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可变喷嘴涡轮压力控制

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发表于 2014-3-13 13:55:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
vnt-fig1.jpg 我非常幸运最近手头上有一个WPS500X压力传感器,并且想马上使用它。我不用等好久,因为我找到一个完美的理由使用它:可变喷嘴涡轮(VNT)增压控制。

看似最近才兴起可变喷嘴涡轮和机械涡轮增压的应用,实际上它们的出现比大部分人意识到的要更久。第一次引入的批量生产,可追溯到1980年代。简单的废气门转换来自涡轮的废气,VNT单元以不同的方式控制增压传递。废气涡轮周围安装有可移动叶片,这些叶片可以改变废气撞击涡轮的速度,随后改变进气口产生的压力。

安装废气门的一些好处是降低涡轮迟滞,在低负载下增加增压传递,且更大地不依赖发动机转速/负载。这也继承了废气循环(EGR)的好处,因为排气背压是VNT工作原理直接产生的结果,所以很容易地理解为什么这种新设计被采纳了。然而,这种技术并非没有瑕疵。用了几年后(特别是省油的司机使用),碳堆积在叶片装置周围导致它不能动,从而让增压偏离正常。

突出VNT涡轮可疑的故障,是个相对直截简单的任务,且这个故障查找由解码器占了主导。它能告知技师多种与增压控制的参数,帮助决定检测方案应该注意的地方。不要忘记读取记录在发动机控制模块里的诊断故障代码(DTC)所指示的故障。这很少需要用到Pico汽车示波器——到目前为止。

大多情况下,最普遍的症状是这些VNT单元处于过增压状态,这可被ECM识别到,记录下合适的诊断故障代码,随后汽车切换到“跛行模式”(即保护模式,当出现故障时,执行预先存储的备用程序,以确保设备继续运行)。循环几次将钥匙打开和关闭通常会恢复动力,直到出现下一次故障事件为止。在得出任何结论前,ECM控制电路必须首先检测和查验。


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检测方案在理论上非常简单:在电磁阀输出管道上接上真空计,我们就可以测量涡轮执行器上的负压力。当达到所需求增压水平(通常是2.0 bar 包括大气压),我们期望ECM释放和调节应用在执行器上的压力,同时维持上适当的增压水平。然而,如果真空压力正常下降,增压水平却继续升高,说明有问题。在这个检测方案之前我就喜欢这样的压力完整性检测,因为它让我们看到控制电路终端正在发生什么。它也是控制电路的累加结果,且能在一次测试中排除几个检查。

执行这个检测总是有点困难,要一只眼盯着实时的增压,另一只眼盯着真空表,另外要一个同事来开车。噢,且没有故障事件的记录。这里我发现WPS500X压力传感器让过程更简单。在路试前接上WPS500X压力传感器并设置Pico汽车示波器记录数据是非常简单、快速,且能提供一个与增压控制即时相关的原因及影响的记录。


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VW Golf 2003 1.9 TDI

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Volvo S80 2005 2.4 D5

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通过这种方法我已经收集了几个故障,发现在两个案例里VNT机械装置倾向于在冷的发动机温度下出现故障。一旦涡轮运行几次,故障的发生就变得很少了。当然这要取决于故障的严重程序。

有了这样的测量记录,预期的结果将是拆卸涡轮。这个方法到止已找出了电磁阀泄漏和堵塞电磁排出管——用解码器查看数据时已看出了涡轮卡堵的症状。这是为什么我喜欢物理测量控制压力的原因了,然而类似的测量可像我之前那样使用真空表,但这样我是不会知道隐藏在压力下的细节的。证明WPS500X压力传感器是一个非常出色的工具。


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