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涡轮增压柴油机发动机故障分析、正确使用与维护
来源:    发布时间: 2013-11-12 15:58   1008 次浏览   大小:  16px  14px  12px


涡轮增压又称为废气涡轮增压,是利用排气管排出的废气推动涡轮,再由涡轮带动压气机,来提高发动机进气压力,增加汽缸的充气量。同排量的柴油机,有了涡轮增压,可提高功率30%~100%,即使功率提高不明显,低速转矩也会变得非常理想。在节能

涡轮增压又称为废气涡轮增压,是利用排气管排出的废气推动涡轮,再由涡轮带动压气机,来提高发动机进气压力,增加汽缸的充气量。同排量的柴油机,有了涡轮增压,可提高功率30%~100%,即使功率提高不明显,低速转矩也会变得非常理想。在节能和环保方面也具有明显优势,现代发动机涡轮增压已成为一种标准配置。大功率车辆柴油机涡轮增压器,往往由于使用、维护保养不正确,经常造成涡轮增压器异常磨损而报废,以致屡换屡坏。

  一、增压器常见故障分析

  1.增压器压力降低。主要原因有:压气机滤清器过脏;中冷器、叶轮、叶片扩压器有污垢;增压器涡轮内有较多积碳,使旋转阻力增加;排气管堵塞、变形等引起转子转速升不高。如果增压器出口压力突然下降,一般是由于轴承损坏所致,应立即更换轴承。

  2.增压器和压气机密封装置靠近叶轮边处漏油。主要原因:回油管堵塞,管接头密封垫内孔小于回油管内径,造成润滑油回油不畅;曲轴箱油面高于标准面,回油困难;曲轴箱通风阻塞或汽缸密封不良,燃气进入,使曲轴箱内压力升高;密封圈安装不正确、压气机端0形密封圈损坏或老化失去密封作用;涡轮增压器润滑油进口压力过高(正常压力为0.25~0.4MPa),若压力>0.6MPa时,在排气口可见到从增压器涡轮端泄漏的机油。

  3.润滑油变质或被严重污染。现象为涡轮前端轴颈处的回油孔堵塞、漏油;涡轮前端轴承和轴颈磨损。主要原因是:柴油机经常在过热或低温、低速大负荷状态下工作;汽缸、活塞和活塞环过度磨损,造成大量废气、炭粒窜人曲轴箱;润滑油更换不及时;更换涡轮增压器或检修柴油机后,机油滤清器滤芯安装不当或堵塞;冷却水或柴油进入润滑系统。

  4.叶轮、叶片异常损坏或破裂。主要原因是外部异物进入进、排气系统。一般是空气滤清器滤芯或空气滤清器与增压器之间连接管破损;进、排气系统连接部位松动;进、排气歧管衬垫烧蚀或固定螺栓松动;涡轮增压器进气法兰紧固螺栓松动或衬垫破损。

  5.增压器过热和排气温度过高。情况严重时可引燃增压器内的润滑油,造成轴承咬死、密封圈烧损等。主要原因:柴油机配气相位不正确;机油窜入燃烧室,在涡轮增压器内缓燃;柴油有杂质、喷油质量差或有滴油现象;燃油喷射过量(高压油泵调整不良,出油阀关闭不严)或喷油嘴雾化不良,都会使滞燃期延长;空气滤清器滤芯堵塞,进、排气歧管或垫片漏气,使进气不足;喷油正时不对,点火过迟;缸套、活塞环磨损或断裂、汽缸垫漏气、气门不严造成汽缸压力不足;水温过高,机油冷却器堵塞或机油压力不足。

  6.机油消耗量过大的4种表象

  (1)排气烟色正常动力也不下降。这种情况一般是机油渗漏造成。应先检查柴油机润滑系外部油管(包括增压器进、回油管)是否漏油。如不漏油,则拆检增压器的废气排出口,如有机油痕迹,应更换靠近涡轮一端的密封环。

  (2)排气冒蓝烟但动力未下降。这是机油从增压器和柴油机进气管进入了燃烧室燃烧造成的。可能是增压器回油管不畅通,机油在转子总成的中间支承处积留过多后,沿转子轴流入叶轮;也可能是靠叶轮一端的密封环或甩油环损坏后,机油进入叶轮室,随增压后的空气一同经进气管进入燃烧室二次燃烧。可打开压气机出气口或柴油机进气直管(橡胶软管),看管口、管壁是否粘附有机油。如有机油,应检查机油回油管是否畅通。如不畅通,则故障由中间支承处积油过多引起,应将回油管疏通后装复;如畅通,则故障由叶轮一端的密封环或甩油环损坏所造成。

  (3)排气管冒蓝烟或黑烟且动力下降。原因一是活塞组与汽缸之间的间隙过大,机油窜人燃烧室燃烧;二是增压器吸入空气过程中,空气流遇到较大阻力,压气机进气口处的压力太低,机油经压气机,随压缩空气一起进入燃烧室内燃烧。同时由于进入燃烧室的空气量不足,燃烧不完全而产生排气管冒黑烟现象。可检查进气管,如管口和管壁有机油,则空滤有堵塞现象,否则存在气流在进气管或其它处受阻问题。

  (4)增压器有金属摩擦声。涡轮转子总成的径向和轴向摆差太大,涡轮和叶轮的叶片与涡轮壳和叶轮壳产生摩擦,出现金属摩擦声。增压器正常工作时,由于涡轮转子的高速旋转,也会产生旋转声音,进、排气接口若连接不好会产生漏气的声音,实践中要注意区别判断。

  7.压气机喘振及增压器异常振动。压气机工作不稳定,增压器异常振动,柴油机转速下降,进气管中还可能发出“轰隆、轰隆”的响声。主要原因:柴油机负荷发生变化,如紧急熄火或突然卸载(急收油门);大气温度变化引起喘振,一般夏季对增压器进行了配合试验,冬季有可能发生喘振,这是因为气温变化使工作点变化所致;压气机通道脏污,特别是叶片扩压器脏污,气体通道阻力增大;涡轮叶片损坏或转子积炭,引起转子不平衡。

  8.增压器轴承烧损。主要原因:油量过少;柴油机工作温度过高或过低;机油滤清器部分堵塞或各管口接头渗漏;选用的润滑油粘度过高或过低;冷启动时,大油门至高速状态下工作等,以致润滑油供油压力低

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