压力不足论文（精选3篇）
压力不足论文 篇1
所谓发动机增压,就是将空气进行预压缩,然后再供入气缸的1种技术措施。它通过提高进气的密度来增加进气量,从而可以使发动机的功率增加。实践证明,在汽车发动机上采用增压技术后,不仅可以获得良好的动力性,而且燃油经济性也有所提高。
一、电控旁通阀式涡轮增压器的组成及原理
电控旁通阀式涡轮增压器(即带有旁通阀的废气涡轮增压器)的组成如图1所示。该系统的主要装置有涡轮增压器、膜片执行器、中间冷却器、排气旁通阀和机械式换气阀等。系统的电控元件有发动机控制模块J220、增压压力调节电磁阀N75、增压空气再循环电磁阀N249、空气流量计G70、发动机转速传感器G28和增压压力传感器G31等。
1.涡轮增压器
涡轮增压器由涡轮机、压气机及中间体三部分组成,如图2所示。
2.膜片执行器(膜片控制阀)
膜片式控制阀的右室通大气,内有弹簧作用在膜片上。左室则连到增压压力控制电磁阀N75。
与膜片连接的联动杆用来控制排气旁通阀的开启与关闭。当左室压力低时,弹簧推动膜片左移,并带动联动杆将排气旁通阀关闭。当左室压力高时,膜片右移,并通过联动杆将排气旁通阀打开,使部分排气直接排入大气,从而降低涡轮机转速和增压压力。
3.增压压力控制电磁阀
增压压力控制电磁阀的结构如图3所示,增压压力控制电磁阀N75是1种两位三通式电磁阀。其3个管口分别通高压空气端(增压器下游)、低压空气端(增压器上游)和增压器膜片执行器。增压压力控制电磁阀N75的通断由发动机控制模块J220控制。当电磁阀断电时,膜片执行器的左室与低压空气端连通。当电磁阀通电时,膜片执行器的左室与高压空气端连通。
4.增压空气再循环电磁阀和机械阀
大负荷行驶时,突然松开加速踏板,节气门开度迅速减小,而涡轮转速仍然较高,若不加以控制,增压空气继续流向节气门,可能造成节气门的损坏。
此时,发动机控制模块J220将增压空气再循环电磁阀(N249)打开,接通空气再循环机械阀的真空回路。这样,增压气体在管路中形成局部循环,避免了增压空气冲击节气门,如图4所示。
二、增压压力的调节
增压压力与增压器转速有关,而增压器转速又取决于废气能量。发动机在高速大负荷时的废气能量多,增压压力高;在低速小负荷时的废气能量少,增压压力低。因此,涡轮增压发动机的低速转矩小,加速性差。为了获得低速大转矩和良好的加速性,轿车用涡轮增压器的设计转速常为标定转速的40%。这样,在高速时的增压压力将会过高,增压器可能超速。同时,还会使汽油机的热负荷过大并发生爆燃,为此必须对增压压力进行调节。
如图5(a)、(b)所示,排气旁通阀的开闭由电控单元ECU控制的增压压力控制电磁阀操纵。电控单元ECU根据发动机的工况,由预存的增压压力脉谱图确定目标增压压力,并与增压压力传感器检测到的实际增压压力进行比较,然后根据其差值来改变控制电磁阀开闭的脉冲信号占空比,以此改变电磁阀的开启时间,控制膜片执行器室右腔的气体压力,进而改变排气旁通阀的开度,控制排气旁通量,借以精确地调节增压压力。
三、涡轮增压系统增压压力不足的原因
1.电气系统故障
(1)增压压力控制电磁阀可能会出现线圈老化、断路等故障。
(2)控制电路可能会出现断路、短路和接触不良等故障。
(3)发动机控制模块可能会出现程序错乱、硬件损坏等故障。
2.机械故障
(1)增压压力控制电磁阀可能会出现卡死、堵塞等故障。
(2)膜片执行器可能发生损坏的故障。
(3)涡轮增压器可能会出现卡死、烧毁等故障。
(4)管路空气泄漏故障。
四、增压压力不足的检测步骤
1.检测进气歧管压力
查找进气歧管压力信号偏低的原因。检测涡轮增压器增压口到节气门之间的管路,查看是否有老化或裂口漏气出现;中冷器是否有腐蚀及裂口现象,如果上述部件有老化或漏气,在发动机急加速时一般可听到空气泄漏的声音。检查进气管到增压控制电磁阀软管、增压控制电磁阀到膜片执行器软管是否有断裂老化,如果有,应更换。
2.就车检测涡轮增压器的性能
拆下节气门处进气软管,用手堵住废气涡轮增压器增压气流的方向,起动发动机,应感觉压力有变化。如果急加速时没有明显压力变化,则为涡轮增压器、膜片执行器或电气系统故障。
3.膜片执行器的动作测试
将膜片执行器的连接软管取下,用真空泵施加一定的真空度,若膜片执行器的中心阀杆能自由运动,说明膜片执行器正常。
4.废气旁通阀的检测
若膜片执行器正常,用真空泵对膜片执行器施加一定的真空度,然后将中心阀杆吸到顶部,起动发动机怠速运转,用手感知来自废气涡轮增压器的气流,应明显感觉增压压力变大,急加速时,手的力量堵不住进气软管口,否则说明涡轮增压器机械部分故障。
5.电气系统检测
(1)控制电磁阀供电电压的检测:用多媒体诊断仪KTS-650万用表测试功能检查控制电磁阀,接通点火开关,用通道CH1黄色探针接端子(+),另一探针接地(-),测量电压值应为12V,否则为供电电路故障。
(2)控制电磁阀线圈电阻的检测:断开点火开关,拔下控制电磁阀线路插接器,用万用表测量控制电磁阀线圈电阻,阻值应在规定范围内。
(3)占空比脉冲信号检测:用多媒体诊断仪KTS-650示波器功能,用通道CH1黄色探针接控制电磁阀的信号端子的线束上,另一探针接地(-)。起动发动机,示波器功能应显示占空比信号的波形,说明控制电磁阀收到发动机控制单元的控制信号,否则为控制单元或线路连接故障。
压力不足论文 篇2
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压力不足论文 篇3
关键词：液压传动系统,压力不足,故障分析
液压传动系统故障是一个十分重要的问题, 要有效解决这个问题, 必须弄清其产生的原因。其产生的原因是多方面的, 且液压元件, 辅助装置等的工作部分都是封闭在壳体内的, 不能从外部直接观察, 不象机械传动那样看得清楚, 在测量和管路连接方面又不如电路方便。因此, 当系统发生故障后, 要寻找故障产生的原因是比较困难的。熟悉液压系统图, 搞清各液压回路和液压元件的功能等是分析故障的基础;深入实际, 了解设备的使用和维修状况, 是找出故障产生原因是排除故障的关键。压力不足的问题是液压传动系统中常见的不易查找的故障之一。所谓压力不足, 通常指的是油箱油面、油质正常的情况下, 根据外负载调整溢流阀, 系统压力不能满足要求, 从而导致执行元件不能正常工作。从液压传动系统组成中可知, 造成液压系统压力不足的原因有以下几个方面。
1 液压泵故障导致压力不足
1.1 液压泵电机功率不足或驱动装置失灵导致的压力不足使用前先检查电机功率是否能满足要求。
液压泵电动机启动后, 电接点压力表无指示, 可检查电动机旋转方向是否正确, 驱动装置是否打滑。同时检查过滤器是否由于油质过脏而被堵塞。
1.2 液压泵泄漏过大导致压力不足泵在正常使用过程中发生供油不足原因多是大小密封圈或油封损坏或老化, 影响其密封性能。
齿轮泵经过长期使用, 轴套和齿轮的端面磨损严重时, 使液压补偿密封圈压缩不足, 密封圈在油压作用下被挤入间隙而损坏, 泵盖上的密封圈的损伤, 从而使弓形密封圈内外压力串通, 轴向间隙得不到补偿;齿顶与壳体磨损, 径向间隙增大, 从而导致泵的内泄漏增大, 并且压力越高, 内泄漏越严重, 容积效率越低, 使输出压力不能升高。柱塞泵的柱塞和套筒的配合表面和进出油阀的密封面容易磨损, 柱塞与泵体配合间隙较差、滑靴损坏、端盖松动均可造成泄漏, 使系统高压上不去。
2 控制系统故障导致压力不足
2.1 溢流阀故障导致压力不足在液压泵起动状态下, 使换向阀在液压缸伸出的位置上工作, 调节溢流阀手柄, 压力不能满足要求。其可能的原因有:
(1) 主阀芯或阀座锥面磨损、加工精度不能满足要求;
(2) 主阀芯移动有卡滞现象;
(3) 先导阀调压弹簧折断、弯曲或刚度不够;
(4) 阀与阀座接合面处密封性能差;
(5) 先导阀和主阀联结不牢固, 阀体上腔产生泄漏, 使阀芯上腔和先导阀前腔之间的小孔无作用, 前腔的压力不随系统压力而变化, 锥形阀芯打不开, 溢流阀无法调节系统压力。此外, 锥阀芯、锥阀座热处理的好坏亦直接影响溢流阀的使用寿命。如果锥阀芯没有足够的硬度, 或者锥阀芯和锥阀座没有合适的硬度匹配, 在工作了一段时间后, 锥阀芯就会刻出“阀线”, 从而引起振动, 影响溢流阀的工作性能。
2.2 阀类零件的精度不够导致的压力不足对于阀类元件, 压力不足主要是由内部漏油造成的。
内泄漏量的大小与主要零件加工和装配的精度有关。同轴度的误差是引起泄漏的主要原因, 因此, 阀体、阀套和阀芯在加工工艺和装配工艺过程中的同轴度就成了问题的关键。这个问题也是影响电磁阀可靠性的重大因素。“电磁阀可靠性试验研究”结果表明, 现今设计图纸上给定的加工精度和配合间隙还存在一些问题:给定的加工精度偏低;给定的配合间隙过宽, 在下限时动作不太可靠, 在上限时, 内泄漏量指标就要超差。
2.3 控制油路的泄漏或堵塞导致压力不足控制油路压力不足也是不容忽视的问题。
对于高压大流量的液压系统, 一般采用反应灵敏的小规格电磁换向阀作为先导阀控制能通过大流量的液动换向阀实现主油路的换向, 发挥电液联合控制的优点。这种回路在系统不工作液压泵泄荷时, 泄荷油路上必须有足够的背压以保证系统能顺利起动。在外圆磨床液压系统中, 控制油路的压力往往达到0.5MPa, 常常需要检查管道是否泄漏和堵塞用堵头等辅助零件切断压力输出管道后, 油泵工作不能调到额定压力, 证明故障出现在压力控制系统。但必须注意的是, 对于压力输出管道的截堵, 堵头不能放在油泵和溢流阀之间, 以防油泵输出压力不能由溢流阀控制而发生事故。
3 执行系统故障导致压力不足
液压系统中的执行元件有液压缸和液压马达。无论是液压缸活塞上密封圈还是液压马达上的油封, 一般都是非金属元件, 容易损伤, 引起内泄。液压缸中的活塞锁紧螺母的防松装置也是不容忽视的问题, 活塞在高压油的作用下, 在活塞杆上逐渐松动后产生径向摆动, 致使损伤活塞和缸体, 从而引起液压缸内泄漏, 导致压力不足。
4 结论
液压系统的故障产生后, 依据液压系统的组成部分, 可列出可能产生故障的原因, 然后逐个分析, 排除次要因素, 最后可以找出产生故障的主要原因。遵循先易后难的准则, 查找压力不足故障的直接原因。有时, 一种故障可能是一个元件的毛病所引起的, 也可能是几个问题的综合。一般在作出结论后, 才考虑排除故障的方法。当故障出现在压力控制系统时, 应首先拆检阀类元件, 此处工作量最小。如果阀类元件正常, 再拆检油泵驱动装置, 最后检查油泵。当故障出现在执行控制系统, 油缸活塞和油马达一般采用的是非金属密封件, 应先考虑密封件的磨损问题等。
参考文献
[1]荣廷藻.液压系统故障诊断与排除100例[M].北京:机械工业出版社, 2003.