的進氣阻力應很小,如果空氣濾清器堵塞,進氣阻力增大,充氣量減少,增大功率損失,同時,壓氣機一側的密封環將會由于壓力差太大而泄露,引起油消耗量過大,這種故障的標志是在壓氣機工作輪葉片后面出現一層暗色的油膜。
2.3排放的廢氣。廢氣中很小的顆粒進入渦輪機,與顆粒進入壓氣機后果一樣,將導致增壓器的損壞。
柴油機燃油供油量過大,進氣阻力大,會使燃燒室內可燃混合氣過濃而引起廢氣過熱,造成渦輪機殼體和油道過熱,廢氣從排氣管到渦輪室的通道泄露會降低渦輪機渦輪的轉速,增加冒煙,也會使渦輪機殼體過熱。這些都會導致渦輪室內積炭及渦輪葉片的腐蝕。
油壓力過高,油將通過密封環滲入渦輪機也會造成渦輪室積炭。
3廢氣渦輪增壓器使用注意事項
廢氣渦輪增壓器經常處于高溫下工作,進入廢氣渦輪端的溫度在600℃左右。增壓器轉子以每分鐘幾萬轉到十幾萬轉的高速旋轉,為了保證增壓器的正常工作,使用中應注意以下幾點:
(1)使用正確牌號的油,并定期更換。對渦輪增壓柴油機至少應使用CD級增壓機油。
(2)發動機發動以后,特別是在冬季,發動機點火后,應怠速運轉幾分鐘,千萬不能轟油門,以防止損壞增壓器油封。
(3)熄火前,發動機也應怠速運轉幾分鐘,讓發動機、增壓器轉子的轉速降下來以后再熄火,以防止猛轟油門,增壓器轉速很高,突然熄火,機油泵不打油,增壓器轉子仍在高速慣性運轉,干磨損壞軸承。
(4)由于經常處于高溫下運轉,到增壓器的油管線由于高溫,內部機油容易有部分的結焦,這樣會造成增壓器軸承的不足而損壞。
(5)檢修發動機時,應注意千萬不能讓雜物進入增壓器,以防損壞轉子。
(6)WD615機經增壓后,空氣進入中冷器,有幾道橡膠管連線,要求在出車前、修車中檢查其連接情況,防止松動、脫落,以免造成增壓器失效和空氣短路進缸。
(7)禁止柴油機長時間急速運轉(一般不超過5min)因怠速時機油油壓較低,不利于增壓器的,容易使軸承過早磨損。
4廢氣渦輪增壓器常見的故障及排除
增壓器出現故障,不要匆忙的更換增壓器,應該尋找和判斷故障原因和部位,并盡可能地加以排除。這樣可以避免換上增壓器后同樣的故障重復出現。
4.1壓氣機喘振。如果增壓器在工作過程中向氣缸內輸送空氣量不足,空氣壓力將產生極大的波動,在壓氣機端發出異響,如氣喘的響聲,這就是喘振。由于喘振,發動機工作不平穩,功率下降,排氣冒黑煙。
產生喘振的原因是進氣系統堵塞,如空氣濾清器濾芯嚴重阻塞,進氣管內油污太多阻塞。增壓器的噴嘴環流通道發生變形也會造成喘振。最好是每次二級保養更換空氣濾芯,車運行十萬公里左右,清洗進氣通道。
4.2增壓器在運轉中發出雜音,發出金屬的撞擊,摩擦聲、或者產生振動,是增壓器轉子和渦殼之間發生了變化,應拆卸轉子檢修、調整。
4.3增壓器在運轉中出現了強烈的震動。這是由于轉子組不平衡,軸承損壞造成的,應更換軸承及進行轉子組的動平衡校驗。
4.4增壓壓力下降。該故障的主要原因是進氣道堵塞,并進入中冷器的進氣道連接軟管松脫,破裂造成。
4.5增壓器突然停止運行,發動機功率下降。這是增壓器軸承損壞,轉子組燒死所致。應更換軸承,如損壞嚴重應更換增壓器總成。油封漏油也應及時檢修更換。
一、基本概況
某熱電廠2×350MW鍋爐是由哈爾濱鍋爐有限責任公司制造的超臨界參數變壓運行直流爐,每臺鍋爐配置兩臺成都電力機械廠生產的靜葉調節軸流式引風機,脫硫系統采用濕法脫硫,未設GGH,配備一臺成都電力機械廠生產的動調軸流增壓風機,設置脫硫旁路。
為響應國家環保號召,實施脫硫旁路封堵,同步拆除脫硫增壓風機,提高機組運行可靠性,原有引風機替代增壓風機運行。
二、2號機組增壓風機取消前后運行工況對照:
1、350MW工況對照表
2、經濟方面
根據取消前的試驗數據及風機性能曲線圖,不難看出,引風機最高效率只有76%左右,該廠機組負荷率僅為60%,引風機效率在56%--66%之間,效率偏低,輔機能耗增加。增壓風機取消后,從DCS采集的數據,繪制增壓風機取消后的性能曲線(其中綠色線條代表2A引風機,紅色線條代表2B引風機),與增壓風機取消前性能曲線對比,風機效率明顯提升,從150MW―350MW負荷區間內,風機軸效率較增壓風機取消前提升10%左右。說明改造后,引風機不僅能保證鍋爐在50%--100%BMCR范圍內正常運行,且軸效率明顯提升。
分別取脫硫增壓風機取消前后鍋爐送風機、引風機、增壓風機耗電量進行比對,從計算結果分析:增壓風機取消后,引風機本身耗電率增加了0.11%--0.15%。與取消前增壓風機與引風機的和進行對比,總耗電率降低約0.11%左右,可節約標煤約0.376g/kWh,因此,增壓風機取消后,輔機耗電率降低,機組運行經濟性提高。
3、安全方面
首先,隨著環保政策的深入,機組脫硫系統的旁路擋板需要封死,這勢必會對脫硫系統的運行安全性提出更高的要求。單臺增壓風機如果出現設備問題,則脫硫系統就不能運行,此時由于旁路擋板已封死,機組存在很大的停機風險。如果利用兩臺引風機來克服脫硫系統阻力,可以提高脫硫系統的安全可靠性。其次,二合一改造后要去除一臺增壓風機,使現有三臺風機變成兩臺風機,設備數目減小了,縮減設備維護費用,降低發電成本,提升脫硫設備可靠性,節約能源,降低二氧化碳排放。運行調節方面,只需依據爐膛壓力調節引風機靜葉開度,省去了與增壓風機配合調節的環節,提高輔機運行可靠性。
NO.1 寶馬3.0L渦輪增壓直列六缸發動機。
NO.2 雪佛蘭1.5L四缸+雙電機混動系統。
NO.3 克萊斯勒3.6L V6+雙電機插電式混動系統。
NO.4 福特2.3T渦輪增壓四缸發動機。
NO.5 本田2.0L四缸+雙電機混動系統。
NO.6 現代1.4T渦輪增壓四缸發動機。
NO.7 英菲尼迪3.0T渦輪增壓V6發動機。
NO.8 馬自達2.5T渦輪增壓四缸發動機。
NO.9 奔馳2.0T渦輪增壓四缸發動機。
NO.10 沃爾沃2.0T渦輪/機械雙增壓四缸發動機。
(來源:文章屋網 )
當2.0T成為豪華大型SUV的入門動力時,Volvo一下把2.0T拔高了,新一代的XC90,憑著2.0T發動機來推動全系車型,T5是2.0渦輪增壓,T6是2.0渦輪增壓+機械增壓,而T8車型則是在T6基礎上增加了一套混合動力系統。不過XC90車系的主角,依然是這副渦輪增壓和機械增壓雙管齊下的2.0T發動機。同一副發動機,三種不同的動力模式,T6仍然是XC90的中堅車型,承擔著最重要的走量任務,所以T6車型可選配置最豐富,跨度也最大。
在海外的兩次XC90試駕,我們都對T8車型贊譽有加,但T6車型呢?我們等待了半年的時間,廠家終于將XC90的試駕車派到了廣州,而恰好就是T6,正合我意。
不止2.0T
前文說了,Volvo時將渦輪增壓器和機械增壓器塞進了發動機艙,為XC90提供動力,在數據表上看,235kW的最大功率和400Nm的峰值扭矩并不見得比只有一個渦輪的2.0T Q7好太多。眾所周知,雙增壓系統復雜程度遠高于單增壓,不止是多加一個增壓器那么簡單,系統、冷卻系統、進排氣管道都要重新定制,以適應雙增壓的特性和工作環境。畢竟兩個增壓器加持下,對溫度、油液等的要求更高,同時,系統越復雜,出問題的幾率就越大。
既然一個渦輪就可以解決問題,為什么要多只香爐多只鬼,塞一個機械增壓進去?這是我對Volvo的最大疑問。
在平日上下班都會走的快速路游走一段,我發現我自己可以自問自答了。雖然數據表上看到XC90T6的最大扭矩輸出范圍是2200~5400rpm,鍵盤車神們看到這樣的數據估計就已經嗤之以鼻:區區400Nm的扭矩還要在這么高的轉速才釋放,要你何用?
XC90 T6的扭矩頂峰爆發區間的確是比純渦輪增壓發動機要延后,單渦輪的XC90 T5也早在1500~4800rpm釋放扭矩,但雙增壓就是同時利用兩種增壓方式的優勢,低轉速區間讓機械增壓介入提供扭矩,中高轉速區間就依靠渦輪增壓的爆發力,而且機械增壓的存在又能減少因增壓值較高而造成的渦輪遲滯。簡單點說,就是動力表現線性了,渦輪可以更專注于中高轉爆發,而不需要兼顧低轉速的表現。兩套增壓系統各司其職,發揮一加一大于二的功效。所以,無論是擁堵路況還是快速行駛,XC90 T6的動力都沒有不適癥狀,飽滿得像一只肥美的生蠔,不會讓人口感生膩,恰到好處,在市區道路脫離車群以及快速路匝道轉入主道時都能掌握主動權。
但是,這畢竟是2.0T,排量有限,當車速邁向100km/h時,動力衰退還是相當明顯,很快就露出2.0排量的底子,縱使發動機在聲嘶力竭地呼喊,卻使不上勁。這也能在一定程度上解釋為什么XC90 T6的0~100km/h的加速成績只有7.59秒,比2.0T的Q7稍好而已。
妥協的結果
XC90 T6那不算特別討好人(同級車型對比下)的百公里加速成績,除了關乎于排量之外,變速箱的因素也一定要考慮在內。一直以來XC90就是同級里唯一使用橫置發動機的代表,這是對安全性能的妥協,Volvo為了在碰撞發生時發動機艙有更大的緩沖空間而如此為之。橫置發動機意味著變速箱同樣要橫置,但是,現在豪華車拿個6AT出來都不好意思和人打招呼了,那么能配得上XC90的變速箱只有兩副,要么是ZF的9HP48 9AT,要么是AisinAW的AWF8F45 8AT。
Volvo選了Aisin AW,選擇它的一個重要原因是這副變速箱更容易和E-Drive混合動力系統匹配。不過這不是這次試車所需要關注的點,而是需要關注Volvo如何標定這副能承受最大450Nm扭矩的橫置8AT變速箱。
上面說了,XC90 T6的百公里加速成績并不出眾,我想變速箱也有不少的關系,它并不追求極致的傳動效率,也沒有9HP45那種像手動變速箱一般咬得緊緊的鎖止狀態,無論是換擋還是行車狀態,都追求著更高層次的順滑感,扭力轉換器也更勤快地放大扭矩,對于習慣日本車和美國車駕駛感的用戶來說,這是非常熟悉的感覺,而歐洲車用戶,就會對此比較陌生了。所以,盡管XC90 T6的動力輸出更高,變速箱的齒比更綿密,但加速表現卻不比Q7 2.0T好。
不過,一臺大型SUV,0-100km/h加速成績差一秒半秒,不是什么問題,在及格線內便可以了,反而是這臺SUV行駛時的動力表現如何才值得考究。XC90 T6可以選擇4種預設的行車模式和一個私人定制模式,其中,Comfort模式和ECO模式分別不大,ECO模式在一定速度條件下能脫擋滑行增加滑行距離。不過兩個模式下,變速箱的設定都是相當不愿意降擋,想靠發動機的扭矩和變速箱放大扭矩來提升車速,然而,XC90的車重高達2噸,不Kick Down來提速,不現實。
所以,Kick Down的動作總是比預期慢一拍子,有時候稍縱即逝的超車機會就錯過了,我相信如果是T8,在電機的加持下,變速箱錯過這一拍子沒有什么問題,但對T6和T5這兩套純內燃機動力來說,就顯得相當重要。
不過,當切換到Dynamic動態模式下,XC90就像換了一套動力一般,動力的響應速度和變速箱的Kick Down意愿都提升了幾個維度,可以說,如若不是體重限制,Dynamic模式的動力設定可以說是完全和鋼炮們看齊的,而且,很奇怪的一樣事情便是在Dynamic模式下,發動機的怠速轉速會從800rpm升至1000rpm(無論是D擋踩剎車抑或是N擋)。這樣的設定,能讓增壓器更快有正壓,從而提升動力響應表現。
讓人糾結的懸掛
老實說,我個人會更傾向于用Dynamic模式來行車,或者至少將私人定制模式中的懸掛設定調整至Dynamic動態模式,這時電子避震器阻尼會提高。大家都知道,除了高速公路外,大部分路面的鋪設都不怎么樣,為了行車更舒適一般我并不會用硬阻尼,但XC90卻讓我不得不如此做,若不這樣設定,我和乘客就如同坐在水床上一樣,不停地搖擺,甚至連我那位久經考驗的太太都大呼受不了,這種感覺,和上一代的Q7相當相似。
除了避震器阻尼設定之外,造成車體搖擺的原因還有XC90的高度控制,雖然XC90擁有空氣懸掛,但竟然無法獨立調整高度,要么就直接關閉高度調整,要么就根據行駛模式作自適應高度調整,而在ECO和Comfort模式下,懸掛高度默認僅僅比越野模式低一點,導致重心非常高,所以……嗯,老實說吧,其實作為老司機,我自己都受不了……
這樣的設定,讓我有點擔心XC90的動態操控極限。在進行18米繞樁時,表現也讓我相當汗顏,轉向虛無縹緲得像高考后估分猜排名一樣,加上2噸重的車身,每一次試跑都是咬緊牙關去進行。不過后來翻看數據,才知道XC90的繞樁成績竟然比輕200多kg的Q7 2.0T要好,繞樁速度達到65km/h,有點遺憾的是,XC90的ESP無法完全關閉,在中控臺關閉ESP之后,接近極限時依然會重新激活,第一次試跑時ESP突然介入嚇了我一大跳,我猜想,如果能完全關閉ESP的話,那時速提高個3km完全是可能的。
XC90繞樁成績的確讓我有點驚訝,除速度外,橫向G值表現也比我預期要低,證明懸掛能撐得住這2噸鐵疙瘩。XC90采用的是空氣懸掛,空氣懸掛的一個特性是越壓縮越硬,有點像可變硬度螺旋彈簧,但不同的是,硬度的變化是無段的,也更容易掌控,對了,規格較高的輪胎也應記一功。
而這個特性,也能解釋為什么XC90在平時行駛時車體搖晃得厲害,也許Volvo為了XC90在激烈操控時空氣懸掛能更快變硬而選用阻尼較低的避震器,因為避震器阻尼高的話,會降低懸掛的壓縮速度,根據空氣懸掛的特性,反而撐不住車身。但在平常行駛時,這樣的設定就變得得不償失
越野?走走爛路算了
本來沒有打算去試XC90的越野能力,但剛好機緣巧合,有這么一個機會,試試在越野環境下XC90的舒適性表現也是可以的。
Volvo專門預設了off road越野模式,打開越野模式,車身自動升到最高、避震器調整至最軟、陡坡緩降也自動打開,一站式傻瓜操作。好就好在能快速滿足80%用戶的需求,同時減少車內按鍵數量或操作難度,而XC90像特斯拉那樣用一塊中控大屏來控制全車,這樣設定反而更適合。不過,如果面向要求更高的用戶或更嚴苛的狀況,如此滿足80%用戶的設定就顯得不合時宜,畢竟討好了大部分人,就意味著有一小部分人是不買賬的,我就是其中之一。
在輕度和中度越野路況下,XC90并沒有不適癥狀,畢竟這樣的路況單靠離地距就能夠輕松脫出。順滑的動力輸出讓XC90在蜿蜒曲折的土路中相當受控,不過過軟的懸掛反而讓人不敢加快速度,不是很明白Volvo的邏輯,難道一味軟就可以和舒適劃上等號了?幸好的是虛無的電子助力轉向在土路上反而不會因為崎嶇的路面而出現打手的狀況,我只需要控制指向就足夠,不怕被路面干預。
不過我相信XC90的用戶應該會有相當的自知之明,不會用承載式車身的XC90去走更高難度的越野道路,畢竟XC90 T6只是用著一套簡單的電控四驅系統,要脫困的話,那用電機來推動后輪的T8車型更厲害哦!
總評表
性能表現
雙增壓發動機動力線性之余還非常充沛。
操控樂趣
沉重的車身再加上過早出手的車身穩定系統,還是乖乖開它罷了。
乘坐感受
縱使擁有空氣懸掛,卻容易讓乘客暈車。
主被動安全
安全,我真的相信沃爾沃。
設備及造工
豪華感和科技感都到位了,還差一點,氛圍未到位。
空間
可以容納7座的車身只放了5個座位,空間自然是非常充沛的。
總評
在美國,為情懷買單并不需要付出那么大的代價。
日產3.5L V6自然吸氣
日產的這副VQ自然吸氣發動機是沃德十佳的常客了,進行了升級改造的它演繹了一段“老兵傳說”,線性輸出和運轉平順估計大家都可以蒙著眼睛說出來,新發動機早熱效率和噪音控制也有進步,沃德的編輯在日產西瑪(中大型車)上實測這款發動機的最低油耗約為10.6L/100km,成績真的不得了!國內其實沒有直接的搭載車型,搭載車型是海外版日產西瑪(Maxima),國內版的西瑪并沒有具體的上市日期(估計上市了銷量成績也不算出彩),所以扔上一句:關國內車主卵事?
通用3.6L V6自然吸氣
新一代雪佛蘭科邁羅和凱迪拉克ATS在國內的主打發動機都是2.0T渦輪增壓發動機,3.6L的這副自然吸氣發動機更適合美國用戶一些。代號為“LGX”的3.6L自吸發動機經過升級調整后最大輸出功率從原來的309ps提升到340ps,最大扭矩從358N?m提升到385~386N?m,裝配了直噴技術和可變氣門技術的同時也大幅度優化了NVH性能與效能。雖然在美國主打低價大排量路線頗受歡迎,但在國內,先過了排量稅這一關吧。
福特5.2L V8自然吸氣
美國的發動機評選沒有大排量V8可真的說不過去了,V8的魅力是四缸和六缸發動機難以媲美的。搭載在帥到掉渣的野馬Shelby GT350,采用等離子缸壁涂層技術既強化氣缸內壁硬度又讓耐磨性提升,換成可以對稱點火的180°平面曲軸,讓這臺V8減重20%的同時紅線轉速一舉突破8000rpm大關,達到8250rpm,堪稱一大賽道利器。同時福特也為其調校至最大輸出為533ps,換上了不等長排氣,聲浪就不提到底有多騷了,反正讓沃德的評委爽得不要不要的。不過國內用戶,可以更關注一下它的“版”,國內現款野馬的5.0L V8,反正指導價75.8萬元起絕對算是親民了。
油電混合動力已經足夠成熟,但就是當不了豬腳,純電動在國內才是“主角”
豐田1.8L自然吸氣+電機
豐田的這套混合動力系統已經發展到第四代,搭載于全新的普銳斯身上,最大亮點是其混動系統的熱效率達到了40%。發動機的數據輸出平淡無奇,1.8L發動機最大扭矩142N?m,電機功率達到53kW,動能回收系統部分減少了三分之一,更緊湊的同時質量更輕。改進的阿特金森循環讓發動機大部分時間維持在經濟轉速為電機供電,當評委們對新普銳斯的平順性稱贊有加的同時,其操控性和動力性就不會有嚴苛的要求了。不過在國內市場補貼力度不夠高,也難以獲得“北上廣”新能源車牌的普銳斯,前景并不被看好。
通用1.5L自然吸氣+電機
第二代雪佛蘭沃藍達裝備的1.5L自吸+120kW電機組成增程式混合動力系統,純電續航里程提升到85公里,評委們在365公里的路試(僅充電一次)中,取得了5.3L的百公里綜合油耗成績(成績與國內現售的卡羅拉雙擎和雷凌雙擎相差無幾)。第二代沃藍達的動力系統的效率和扭矩等各方面性能都有所提升,電機最大扭矩輸出甚至達到了398N?m,但是參考第一代進口沃藍達在國內高達49萬的售價,第二代沃藍達發動機雖然拿了十佳發動機,但官方定價能降多少?國內車主不妨多關注豐田卡羅拉雙擎和雷凌雙擎,13.98萬的起售價劃算不止一點點,雷凌雙擎在廣州還可以享受新能源車上牌優惠,而且空間表現有可能比沃藍達更優秀一些。
現代2.0L自然吸氣+電機
索納塔9代混合動力車型裝備了2.0L直噴發動機,同時還有一臺最大功率59kW的電機,綜合輸出達到202ps。這套插電式混合動力系統的架構比較傳統,電機集成在發動機和6擋自動變速箱之間,純電模式下可行駛43公里,充電過程也很實用,使用隨車充電設備(充電電壓為120V)充滿電需要5個小時。現款索納塔混合動力售價將近30萬元,啊車君還是認為,對裝備混合動力系統中型車感興趣的用戶,豐田凱美瑞雙擎要更實在一些,25.98萬元起的指導價更低,市場也放出了一兩萬元的優惠,質量也得到過考驗。
都說美國人不喜歡渦輪機器,下列入選的機器意味著......?
寶馬3.0T L6渦輪增壓
若說與國內用戶更相關的是這臺寶馬的直六渦輪增壓發動機,喂,先別急著回答是N55,雖然N55足夠有實力再次拿獎,但寶馬還是擁有開拓進取的精神,把N55繼續優化,新的發動機代號是B58,并率先搭載在海外版三系340i身上,國內用戶現在可買到這臺發動機的是7系740Li。新的N58發動機更換了更小的渦輪增壓器,同時廢棄旁通閥,Valvetronic也進行了調整,以獲得更快的動力響應和更高的動力輸出,最大扭力從400N?m提升到450N?m。4.6秒即可使340i破百,寶馬在發動機技術上的積累真不簡單。
道奇3.0T V6渦輪增壓柴油
其實這臺發動機與國內用戶并沒有太大的關聯,搭載于道奇Ram 1500皮卡身上,不過這倒是連續兩年獲此殊榮。高壓共軌燃油噴射技術對經濟性貢獻很大,可變截面的渦輪增壓器可以很自由地適應發動機轉速,以達到理想的增壓效果。但,對于國內用戶而言,然并卵。
沃爾沃2.0T 渦輪增壓+機械增壓
去年的沃爾沃S60 T5渦輪增壓發動機獲得了十佳稱號,新一代XC90在T5的基礎上增加了機械增壓技術,2.0T的渦輪增壓+機械增壓技術,在動力性能和經濟性能方面做到很優秀的平衡,沃德的評委也是對其贊不絕口。機械增壓有助于改善低速的加速性能,這套動力系統的最大馬力達到320ps,最大扭力為400N?m,與8AT的配合使得XC90在綜合表現上得到了評委的青睞。看到這里,對沃爾沃XC90垂涎的用戶,別多想了,去刷卡下定金吧。
斯巴魯2.0T
[關鍵詞]駕駛艙中部、異響、主蓄電池橡皮單向閥、故障隔離手冊
中圖分類號:V267 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)06-0130-01
1.現象描述
2016年9月10日,某型號飛機執行上海虹橋至成都航班。上海虹橋起飛45分鐘左右(巡航),駕駛艙中部突然出現明顯的連續性的嘯叫聲,位置判斷在中央操縱臺以下或電子艙內部,無EICAS信息,各系統頁面均正常,噪聲持續大概5分鐘后減小并消失。
2.初步原因分析
2.1 故障梳理
經梳理及分析,可能導致駕駛艙中部出現異響的原因如下:22章自動飛行:設備異常的機械運動;設備異常的機械運動。23章通信:設備自身風扇工作異常。24章電源:主蓄電池的通風裝置工作異常;設備自身風扇工作異常。27章飛行控制:副翼配平作動器內部電機為無刷直流電機。a)機械噪音成因:軸承與軸承室尺寸不匹配,滾轉不圓或內部混合雜質;轉子不平衡;裝配偏心。b)電磁噪音成因:產生脈動轉矩。76章發動機控制:設備異常的機械運動.
2.2 故障樹分析及論證
a)自動飛行系統設備工作異常分析
在自動駕駛儀接通時,如果俯仰伺服和橫滾伺服發生異常的機械運動,會直接反應到駕駛桿和駕駛盤,駕駛桿和駕駛盤也會產生相應的異常隨動。分析當天的飛行數據,自動駕駛儀指令正常,駕駛桿和駕駛盤工作正常,無異常運動。
航后機務進行了俯仰伺服和橫滾伺服的安裝測試,測試結果正常,無異響。
所以可以排除自動駕駛儀的俯仰伺服和橫滾伺服所導致的駕駛艙中部異響。
b)旅客廣播裝置工作異常分析
旅客廣播裝置自身帶有一個風扇,主要用于旅客廣播裝置散熱。如果風扇工作異常,可能會造成旅客廣播系統故障。在當天飛行中旅客廣播系統工作正常,可基本排除是旅客廣播裝置自身風扇異常導致的駕駛艙中部異響。
c)電源系統設備工作異常分析
RTRU自身帶有一個風扇,主要用于RTRU散熱,如果風扇工作異常,可能會造成RTRU無法正常工作。當RTRU無法正常工作時,右直流匯流條和右直流重要匯流條無法從RTRU獲得電源。按照供電構型控制邏輯,左直流匯流條和直流重要轉換匯流條分別為右直流匯流條和右直流重要匯流條供電。在簡圖頁上未發現上述供電邏輯,可基本排除RTRU風扇異常導致的駕駛艙中部異響。
2016年9月11日成都航對該問題進行排故檢查:排故人員對座艙增壓,增壓速率控制在800ft/m以下,壓差控制在2.9psi以下。未增壓時,無嘯叫聲;當壓差到1.5psi時出現嘯叫聲,繼續增大到2.8psi時嘯叫聲一直存在。(嘯叫聲出現后,當堵住主蓄電池進氣口時嘯叫聲消失)。之后進行釋壓,釋壓速率控制在800ft/m以下,氣壓減小至1.0psi時,嘯叫聲明顯減弱,當減小至0.6psi時,嘯叫聲基本消失。
經查,該故障為第一次出現。故障蓄電池序列號為090520018B876,2015年6月出廠,2016年2月采購入庫,并于2016年4月和7月進行兩次深度充放電維護。2016年9月6日裝機。
主蓄電池工作時,會產生可燃性氣體(和),為避免蓄電池內濃度過高,需設置通風裝置,將產生的及時排出機外。主蓄電池進氣口設置在電子電氣設備艙,出氣口通過導管與飛機外部連通。當座艙增壓時,在主蓄電池進氣口到出氣口間產生正向壓差,氣流從進氣口流向出氣口,形成通風路徑。
為避免未增壓條件下蓄電池工作產生的進入電子電氣設備艙,在蓄電池進氣口導管尾部加裝了一個橡膠單向閥。出現問題后,該件送返成都華太航空科技有限公司(成都航空蓄電池維護單位)檢查,發現進氣口內部橡膠單向閥出氣口破裂。通過加壓測試,該破裂的單向閥出現類似的嘯叫聲,可確認嘯叫原因為橡膠單向閥出氣口破裂。
d)飛行控制系統設備工作異常分析
當天在駕駛艙中部發生異響時,自動駕駛儀是接通的,副翼舵面和駕駛盤運動響應來自于自動駕駛儀滾轉指令,排除了副翼配平作動器導致的異響可能性。
當天在駕駛艙中部發生異響時,腳蹬位置保持不變,說明此時沒進行方向舵配平(由于配平時方向舵配平作動器反驅動腳蹬),排除了方向舵配平作動器導致異響的可能性。
e)油門控制組件工作異常分析
當天在駕駛艙中部發生異響時,自動油門已接通,如果油門控制組件內的自動油門伺服馬達發生異常的機械運動,會反應到兩個推力手柄的異常定位。分析當天的飛行數據,自動油門指令正常,油門桿角度正常,無異常運動。
航后機務進行了油門控制組件調整試驗,測試結果正常。
所以可以排除油門控制組件工作異常導致的駕駛艙中部異響。
f)駕駛艙附近設備安裝松動
如果電子電氣設備艙、前附件艙中設備固定不好有可能會出現異響,通過確認設備安裝到位就可解決。
2.3 直接原因
某型號飛機駕駛艙中部異響是由于電子電氣設備艙內的主蓄電池橡膠單向閥破裂,在增壓時引起嘯叫。
2.4 根原因
主蓄電池橡膠單向閥破裂的根原因為橡膠單向閥單件制造缺陷。
3.風險評估
空中主蓄電池單向閥破裂引起異響風險評估如:運行環境,具體分析,對飛機影響,對飛行機組影響,對乘客影響,嚴重性等級――全階段,空中主蓄電池單向閥破裂引起異響不影響其正常供電,不影響飛機正常飛行,需要飛行員觀察CAS信息及電源系統簡圖頁,稍微增加機組工作負荷,無,較小的。
4.設備完好性檢查和驗證
如發現飛行中再次出現類似問題,建議執行以下工作:
a)在地面進行座艙增壓,增壓速率控制在800ft/min,壓差控制在2.9PSI以下。觀察確認主蓄電池(通氣孔)無嘯叫。如發現嘯叫,更換主蓄電池(AMM參考任務24-32-11-000-801主蓄電池拆卸和24-32-11-400-801主蓄電池安裝)。
b)對副翼、方向舵、水平安定面配平進行操作試驗,確認系統工作正常,無異響。目視檢查副翼配平作動器,確認安裝正常,無松動。
c)拆下俯仰、橫滾伺服機構,檢查確認外觀正常,無異物。重新安裝俯仰、橫滾伺服機構,進行測試,確認系統工作正常,無異響。
d)拆下油門控制組件,檢查確認外觀正常,無異物。重新安裝油門控制組件,進行測試,確認系統工作正常,油門桿無卡阻、無異響。
e)確認旅客廣播放大器冷卻風扇(PAAMPFAN)嗦菲鞅蘸希ǖ繚粗行納喜慷下菲靼P6.1);到E/E艙確認旅客廣播放大器冷卻風扇工作正常并無異響。
f)檢查電子電氣設備艙內部,確認所有電子電氣設備及支架安裝牢固,無松動。(AMM參考任務05-41-01-210-807/808一般目視檢查E/E艙左側/右側內部區域)
g)檢查前附件艙內部,確認所有設備及支架安裝牢固,無松動。(AMM參考任務05-41-02-210-802一般目視檢查前附件艙左側/右側區域)
5.規避措施
更換主蓄電池(AMM參考任務24-32-11-000-801主蓄電池拆卸和24-32-11-400-801主蓄電池安裝)。
關鍵詞:渦輪增壓;使用維護;故障分析
渦輪增壓的主要作用就是提高發動機進氣量,從而提高發動機的功率和扭矩,讓車子更有勁。渦輪增壓的英文名字為Turbo,一般來說,在轎車尾部看到Turbo或者T,即表明該車采用的發動機是渦輪增壓發動機了。如奧迪A6的1.8T,帕薩特1.8T,寶來1.8T等等
一、渦輪增壓的使用與維護
渦輪增壓器是利用發動機排出的廢氣驅動渦輪,它再怎么先進還是一套機械裝置,由于它工作的環境經常處于高速、高溫下工作,增壓器廢氣渦輪端的溫度在600度以上,增壓器的轉速也非常高,因此為了保證增壓器的正常工作,對它的正確使用和維護十分重要。主要我們要遵循以下的方法:
1、汽車發動機啟動之后,不能急踩加速踏板,應先怠速運轉三分鐘,這是為了使機油溫度升高,流動性能變好,從而使渦輪增壓器得到充分,然后才能提高發動機轉速,起步行駛,這點在冬天顯得尤為重要,至少需要熱車5分鐘以上。
2、發動機長時間高速運轉后,不能立即熄火。原因是發動機工作時,有一部分機油供給渦輪增壓器轉子軸承和用于冷卻的,正在運行的發動機突然停機后,機油壓力迅速下降為零,機油會中斷,渦輪增壓器內部的熱量也無法被機油帶走,這時增壓器渦輪部分的高溫會傳到中間,軸承支承殼內的熱量不能迅速帶走,而同時增壓器轉子仍在慣性作用下高速旋轉。這樣就會造成渦輪增壓器轉軸與軸套之間“咬死”而損壞軸承和軸。此外發動機突然熄火后,此時排氣歧管的溫度很高,其熱量就會被吸收到渦輪增壓器殼體上,將停留在增壓器內部的機油熬成積炭。當這種積炭越積越多時就會阻塞進油口,導致軸套缺油,加速渦輪轉軸與軸套之間的磨損。
3、選擇機油的時候一定要注意。由于渦輪增壓器的作用,使進入燃燒室的空氣質量與體積有大幅度的提高,發動機結構更緊湊、更合理,較高的壓縮比,使發動機的工作強度更高。機械加工精度也更高,裝配技術要求更嚴格。所有這些都決定了渦輪增壓發動機的高溫、高轉速、大功率、大扭矩、低排放的工作特點。同時也就決定了發動機的內部零部件要承受較高的溫度及更大的撞擊、擠壓和剪切力的工作條件。
4、發動機機油和濾清器必須保持清潔,防止雜質進入,因為渦輪增壓器的轉軸與軸套之間配合間隙很小,如果機油能力下降,就會造成渦輪增壓器的過早報廢。
5、需要按時清潔空氣濾清器,防止灰塵等雜質進入高速旋轉的壓氣葉輪,造成轉速不穩或軸套和密封件加劇磨損。
6、需要經常檢查渦輪增壓器的密封環是否密封。因為如果密封環沒有密封住,那么廢氣會通過密封環進入發動機系統,將機油變臟,并使曲軸箱壓力迅速升高,此外發動機低速運轉時機油也會通過密封環從排氣管排出或進入燃燒室燃燒,從而造成機油的過度消耗產生“燒機油”的情況。
7、渦輪增壓器要經常檢查有沒有異響或者不尋常的震動,油管和接頭有沒有滲漏。
8、渦輪增壓器轉子軸承精密度很高,維修及安裝時的工作環境要求很嚴格,因此當增壓器出現故障或損壞時應到指定的維修站進行維修,而不是到普通的修理店。
二、渦輪增壓的常見故障及原因分析
渦輪增壓器利用發動機排出的廢氣驅動發動機主動葉輪,與主動葉輪同軸的從動葉輪也以同樣轉速轉動。怠速時,葉輪轉速約為12000r/min,當加速踏板踩到底時,葉輪轉速約為135000r/min,,因從動葉輪在發動機進氣端,故加大了進氣壓力和進氣量,避免發動機在較高轉速下進氣遲滯;能大幅度提高發動機功率和轉矩,且最大轉矩峰值呈平直線狀。
1、故障原因
1)增壓器突然停止運轉。其原因多為增壓器軸承損壞、轉子組燒壞,外界物將渦輪、泵輪葉片打壞而卡死等。
2)增壓器渦輪或泵輪端“排油”。當增壓器轉子軸磨損嚴重,轉子軸密封環失去作用,或操作不當造成條件惡劣致使密封環磨損、拉傷而失效時,渦輪端或泵輪端會出現“排油”故障。渦輪端“排油”,會使排氣管、消聲器產生大量油污和積炭,增大排氣阻力,降低增壓器的轉速,使發動機動力下降;泵輪端“排油”,會使發動機進氣管道存有大量機油,機油消耗加大,進氣阻力增大,發動機動力便下降。
3)增壓器振動劇烈且有噪聲。其主要原因是由于轉子軸嚴重磨損,使軸承間隙加大產生振動,渦輪與泵輪損壞或沾有油泥使轉子動平衡被破壞而產生噪聲和振動。若噪聲明顯表現出是金屬摩擦,則是泵輪或渦輪葉片與殼體碰擦。
4)增壓器氣喘。因進氣系統堵塞,如空氣濾清器堵塞、進氣道油灰沉積等原因,造成發動機增壓壓力下降且產生較大波動,在增壓器泵輪端發出如氣喘的異響,伴隨發動機工作不穩,動力下降,排氣管冒黑煙。
5)增壓器增壓力下降。進氣管道堵塞、軸承與軸磨損、渦輪或泵輪葉片變形或損壞、與殼體摩擦等均會造成增壓壓力下降。
2、故障檢修
(1)外觀檢查觀察渦輪與泵輪以外排、進氣聯接法蘭和接頭有無裂紋、漏氣等現象,特別要觀察增壓器“排油”現象是否嚴重。這點在壓氣機至進氣管之間的橡膠管接頭上最為明顯。若該接頭處僅表現為輕微地滲油,仍屬正常現象。若此地漏油嚴重,表明增壓器已不能再使用。此外發動機停機后,用聽診器可以聽到增壓器轉子依靠慣性轉動的聲音,聲音若持續1min以上的時間,表明增壓器性能良好。
(2)壓氣機泵輪部分檢修拆卸壓氣機與進氣管道的連接,觀察壓氣機葉輪和泵殼的摩擦情況、漏油情況以及葉片的損壞情況。若發現葉輪與泵殼有摩擦,而泵殼摩擦部位附著物較堅固,表明泵輪內有損壞;如果發現是外來物損傷了泵輪,或者泵輪軸漏油現象嚴重,均應對增壓器進行維修。
(3)旋轉組件檢修若檢查渦輪與泵輪沒有明顯損壞,用手迅速轉動增壓器轉子,應該旋轉自如,無明顯的研磨噪聲和阻滯現象,否則表明軸已燒損。用千分尺檢查轉子軸軸向間隙以及渦輪端和泵輪端的徑向間隙,其值不得超過標準范圍。分解拆裝旋轉組件時,必須做好壓氣機葉輪、轉子軸及鎖緊螺母的相對位置記號。更換壓氣機葉輪要做動平衡試驗。安裝渦輪端和泵輪端兩密封環時,開口互成180o,相對中間殼進油口成90o。壓氣機葉輪鎖緊螺母要按規定扭矩擰緊。
(4)渦輪機渦輪部分檢修從渦輪機出氣口將排氣管道拆除,檢查渦輪葉片以及殼體摩擦情況、漏油情況和葉片損壞情況。若發現葉片與殼體有摩擦,而殼體上的附著物堅硬而牢固,可能是渦輪內有損壞,此時必須拆卸修理。若發現積油嚴重,則應觀察該油是從排氣系統帶來的,還是從渦輪中心排出的,若積油來自軸心且較嚴重,表明渦輪軸的密封環失效,應對增壓器拆檢維修。若積油來自排氣系統,而葉輪上積油較多,就將渦輪拆卸清洗。
參考文獻:
[1]汽車構造 主編 郭新華 高等教育出版社 2008.9