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增压器常见失效模式
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笑傲江湖----新索兰托R2.2柴油发动机深度解析（完整版）
现在用“落日故人情...
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来自: 广东省|广州市
这个就是发动机燃油系统的喷油嘴。柴油2.5的车主一定有种似曾相识的感觉吧。但是别误会，两者仅仅只是外形相似而已，其内部结构和控制方式大相径庭。这是目前量产车上装备的最先进的压电晶体式喷油嘴，最高工作压力1800bar（1bar=1.02kg/cO，这个压力大约近似于把一台索兰托3.8的全部重量集中压在一个成年人的中指的指甲盖上）,最高工作电压达200V，8孔式设计（柴油索兰托2.5----电磁阀喷油嘴，最高工作压力1350bar，最高工作电压80V）。
共轨柴油喷射系统因为工作压力巨大，因此要制造一个符合要求的喷油嘴电磁阀非常困难，由于螺线管、电容器、电磁铁、针阀等零件的物理特性所限，无论如何改良，电磁阀控制式喷油嘴在执行发动机的打开和关闭指令时，针阀实际动作总是会和指令存在200~250微秒的迟滞（实际喷油动作和指令之间的迟滞更大），从而对发动机动力、排放产生了一些不利影响。为了提高控制精度应对日益苛刻的排放法规，压电晶体控制式喷油嘴应运而生，它的反应速度比电磁阀控制喷油嘴快4倍以上，比较完美地解决了针阀迟滞现象带来的不利影响。注意，只是比较完美而已，目前西门子、博世等巨头正在研究、试验阶段的压电晶体控制直动式柔性喷射系统，其喷油嘴本身可以通过精确控制喷油针阀的升程大小和开启时间实现喷油率的几乎是随心所欲的变化（现时所有品牌生产的喷油嘴的喷油针阀升程都是固定的，喷油率变化的可控度仍然很有限），性能比目前的系统更加优秀。
为了达到在燃油经济性、发动机噪音、排放、动力性能、系统零件耐久性等几个硬性指标上的和谐统一。在装备微粒过滤器的欧5排放发动机上，发动机电脑可以根据驾驶员意图、发动机转速负荷、DPF监测传感器信号等参数控制压电晶体喷油嘴在一个工作循环中进行1~5次燃油喷射（这5次喷射的名称分别是----预喷射、引导喷射、主喷射、后喷射、次后喷射）。这是共轨系统和其他柴油喷射系统在燃油喷射控制方面最巨大的分别，普通柴油喷射系统只能在一个工作循环中进行一次喷射动作，卡特皮勒、的泵喷嘴通过独特设计可以在主喷射之前加入一次预喷射，然而它的可控程度非常有限；而在装备氧化催化器的欧4排放发动机上，最高喷油次数被减少至3次（取消后喷射和次后喷射）。这5次喷射动作的作用大致如下：
预喷射（Pre Injection或2）----发生在活塞距离上止点仍有很大的提前角时，喷入燃油量极少，这时燃油不会被压燃，只会与空气充分混合，其功用在于改善燃烧环境，降低排放。预喷射基本上没有动力贡献。
引导喷射(Pilot Injection或Pilot1)----发生在活塞距离上止点较大的提前角时，喷入燃油量极少，这时燃油会连同之前预喷射喷入的燃油一起被压燃，气缸内压力显著上升。引导喷射基本上没有动力贡献。
主喷射(Main Injection)----活塞到达上止点后（根据需要也可能在上止点之后），主喷射启动，大量燃油被喷入汽缸并迅速混合燃烧，气缸内压力急剧增加。由于之前引导喷射已经显著提升了汽缸内的压力，因此此时汽缸内压力的上升曲线就不会过于陡峭，其直接结果就是发动机的工作噪音被大大降低了。主喷射是发动机动力的来源。相较于传统柴油机，共轨柴油机的主喷射起始时机经常要延后得多，这主要出于改善排放的目的。较低的燃烧温度以及延迟的燃油喷射有助于降低NOX的排放量。但是如果延迟过多时，HC的排放量和燃油的消耗率就会增加，并且会引起大负荷工况下微粒（PM）排放过多的问题。根据一份内部的技术资料，如果主喷射起始时刻偏离1°（曲轴转角），那么NOX的排放量可能会有接近5%的差异，在提前方向上偏离2°可引致气缸压力增加10公斤以上，而在延迟方向偏离2°则会令排气温度增加20摄氏度。在调节起始喷射时，如此高的灵敏度需要共轨系统配备运算速度极佳的处理器和很高精度的传感器和执行器。
后喷射(After Injection)----主喷射结束后活塞继续下行，在工作行程接近结束时，此时根据需要可以启动后喷射。后喷射喷入的少量燃油被点燃后，会连同主喷射中未完全燃烧产生的部分炭黑微粒（PM）、CO、HC发生二次燃烧，从而令到最终排入排气系统的炭黑微粒大大减少，能有效改善排放并减轻氧化催化器（DOC）和微粒过滤器的负担。后喷射同时具有提高排气温度的作用。
次后喷射(Post Injection )----在排气行程期间，发动机电脑根据需要可以实施次后喷射，启动微粒过滤器的“再生程序”，经由进气歧管上的电子节流阀以及DPF上的温度传感器的配合，发动机电脑可以精确地控制微粒过滤器的再生温度，从而使微粒过滤器温度处于一个可控的、高效的、安全的范围内。
喷嘴后部侧边那根像小指般粗细的橡胶管子是收集喷油嘴的回油的，和博世第一、第二代共轨系统的无压力回油完全不同的是，这段回油管通过末端的一个调压装置把管道的压力总是恒定在一个不高于10kg的压力，这个压力用于放大压电晶体的伸缩行程从而实现对喷油针阀的精确控制（这句话的另一个意思是，第三代共轨系统的喷油嘴针阀仍然不是直动控制的）。由于是高压式回油，因此第三代共轨系统使用这种结实的回油管是必须的。
细心的车友可能会注意到喷油嘴的顶部有一个7位的由英文字母和阿拉伯数字组合而成的编码。这是喷油嘴的精度校准编码，整个编码由IQA编码 （Injector Quantity Adjustment）和IVA编码(Injector age Adjustment )组成，包含着喷油嘴的“油量&时间” 信息和压电晶体的电压特性信息，发动机电脑根据编码对供应到各喷油嘴的驱动电流及各缸喷油量进行精确修正，以弥补喷油嘴在制造环节中的微小精度偏差。当更换了新的喷油嘴或各个气缸之间的喷油嘴被互换后，必须通过专用检测电脑把这个编码重新按安装顺序正确输入到发动机电脑中，否则极易造成怠速不稳、加速不良、排放恶化及点亮发动机警告灯。博世的第一代共轨系统没有使用这种匹配方式，它可以简单地通过组合喷油嘴头部的“X”“Y”“Z”字母或“C1”“C2”“C3”标识顺序达到匹配的目的。比第一代共轨系统更低阶一点的系统（如长*）就简单得多了，完全没有匹配标识，可以自由互换而无需担心不良影响。
不过，精度下降必然引起性能的下降，这是个恒古不变的真理。
留意一下各个品牌的喷嘴的精度校准编码，会发现一个有趣的现象----这个编码正随着喷油嘴精度的提高变得越来越长。博世的校准编码就从最初的简单的“X、Y、Z”字母发展到7位编码以及最新的装备起亚U1.6L 二代发动机的喷油嘴的8位编码。德尔福则更有意思，它最新的装备起亚U1.4L 二代发动机的共轨系统的喷油嘴的校准编码----德尔福称之为C2I编码（Individual Injector Correction Code）----由20个英文字母及阿拉伯数字组成，这比先前的使用在特拉卡、嘉华或双龙雷斯特的喷油嘴整整多了4位。我好奇的是，未来德尔福会否把这个传统一直传承下去，以致将来这个编码长到让维修技师们破口大骂的地步？我们不妨微笑着拭目以待。
汽车工程业界把目前市面上的柴油共轨喷射系统分成两代，区分标准就是喷油嘴的结构及控制方式。使用电磁阀作为执行器的统称为第一代共轨喷射系统，使用压电晶体作为执行器的统称为第二代共轨喷射系统。不过由于各大品牌的共轨系统的开发时间和实际控制方式的差异，各个品牌又分别为自己的不同时期的产品套用自己的划分标准。按照业界标准，博世的第三代系统也只能被称为第二代共轨系统，前面提到的正在研究试验阶段的压电晶体直动柔性喷射系统才是真正的第三代共轨喷射系统。
喷油嘴是共轨系统内除了控制电脑以外最为复杂精密的部件，同时也是柴油共轨喷射系统故障率最集中的部件。当燃油含有过多的杂质时，喷油嘴比较容易产生堵塞或因为控制针阀卡滞、损伤而导致压力泄漏等故障。当控制针阀损坏后，喷油嘴基本上就等同于报废了，虽然有些维修中心可以提供喷油嘴修复服务，但是根据经验，这些经过修理的喷油嘴的状态和使用寿命是无法和原装部件相提并论的。因此，根据实际油品状况实施正确的柴油滤清器保养作业是很关键的。
[ 本帖最后由 曾工 于
21:01 编辑 ]
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压电晶体喷油嘴结构图
博世第一代共轨系统喷油嘴，可以看见匹配标识“Y”
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博世第二代共轨系统喷油嘴，可以看见精度校准编码“BAH7E5B”
电装公司的喷油嘴和QR代码
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R2.2发动机的压电晶体喷油嘴
改用“落日故人情”这个号了。
[每日热点]:
现在用“落日故人情...
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这是共轨燃油压力传感器RPS(Rail Pressure Sensor)，那根浅蓝色的镀锌长条圆柱状钢质零件就是我们常说的“共轨”----Common Rail----公共燃油分配轨。RPS测量共轨内的燃油压力并把数据反馈到发动机电脑，发动机电脑根据这个传感器的信号修正输出到两个压力调节器的控制电流，以使共轨内的燃油压力维持在目标值之内。根据发动机的工作需要，发动机电脑模块可以控制共轨内燃油压力在250-1800bar之间连续变化。当传感器发生故障并被识别后，发动机控制模块会启动Limp Home（跛行）模式，使共轨内的油压固定在大约360bar左右并把发动机转速限制在3000转以下，这时发动机的功率会严重下降，但驾驶员仍可以通过缓慢驾驶车辆前往维修站进行修理。
出于控制精度需要，这个部件在更换新零件后需要用检测仪连接发动机电脑进行初始化设置，否则可能出现发动机性能和排放控制的相关故障及点亮发动机警告灯。
柴油共轨喷射系统的喷射压力不是柴油喷射系统中最高的，喷射压力最高的是泵喷嘴系统，其最高瞬时喷射压力在2000bar以上。
一般而言，燃油的雾化效果与喷射压力是成正比的，但是研究结果表明，当压力达到大约2200bar以上后，燃油的雾化效果就不会随着压力的递增而再有明显变化了。因此我推测在未来共轨喷射系统不会以提升最高工作压力为主攻方向，而会朝着提高控制精度、改善尾气处理技术方面发展。
[ 本帖最后由 曾工 于
18:56 编辑 ]
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油压传感器
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传感器和油轨
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这两张图片上的零件是燃油系统的两个压力调节阀，其中一个安装在油轨上，称为共轨压力控制阀RPCV（Rail Pressure Control Valve）；另一个安装在共轨系统高压泵上，称为燃油压力控制阀FPCV（Fuel Pressure Control Valve）。两个调节阀协同工作，同时对系统的高、低压进行调节，以使油轨内的燃油压力维持在目标值。这种双重压力调节方式和德尔福LDCR（特拉卡2.9，双龙2.0、2.7）、博世第一代A型（中国版柴油索兰托2.5）的低压调节式以及圣达菲D 2.0发动机（博世第一代B型）的高压调节式的共轨系统有着很大差异。
共轨喷射系统单独使用低压或高压调节方式（也被称为入口或出口调节方式），其缺点是显而易见的。当单独使用高压调节方式时，超过发动机实际所需的过量的燃油会被强力压缩并从调节阀释放后回流到油箱内，这样不但会白白浪费掉发动机一部分的动力而且容易使燃油的温度过高，而燃油温度过高会导致润滑性能下降并直接影响高压泵的使用寿命，因此采用这种调压方式的共轨系统需要在回油管道上布置冷却器；当单独使用低压调节方式时，虽然可以避免出现燃油温度过高的问题，但却又不能获得理想的响应速度。因此，第三代共轨系统这种同时对系统的高、低压进行调节的双重控制方式很好地兼顾了系统对响应速度、精度、效率、耐久性等多方面的要求。它的缺点就是太复杂了，这会明显增大维修作业的难度。
为获得最佳散热效果，高压调节式共轨喷射系统的回油冷却器一般被布置在车底下。例如，我们只要在圣达菲左侧车身俯下身很容易就可以看见它的弯弯曲曲如盘山公路般的冷却器。有些小店在做底盘防锈时由于不懂这个零件的功用，往往不加遮挡直接把涂料喷在这些弯管上，这样会使回油得不到有效散热，最终可能缩短高压泵的使用寿命。
[ 本帖最后由 曾工 于
18:59 编辑 ]
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典型的回油冷却器
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油压调节器（高压）
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油压调节器（低压）
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让我们一起来看看博世第三代共轨系统的心脏----高压泵。从图片上可以看见安装在上面的油压调节电磁阀FPCV。这个泵是博世最近投入应用的新产品，其外观和结构和先前常见的径向3柱塞高压泵完全不同。这种新型高压泵使用单柱塞结构，燃油润滑，柱塞滑座从先前常见的圆盘形改变为滚轴式。这种新式高压泵的单圈输油量比D 2.0/2.2（新佳乐UN/新胜达CM）使用的第二代径向3柱塞泵减少了一倍，所需驱动扭矩相比减少了3倍以上。同时，由于结构简化，泵体内的高低压燃油通道以及其连接装置的复杂程度被大幅降低，这无形中提高了高压泵的耐久性并降低了漏油的风险。这是博世令人佩服的地方，这个公司总是能够在个性和科学性之间维持良好的平衡，深谋远虑，绝不满足于现状。值得一提的是，世界上第一个带机械两极调速器的直列柱塞式喷油泵正是由博世在上个世纪20年代开发成功的，这是柴油机发展史上的划时代的大事件。
[ 本帖最后由 曾工 于
19:00 编辑 ]
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用于D发动机的第一代共轨系统的高压泵
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用于U发动机的第二代共轨系统的高压泵
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用于S发动机的第三代共轨系统的高压泵
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R2.2发动机新型高压泵结构图
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R2.2发动机的高压油泵
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对于废气涡轮增压器在柴油机上的应用，业界有个非常形象的比喻----柴油机完美的婚姻。这个比喻恰如其分----正是由于涡轮增压器的成功应用，柴油发动机在动力性、能耗、排放等指标上发生了巨大的进步。
废气涡轮增压技术最早应用在汽油发动机上，但事实证明它在柴油发动机上引入的意义要比汽油发动机重大得多。由于柴油的发火特性和柴油机独特的燃烧机理，因此涡轮增压匹配在柴油机上时不会引起像汽油机上的爆燃问题，这使柴油机得以使用更高压比的增压器,用户也无需为燃油标号的提高而付出额外的费用。同时，容积效率的大幅提升必然伴随更高的燃烧温度和压力，这使混合气的燃烧更加充分，发动机将获得更大的功率、扭矩和排放更少的PM以及HC、CO等有害气体（但氮氧化合物会随之增加）。由于柴油发动机吸入的是纯空气，所以增压度的提高不但不会提高发动机的油耗，反而会因为动力输出的提高而使油耗有所下降。另一方面，因为柴油机排气温度低的优势，涡轮增压器的使用寿命、可靠性比其装备在汽油机上要优秀得多，这也为可变涡轮增压器在柴油机上可靠运行提供了可能。R发动机以区区2199CC的排气量能获得接近200马力的高功率，涡轮增压器的作用居功至伟。
相较于工程用柴油机，车用高速柴油机转速和负荷变化范围极大，因此要为车用柴油机匹配一个理想的增压器是一件很困难的工作。要获得良好的中低速增压效果和良好的涡轮响应速度，就必须选用较小号的小型涡轮增压器，但是这样却会造成高速增压不足和涡轮超速的问题；但是如果为了确保发动机高速时的增压效果选用较大的增压器的话，却又会造成发动机中低转速增压不足以及涡轮迟滞明显的问题。要同时兼顾发动机在小负荷小转速到大负荷高转速的宽广的范围的增压需求，但同时又要求最佳的涡轮响应速度，这些要求本身就是相当矛盾但又迫切需要解决的，VGT在这些需求下应运而生。
可变截面涡轮增压VGT（Variable Geometry Turbo，有些品牌称之为可变喷嘴涡轮增压VNT---- Variable Nozzle Turbo）的奥秘在于它的涡轮舱室内增加了一组环绕涡轮的可以转动的耐高温金属叶片以及布置在外部的执行器。在发动机转速较低或急加速工况时，发动机电脑通过执行器调整叶片角度收窄排气通道的截面积以提高废气的流速，使发动机在转速较低的状态下涡轮也可以获得较高的转速从而得到较好的增压效果同时缓解了涡轮迟滞。在高转速工况下，发动机电脑通过执行器调整叶片的角度使废气通道有较大的流通面积，这样可以避免发动机增压过度及涡轮超速。当控制电路及相关联部件发生故障时，发动机电脑会启动失效保护功能，废气导流叶片被完全释放并处于最大开度位置，这时发动机和一台普通的自然吸气柴油机基本上没有太大分别。
[ 本帖最后由 曾工 于
20:26 编辑 ]
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VGT涡轮增压器剖面图
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气动控制VGT外形图
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叶片调节示意图
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低速工况，废气通道狭窄
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高速工况，废气通道开阔
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这个就是发动机的电子控制可变截面涡轮增压器(EVGT)的图片，通过对比圣达菲的气动控制可变截面涡轮增压器（VGT）的照片，我们不难发现两者在外观上的差异----控制涡轮增压器内部叶片开合角度的伺服元件已经从上一代的电磁阀加真空膜片盒变成了现在的电子加电动机模块。使用这种全电子控制方式有以下好处：
可以通过检测VGT电动机模块位置传感器和增压压力传感器的实时信号，实现对增压器叶片角度、增压压力的双重闭环控制，大大提高系统的控制精度；
由于电动机的速度优势，可以提高增压器叶片的响应速度，能够把涡轮迟滞现象（Turbo Lag）减轻到最小的程度。
从这角度可以清晰看到在进气叶轮室和排气涡轮室之间的连接部分的几根管子，实际上这个增压器在进排气舱室的中间部位总共安装有4根管道，但因为角度问题未能显示出实际装配的全貌。
这是个值得高兴的发现。这意味着，这个涡轮增压器除了配置必不可少的用于润滑、冷却的机油循环管道外，还有连接到发动机冷却系统的用于冷却涡轮的冷却液管道。这样当发动机运转时，从涡轮增压器内部水道流动的冷却液可以为增压器提供额外的冷却作用。这一点非常重要，对于这种性能级别的增压器，单纯依赖机油去提供润滑和冷却作用同时又期望有上佳的可靠性和耐久性，无疑是不够的。这种小型增压器由于体积很小，因此要在两个叶轮室之间的狭小地带及周边空间同时布置润滑油道和油管、冷却液通道和水管、可变叶片控制杆等装置会非常困难，很多制造商往往会基于成本角度考虑而仅仅保留机油的输入输出管道，这样做虽然短期内不会有什么问题，但增压器的使用寿命实际上从一开始就已打了折扣。
车用涡轮增压器最常见的几个足以报废的故障是：
涡轮轴油封漏油；
增压压力下降；
涡轮轴滑动轴承损伤引起的尖叫、卡死现象；
涡轮或压气机叶轮擦壳，这种故障的原因一般是滑动轴承、止推轴承磨损或排气温度过高导致涡轮壳变形造成的；
涡轮或压气机叶轮破损，这主要是由于硬质异物进入增压器造成的。
除了第5点外，根据实际工作中对多个损坏增压器的解体研究分析，可以发现这些故障基本上都是因为涡轮轴滑动轴承损坏、密封环卡滞或偏磨造成的，其根源都是增压器温度过高。车用涡轮增压器本身工作环境极其恶劣，特别是像新索这种动力布局的车辆，由于横置的发动机会阻挡住大部分从车头吹入的冷空气，这将会令增压器涡轮轴和轴承等零件的散热更加困难，加上因为用户在日常使用中不注意对增压器进行爱护，以致增压器的寿命常常被大幅缩短。根据我的实际观察，采取这种动力布局但又没有为增压器配备双重冷却系统的车型（包括汽油车），不在少数。
新索兰托的涡轮增压器的这种几乎不会引起一般人注意的微小动作，具有很重要的实际意义。
可变截面涡轮增压器由于结构复杂及工作环境恶劣，因此用户除了定期保养外，懂得在日常生活中正确使用和保护增压器的知识，是很有必要的，这一方面可以避免不必要的金钱损失，同时也可以让增压器更加长久可靠地为你服务。
必须使用符合技术要求的机油和机油滤清器；机油的重要性很多人都已懂得，但却往往忽略机油滤清器的重要性。有些车主为了方便或省钱在路边小店胡乱换个机油和机油隔就以为是“保养”了，殊不知那种品质毫无保障的滤清器常常因为过滤能力的不足而成为损害增压器轴承的元凶。R发动机的强化程度非同一般，它对机油滤清器的要求同样是比较高的，如果去4S站保养真的很不方便的话，我建议一次性多买几个正品机油滤清器放着以备不时之需，万不可贪便宜买那些毫无保障的大路货；
在冬季（特别是北方地区）或长时间停放的车辆，启动发动机后应进行最少1分钟的怠速运转让发动机和增压器充分润滑后才开动车辆；
避免发动机长时间怠速运转（最长应控制在20分钟以内）；
禁止采用“加速―熄火―空挡滑行”的所谓省油驾车方式；根据我多年前和大车打交道的经验，这种驾车手法对增压器的损害最为严重；
发动机经过高速、大负荷工况后，应执行“延时熄火”动作，普通增压器应怠速运行3分钟，像新索这种带双重冷却装置的增压器可适当缩短至1分半钟左右。注意，这个时间是从发动机终止高速大负荷回落为怠速状态后而不是从停车那一刻开始计算的，因此延时熄火动作执行起来实际上并不会很麻烦。
出于控制精度需要，涡轮增压器在更换后需要用检测仪连接发动机电脑进行初始化设置，否则可能出现发动机性能和排放控制的相关故障及点亮发动机警告灯。
VGT在车用柴油机上的应用正越来越广泛，早在几年前，VGT已经出现在大型的载重货车甚至是农用车上。VGT很少使用在汽油机上，即使是对技术非常迷恋的德国人也甚少采用，这主要是因为汽油机的排气温度比柴油机高得多的缘故，高温使废气控制叶片的工作可靠性被大大降低了。汽油机上比较常见的失火（Mis-fire）现象，也很容易对VGT造成毁灭性伤害。
[ 本帖最后由 曾工 于
21:10 编辑 ]
(53.62 KB)
因尖叫和增压不足而解体的增压器，可以看见左侧滑动轴承承托位置已因高温变色
增压器轴承损坏，涡轮轴根部的开口密封环已完全卡死
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2.5L WGT(左)和2.0L VGT的增压器转子的比较图，VGT转子的体积和重量相对较大，但涡轮迟滞现象却轻微得多
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EVGT的外观
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带双重冷却系统的EVGT
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由于涡轮增压器部件的高温影响和进气叶轮的压缩作用，流过涡轮增压器的新鲜空气会升温膨胀，降低发动机的容积效率并带来发动机功率下降、排放状况恶化等问题，随着涡轮增压器的压比的增大，这个影响会越趋严重。因此，为了解决增压后空气升温造成的不良影响，发动机需要添加附加装置来降低进气温度，这个装置就叫做进气中间冷却器（Inter Cooler），简称中冷器。中冷器通过降低进入发动机的新鲜空气的温度，可以降低发动机燃烧温度并减少氮氧化合物、CO的排放量，并使发动机保持稳定的容积效率确保稳定的功率输出和更低的燃油消耗。
根据冷却介质的不同，中冷器分为两种：风冷式中冷器和水冷式中冷器。配备独立冷却系统的水冷式中冷器的优点是可以保持相对比较稳定的进气温度，但由于结构复杂、成本高以及布置困难，因此甚少使用在乘用车上。新索兰托使用的是风冷式中冷器。
这个就是发动机的进气中冷器,它被安装在龙门架下方水箱的左侧，和水箱比邻而居。在中冷器出口一侧和进气歧管上，我们可以很清楚看见“进气温度传感器”和“增压压力传感器”两个传感器，这两者的信号用于计量喷油量和EGR控制，增压压力传感器的信号是控制可变截面增压器的的主要依据。
坦白说我对这个中冷器的布置方式不是很满意，当然我也知道这比起目前常见的把中冷器安装在前保险杠两侧轮拱内的布置方式要好得多。我个人比较喜欢像嘉华2.9、特拉卡等车型的顶置式布置方式。发动机盖上凸起的大大的进气口除了让车子看起来更有个性更漂亮一点外，发动机仓的大空间还易于装入更大容量的中冷器，这在炎热的南方地区肯定是有积极意义的；而且，大幅缩短的进气管道无疑有助于进一步减轻发动机的涡轮迟滞现象，这对于加速敏捷度不如汽油机的柴油机来说意义重大。虽然我不怀疑原车的中冷器能够满足一般使用需要，但在一个凡事追求尽善尽美的玩家的眼中，它的布置位置显然不能让人完全满意。
风冷式中冷器虽然结构简单，但仍需加以定期检查和维护。相比于顶置式中冷器，新索兰托的这种前置式中冷器的散热鳍片比较容易粘上昆虫、泥沙、树叶等杂物或因为行车时受前方车辆扬起的泥沙碎石击打或不正确的洗车方法导致鳍片弯曲而造成散热受阻。因此，定期对中冷器的外表进行检查和清洁工作是非常必要的。另外，随着车辆使用里程的增加，中冷器内表面堆积的灰尘、油泥、胶质会越来越多，对中冷器的散热效能造成影响，这时就需要拆下中冷器对内部进行清洗工作了。
[ 本帖最后由 曾工 于
21:12 编辑 ]
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涡轮增压器与中冷器工作示意图
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增压压力传感器
(71.56 KB)
进气温度传感器
(69.88 KB)
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中冷器外观
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在排气涡轮室旁边的那根尾部带有电线的柱状零件就是氧传感器，用于探测废气中的氧含量。相信有经验的车友会立即想到这不是一个普通的氧传感器。不错，这正是博世专用于柴油发动机的带加热器的平板型宽带氧传感器。由于柴油发动机在绝大部分工作时间里都不会对进气进行节流，因此无法使用普通的阶跃电压型氧传感器去检测排气中的氧含量来达到控制柴油机空燃比的目的。宽带氧传感器的引入使柴油发动机像汽油发动机一样实施精确的空燃比控制的构想成为了现实。发动机电脑根据宽带氧传感器信号来修正空燃比以抑制发动机在大负荷工况下因空燃比过浓而产生的大黑烟现象
,并以此信号对EGR进行精确控制。
出于控制精度需要，这个部件在更换新零件后需要用检测仪连接发动机电脑进行初始化设置，否则可能出现发动机性能和排放控制的相关故障及点亮发动机警告灯。
[ 本帖最后由 曾工 于
20:27 编辑 ]
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平板型宽带氧传感器
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在欧4排放的发动机上，R 2.2发动机装备氧化催化器作为尾气处理装置。氧化催化器能够处理掉排气中大部分的CO、HC和少量碳粒（PM），它的结构和工作原理和汽油机上的三元催化器很相似，这里就不再浪费笔墨重复了。
在欧5排放的发动机上，采用的是一体式的带有氧化催化器的柴油机微粒过滤器DPF(Diesel Particulate Filter,这一部件也被称为催化微粒过滤器CPF---- Catalyed Particulate Filter”)，也有称作微粒捕获器或粒子过滤器的。柴油机微粒过滤器总成实际上由前端的氧化催化器和后端的过滤器以及一些辅助的传感器和管道构成。氧化催化器负责把排气中的HC、CO通过氧化反应变成无害的水和二氧化碳。后端的过滤器是用多孔陶瓷为基质制造的蜂巢状壁流式过滤器，当排气通过过滤器时，排气中的碳粒（PM）、灰分由于无法通过过滤器多孔陶瓷中的微孔，大部分会被吸附在陶瓷体的表面。当吸附的碳粒和灰分达到一定程度时，微粒过滤器的上下游压力就会出现显著差异，发动机电脑通过压差传感器测量微粒过滤器上下游的压力差异判断微粒过滤器的堵塞程度并结合车辆的实际行驶里程决定是否启动“再生程序”（Re-Generation）。再生程序是一个需要电子节流阀、喷油嘴和后喷射程序、EGR系统、压差传感器、温度传感器等部件整体协同工作的过程，额外的燃油喷射动作（后喷射和次后喷射）和进气节流使排气温度被提升至550-650度左右，从而使吸附在陶瓷体表面的绝大部分碳粒被燃烧成二氧化碳并排放到大气中。一般而言，再生程序大约每隔1000公里进行一次。由于控制水平极高，除非经验丰富或很敏感的驾驶员，否则不容易察觉再生程序的动作。由于再生程序无法清除吸附在过滤器表面的灰分、盐分等杂质，所以微粒过滤器最终会随着车辆行驶里程的增加而失去作用并需要更换。
微粒过滤器的压差传感器（DPS）和温度传感器（EGT）是很重要的辅助部件，压差传感器的测量孔通过两根管子连接到微粒过滤器芯的上下端，用于感应微粒过滤器上下游的压力变化以判断过滤器的堵塞程度；温度传感器用于监测启动再生程序时微粒过滤器的温度，这个传感器的作用同样很关键，它可以避免过高的排气温度对涡轮增压器和微粒过滤器内芯造成伤害。
出于控制精度需要，微粒过滤器在更换后需要用检测仪连接发动机电脑进行初始化设置，否则可能出现发动机性能和排放控制的相关故障及点亮发动机警告灯。
这张图片很清楚显示新索兰托的尾气处理装置使用的是氧化催化器而非微粒过滤器。这对于那些热心于我国环保事业的人士来说可能会有点失望，但是对于那些仍在忧虑新索兰托在劣质燃油包围下的可靠性的车友而言，这是一个好消息。首先，使用氧化催化器意味着发动机的喷油嘴将不会有“后喷射”及“次后喷射”动作，这对喷油嘴的使用寿命和燃油经济性有一定好处。其次，这种配置会降低机油的品质要求，帮助用户在日后的维护保养中省下一笔费用。此外，氧化催化器和微粒过滤器同属损耗品之列，它们最终会随着表面吸附的灰分、盐分、有机碎片的增多而失效。但是，由于微粒过滤器在进气孔道和排气孔道对应的出口方向和入口方向是完全封闭的，随着微粒过滤器逐步堵塞到最终接近完全堵死，发动机动力会因为排压的增大而受到越来越大的影响，当堵塞达到一定程度时，可能会引致发动机无法启动的问题。但是由于结构的差异，氧化催化器即使失效也不会对发动机动力产生影响，加上因为排气温度低的原因，氧化催化器发生破裂、毁烂而堵塞排气管的现象非常罕见，这无形中等于提高了发动机的可靠性。
[ 本帖最后由 曾工 于
20:28 编辑 ]
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壁流式过滤原理示意图
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微粒过滤器结构图，上方为催化器DOC，下方是过滤器
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氧化催化器（左）和微粒过滤器结构比较图
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R2.2发动机的氧化催化器外形图
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R发动机全系列均装备先进的柴油机瞬时预热系统ISS (Instant Starting System)，4个预热塞由发动机电脑通过一个智能继电器模块进行控制。根据材质的不同，预热塞又分为金属型和陶瓷型两种。这4根预热塞的预热头可以在接通电源后2秒之内，迅速从常温加热至1000摄氏度的高温。令人惊讶的是----这种新型预热塞竟然可以在4-12V的宽广的电压范围内正常工作，但其耗电量却只有普通预热塞的一半。也就是说，即使是在严寒地区，在你按下启动按钮后发动机盘转的短短几秒中，虽然蓄电池电压会受起动马达影响而大幅降低，但燃烧室仍然可以在预热塞的帮助下迅速获得合适的启动温度。与传统预热系统不同的是，在发动机启动后，高速预热塞仍然为发动机提供10秒钟左右的“启动后预热”，以使发动机尽快进入最佳工作状态。在瞬时预热系统工作期间，智能继电器模块始终把预热塞控制在不高于1350摄氏度的安全温度。因此除非系统故障，那种需要在拧开钥匙后耐心等待10多秒的情形，不会在新索上出现。
R发动机的增压程度很高，因此它采用了一个很低的压缩比----16.0：1（旧索兰托A2.5发动机的这一个数字是17.7：1，特拉卡J3发动机的这一个数字是19.3：1，而采用涡流式燃烧室的特拉卡2.5
D4BH发动机的这一数字是21.0：1）。高增压发动机采用低的压缩比可以有效降低发动机的燃烧温度和热负荷，这对确保发动机的耐久性有十分重要的意义。然而，低的压缩比会削弱发动机的冷启动性能，这在寒冷地区和/或高海拔寒冷地区影响将更加明显。因此，配备一个快速高效的预热系统是非常明智和必要的，这绝非简单的技术炫耀。
值得注意的是，这种高性能的预热塞比普通产品更加“身娇肉贵”，当你出于省钱或其他目的需要在4S以外的地方进行相关作业时，记得要注意保护它们的安全。
[ 本帖最后由 曾工 于
19:14 编辑 ]
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瞬时预热系统控制示意图
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在防火墙右侧的ISS预热智能继电器
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ISS预热智能继电器
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