汽车动力改装之汽车涡轮改装的知识储备
2014-07-08 08:33 艾森ECU升级(北京运营中心)
一、改装部件
1、气歧管和排气管。改装涡轮增压器时，因其是会增加阻力的零件，能够使排气管内的压力连带随之上升，如此将对活塞运动造成阻碍，故改装的第一步便需要从排气系统的顺畅性做起。提升排气系统，是指先把与涡轮增压器出口相连的涡轮排气前段管换装大口径，以降低二次回压，同时中尾段管径也得跟着加粗，并直线化与渐次放大构造，这样因排气畅通而使增压速率也会有所增加。再则是将连接涡轮入口的排气歧管加长以降低排气压力，其优点是可让各缸排废气节奏相同，使涡轮增压器能够受到持续、定量的冲击，可以提高增压的效率，也会提高涡轮自身的寿命。
2、进气管。加装废气涡轮增压系统时应更换大口径进气管。除了空气滤芯脏污外，进气管径过小或材质过软，也会造成吸气不顺畅。许多加大原厂涡轮号数或增压值的车辆，在进行涡轮号数或增压值提升的同时，倘若未将进气管径一并加大，很容易在高转速或急加速时，因管径的单位时间空气流量低，不能满足增加后的涡轮吸气量，而形成吸气不顺的问题。如果此时管径的材质偏软，就有可能发生整个进气管路被吸扁，导致涡轮吸不到气的问题，如此一来将会使增压器轴心向进气一侧推挤（真空效应），造成油封受损，甚至还会将轴，心内的机油吸出，造成进气叶片与进气冷却器里都是机油的现象。在维修中就发现，有些车中的冷却器还可以倒出机油。所以在进行高增压和加大涡轮号数的改装时，建议换装大口径的进气管。
二、加装部件
1、涡轮增压器。选择废气涡轮增压器必须要符合排气歧管和排气管的规格，同时还考虑以下因素：
①涡轮尺寸。增压器内的涡轮尺寸决定了吹气量，尺寸较小的涡轮，其作用时机早，起速较快，在普通道路行驶的车辆以及自司动挡车辆都应优先选择此种涡轮。那么哪种情况的升级改装需要选用号数较大的涡轮呢？大致上有两种情况：一种是现有的涡轮已经无法在高速、高负荷时维持增压力，也就是说，高转速时涡轮增压表的压力数值会有下降的现象，表示此涡轮在高转速时所吹出的气体量已经满足不了发动机所需的气体量，所以压力表的压力数值才会开始降低；另一种是为了提升更大的输出功率，才要换用大号的涡轮。但是较大号的涡轮却容易使发动机在低转速时运转不稳，会出现明显的反应迟滞现象。
②叶轮形状。由于汽油发动机转速范围宽，空气流量变化大，因此涡轮增压器的压缩叶轮外形是复杂的三元曲面超薄壁叶轮片，一般有12～30片叶轮，呈放射线状曲线排列，叶片厚度只有0.5mm以下，采用铝材用特殊铸造法制作。叶片形状的优劣直接影响涡轮压发动机的性能，因为叶轮形状角度越合理，质量越小，叶轮的起动就越灵敏，涡轮增压器“反应滞后”也就越小。
2、旁通阀。有的涡轮增压器，发动机的废气全N部要通过涡轮机，发动机在高速、高负荷下运行时排气量过大，涡轮增压器转速过高，增压压力过大，不利于发动机稳定的燃烧，容易发生爆燃，同时降低增压器的寿命；但在低速时，废气流量小，增压压力低；怠速可能不稳，易熄火，低速扭矩降低。假如发动机配置的增压器怠速可能不稳，易熄火，低速扭矩降低。假如发动机配置的增胜器主要按中、高速匹配，那么在低速时增压压力就会不足，不得不通过增压补偿器限制低速时的供油量。这种匹配主要适用于经常在高速行驶条件下使用的汽车。还有的增压器是以中、低速配置，其基本工作原理和一般的涡轮增压器相同。
带有旁通阀的涡轮增压器只是在涡轮进口处多了一个废气旁通阀及执行器，用以控制增压压力。当增压压力达到一定程度时，克服弹簧的张力，通过推杆、曲柄使旁通阀开启。部分废气经旁通道直接排出，减少了进入涡轮机的废气量，使增压压下降。电喷的发动机根据增压压力、转速、是否发生爆燃等条件利用ECU控制旁通阀的开闭。
3、卸压阀。很多增压器上设有卸压阀，其作用是提升响应效果和保护涡轮组件。在高增压的状态下，节气门开度如果不大，被压缩的空气将无处排放，在此状态下，必须把压力放掉。卸压阀的作用就是把多余的废气直接旁通到排气尾管。该装置既可提高响应时间，又保护了涡轮增压器。
4、进气冷却器。进气冷却器又称为中间冷却器，简称为中冷器。涡轮增压器吸进的空气经压缩后温度会增高，空气在流动过程中与进气管壁摩擦还会进一步升温，这样不仅影响进气效率，还容易产生爆燃，因此必须设置进气冷却器，以降低进气温度。
进气冷却器安装在涡轮增压器出口与进气管之间，对进入气缸的空气进行冷却。它就像散热器一样，用风或水冷却，空气的热量通过它逸散到大气中去。据测试，性能良好的进气冷却器不但可以使发动机压缩比保持一定比值而不会产生爆燃，而且同时降低了温度，也可提高进气压力，进一步提高发动机的有效功率。
5、爆燃传感器。除了通过降低温度来减少爆燃的可能性外，还要采用爆燃传感器，它的作用就是在产生爆燃时，传感器检测到不正常的振动波后会立即将信息反馈至ECU，将点火定时稍推迟一点，如果不产生爆燃再恢复正常点火定时。
6、涡轮延时熄火器。由于使用涡轮增压的发动机，其涡轮的工作温度在600℃以上，并且具有每分钟上万转的超高转速，因此涡轮增压器的关键是要有可靠的润滑，而这全靠发动机机油进行润滑和冷却。如果高速运转后发动机突然熄火，在巨大惯性作用下涡轮不会在短时间内停止，由于发动机已经停止运转专，机油的循环也停止了，对涡轮增压器的润滑和冷却也会终止，其结果是对涡轮增压器本身产生损害。因此，为保护涡轮增压器，需安装一个涡轮延时熄定时间的怠速运转，然后再自行熄火，从而有效地保护涡轮增压器。
三、调试
涡轮增压系统部件安装完毕后，要进行调试。目前，涡轮增压器的调节装置大都在排气侧进行调节，当不需要增压时，例如怠速或者有爆燃现象时，一部分排出的气体会通过旁通阀泄出不进入涡轮增压器。当发动机转速达到1800r/min时，电磁阀就会关闭旁通阀让排出的气体流向涡轮一侧，使涡轮转动。另外还有一种设计，就是调节涡轮叶片的角度，通过阻力的改变身来调节涡轮的转速，从而改变增压量。这种涡轮的价格要高一些。
四、润滑
涡轮增压器的关键零件是轴承，保证其润滑是非常重要。如果因机油压力低而导致机油供给缓慢，就会损坏轴承从而导致涡增压器失效。正常的发动机起动时是不会发生此类故障的，但如果动机更换机油和机油滤清器后第一次起动，就会产生机油仑供给缓慢的现象，使轴承缺乏机油的润滑。在这种情况下，发动机起动后要怠速运转3min左右，不可直接将转速提升到涡轮增压器的起动转速。同司样，在高速及上坡后也不要使发动机立即停止，要使发动机继续怠速运行1min左右，以使仍继续空转的涡轮增压器轴承不会缺油。
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