發動機增壓系統的改裝及注意事項

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目前，發動機增壓系統的改裝大都是給普通自然吸氣發動機加裝渦輪增壓系統。整個作業主要是對原車排氣歧管、排氣管和進氣管進行改裝，同時加裝渦輪增壓器、旁通閥、泄壓閥、進氣冷卻器、爆燃傳感器、渦輪延時熄火器等。渦輪增壓器轉子軸承的精密度很高，在安裝時，工作環境要求也很嚴格，因此應當到指定的維修站進行改裝。其改裝方法如下：

01改裝排氣歧管和排氣管

在改裝渦輪增壓器時，因其為會增加阻力的零件，能夠使排氣管內的壓力連帶隨之上升，進而會對活塞運動造成阻礙，因此改裝的第一步便需要從排氣系統的順暢性做起。提升排氣系統是指先把與渦輪增壓器出口相連的渦輪排氣前段管換裝成大口徑的，以降低二次回壓，同時中尾段管徑也應加粗，并直線化，漸次放大構造，這樣因排氣暢通也會使增壓速率有所增加；另外是將連接渦輪入口的排氣歧管加長以降低排氣壓力，其優點是可以使各缸排廢氣的節奏相同，使渦輪增壓器能夠受到持續、定量的沖擊，以提高增壓的效率，也會延長渦輪自身的使用壽命。

02改裝進氣管

加裝廢氣渦輪增壓系統時應當更換大口徑的進氣管。除了空氣濾芯臟污外，進氣管徑過小或材質過軟，也會造成吸氣不順暢。許多加大原廠渦輪號數或增壓值的車輛，在進行渦輪號數或增壓值提升的同時，如果未將進氣管徑一并加大，則很容易在高轉速或急加速時，因進氣管在單位時間內的空氣流量低，無法滿足增壓后的渦輪吸氣量，而造成吸氣不順的問題。此時如果進氣管的材質偏軟，就有可能發生整個進氣管路被吸扁，導致渦輪吸不到氣的問題，如此一來將會使增壓器軸心向進氣一側推擠（真空效應），造成油封受損，甚至還會將軸心內的機油吸出，造成進氣葉片與進氣冷卻器里都是機油的現象。在維修中會發現，有些車輛中的冷卻器還可以倒出機油。因此在進行高增壓和加大渦輪號數的改裝時，建議換裝大口徑的進氣管。

03加裝渦輪增壓器

選擇的廢氣渦輪增壓器必須符合排氣歧管和排氣管的規格，同時還需要考慮如下因素：

渦輪尺寸
增壓器內的渦輪尺寸決定了吹氣量，尺寸較小的渦輪，其作用時機早，起速較快，在普通道路上行駛的車輛以及自動擋車輛都應優先選擇此種渦輪。但當現有的渦輪已經無法在高速、高負荷時維持增壓力時（高轉速時渦輪增壓表的壓力數值會有下降的現象），則需要選用尺寸較大的渦輪。為了提升更大的輸出功率可換用大號數的渦輪，但是較大號數的渦輪容易使發動機在低轉速時運轉不穩，會出現明顯的反應遲滯現象。下圖為馬自達6 改裝用渦輪安裝位置。

葉輪形狀
由于汽油發動機轉速范圍寬，空氣流量變化大，因此渦輪增壓器的壓縮葉輪外形是復雜的三元曲面超薄壁葉輪片，通常有12～30片葉輪，呈放射線狀曲線排列，葉片厚度小于0.5mm，采用鋁材用特殊鑄造法制作。葉片形狀的優劣直接影響渦輪增壓發動機的性能，葉輪角度越合理，重量越輕，其啟動就越靈敏，渦輪增壓器的天生缺陷“反應滯后”也就越小。

04加裝旁通閥

有的渦輪增壓器，發動機的廢氣全部要通過渦輪機，使發動機在高速、高負荷下運行時排氣量過大，渦輪增壓器轉速過高，增壓壓力過大，不利于發動機穩定地燃燒，易發生爆燃，同時降低增壓器的壽命。但在低速時，廢氣流量小，增壓壓力低，怠速可能不穩，容易熄火，低速轉矩降低。假如發動機配置的增壓器主要按中高速匹配，那么在低速時增壓壓力就會不足，不得不通過增壓補償器限制低速時的供油量。這種匹配主要適用于經常在高速行駛條件下使用的汽車。還有的增壓器以中低速配置，其基本工作原理與一般的渦輪增壓器相同。

帶有旁通閥的渦輪增壓器只是在渦輪進口處多了一個廢氣旁通閥及執行器，用以控制增壓壓力，如下圖所示。當增壓壓力達到一定程度時，克服彈簧的張力，通過推桿、曲柄使旁通閥開啟。部分廢氣經旁通道直接排出，減少了進入渦輪機的廢氣量，使增壓的壓力下降。電噴發動機根據增壓壓力、轉速、是否發生爆燃等條件，利用ECU控制旁通閥的開閉。

05加裝泄壓閥

很多增壓器上設有泄壓閥，其作用是提升響應效果和保護渦輪組件。在高增壓的狀態下，節氣門開度如果不大，被壓縮的空氣將無處排放，在此狀態下，必須將壓力放掉。泄壓閥的作用就是將多余的廢氣直接旁通到排氣尾管。該裝置既可提高響應時間，也可以保護渦輪增壓器。

06加裝進氣冷卻器
進氣冷卻器又稱為中間冷卻器，簡稱為中冷器。渦輪增壓器吸進的空氣經壓縮后溫度會增高，空氣在流動過程中與進氣管壁摩擦還會進一步升溫，這樣不僅影響進氣效率，還容易產生爆燃，因此必須設置進氣冷卻器，以降低進氣溫度。下圖為斯巴魯翼豹STI 的中冷器。

進氣冷卻器安裝在渦輪增壓器出口與進氣管之間，對進入氣缸的空氣進行冷卻。它就像散熱器一樣，用風或水冷卻，空氣的熱量通過它逸散到大氣中去。根據測試，性能良好的進氣冷卻器不但可以使發動機壓縮比保持一定比值而不會產生爆燃，而且可以降低溫度，也可提高進氣壓力，進一步提高發動機的有效功率。

07加裝爆燃傳感器
除了通過降低溫度來減少爆燃的可能性之外，還要加裝爆燃傳感器。其作用是在產生爆燃時，如果傳感器檢測到不正常的振動波，則立即將信息反饋至ECU，將點火定時稍推遲一點兒，如果不產生爆燃，再恢復正常點火定時。

08加裝渦輪延時熄火器
使用渦輪增壓的發動機，其渦輪的工作溫度在600℃以上，并且具有每分鐘上萬轉的超高轉速，因此渦輪增壓器能夠正常工作的關鍵是要有可靠的潤滑條件，而這全靠發動機機油來進行。如果高速運轉后發動機突然熄火，而在巨大慣性作用下渦輪不會在短時間內停止，那么因為發動機已經停止運轉，機油的循環也停止了，對渦輪增壓器的潤滑和冷卻也會終止，所以會對渦輪增壓器本身產生損害。因此，為了保護渦輪增壓器，需要安裝一個渦輪延時熄火器。此時就算拔掉車鑰匙，這個裝置也能自動讓發動機再保持一定時間的怠速運轉，然后再自行熄火，從而有效地保護渦輪增壓器。下圖為日本APEXI 的渦輪延時熄火器。

渦輪增壓器改裝注意事項

1. 發動機廢氣渦輪增壓器的安裝
渦輪增壓器轉子軸承的精密度很高，在安裝時對工作環境要求很嚴格，因此改裝增壓器要到指定的維修站進行安裝和維修。

2. 發動機廢氣渦輪增壓器的潤滑
渦輪增壓器的軸承是關鍵零件，如果因油壓低導致潤滑油供給緩慢，就會損壞軸承從而導致渦輪增壓器失效。如果發動機更換潤滑油和潤滑油過濾器后第一次啟動，就會產生潤滑油供給緩慢的現象，使軸承缺乏潤滑油潤滑。因此在高速及上坡后也不要使發動機立即熄火，要使發動機繼續怠速運行1min 左右，使仍繼續空轉的渦輪增壓器軸承不會缺油。同樣，啟動后要怠速運轉3min 左右，不可以直接將轉速提升到渦輪增壓器的啟動轉速。

3. 發動機廢氣渦輪增壓器的調節
渦輪增壓器的調節裝置是在排氣側進行調節，當發動機轉速為1800r/min 時，電磁閥就會關閉旁通閥讓排氣流指向渦輪一側，使渦輪轉動。當無需增壓時，一部分排氣會通過旁通閥泄出而不進入渦輪增壓器。另外一種渦輪增壓器調節是調節渦輪葉片的角度，通過阻力的改變來調節渦輪的轉速，從而改變增壓量。

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