廢氣渦輪增壓器(以下簡稱增壓器)是一種很精密的裝置,廣泛應用在工程機械、發電機組等動力設備中,在不改變柴油機基本結構的基礎上,增壓器能增加動力30%甚至更多,使燃油油耗降低5%左右,收到很好的經濟效益。但是,增壓器在其使用過程中往往因安裝、使用不當,達不到預期的使用效果,現以增壓器的結構原理為基礎,分析增壓器的常見故障。

增壓器是利用排氣管中排出的廢氣,推動渦輪高速旋轉,同時通過轉子軸帶動壓氣機葉輪高速旋轉,其轉速可高達50000~230000r/min,高速旋轉的壓氣機葉輪將吸入的空氣增壓,使進入汽缸的空氣密度大大增加,提高了柴油機功率。

1增壓器常見的故障

1.1增壓效果差

主要表現在動力下降,冒黑煙,燃油經濟性差。

1.2增壓器一端或兩端漏油

這是比較常見的故障,也是影響增壓器使用壽命的主要原因。

1.3增壓器使用壽命離理想值相差太大

換上一個增壓器,很快就出現浮動軸承損壞、兩端漏油、動力下降等故障。

2故障原因

2.1增壓效果差

(1)空氣濾清器太臟,不能向發動機內提供高密度的潔凈空氣。

(2)葉輪破損,引起進氣量不足。

(3)進氣的灰塵太多,葉輪和增壓器殼接縫處有油泥,影響了增壓器葉輪轉速,造成進氣量不足。

2.2增壓器一端或兩端漏油

增壓器轉速很高,其浮動軸承的潤滑全靠來自油底殼的潤滑油潤滑。以正常壓力進入軸承間隙的機油在通過軸承工作面后,機油壓力變為零,靠自身重力流回油底殼,不會從增壓器兩端流出。并且在正常工作時,增壓器兩葉輪之間有一定的壓力,機油是不會從低壓的軸承區流向兩端高壓區的,況且兩葉輪和浮動軸承之間還有密封環,一般情況不會發生漏油現象。但在下列情況下機油有可能從增壓器兩端漏出:

(1)浮動軸承磨損。長期不換機油或空氣濾清器失效造成太多沙塵進入增壓器,嚴重磨損浮動軸承,造成軸承間隙過大,油膜不穩定,在增壓器的高轉速下,很快就出現增壓器的不平衡,引起轉子軸系振動加劇,破壞了兩端的密封,造成潤滑油泄漏。

(2)空氣濾清器太臟或堵塞。當空氣濾清器因灰塵過多或其他原因造成供氣不良時,會導致壓氣機進氣負壓太高,使壓氣機一端內壓高于外壓,機油在壓力差的作用下從進氣管一端流出。

(3)回油不暢。當機油從增壓器浮動軸承流出后,靠自身重力流回油底殼。當回油管路發生變形或堵塞,或當曲軸箱內因廢氣壓力過高造成回油管內有壓力時,從浮動軸承流出的機油就不會很暢快地流回油底殼,而沿轉子軸向兩端流出密封環,造成漏油。

(4)發動機長時間怠速運轉也會造成增壓器漏油。當發動機長時間怠速運轉時,會在增壓器渦輪及壓氣機葉輪后面產生負壓,從而造成從浮動軸承流出的機油在壓力差作用下向外泄漏。

3增壓器使用壽命縮短

3.1安裝不正確

按照要求,增壓器安裝時應先給浮動軸承加滿機油,避免在發動機啟動時機油不能及時供給浮動軸承,造成干磨而損壞浮動軸承。

3.2啟動不正確

增壓發動機啟動后必須怠速運轉幾分鐘,以保證機油到達浮動軸承后增壓器方可高速運轉。

3.3停機不正確

停機前應怠速運轉幾分鐘,使增壓器轉子逐漸減速、降溫。當發動機突然停車時,機油供應停止,而轉子在慣性作用下還要高速旋轉,這時就會造成浮動軸承因溫度高又缺少機油而磨損,甚至燒蝕。

3.4機油選擇不正確

裝有增壓器的發動機其熱負荷和機械負荷大大增加,要求潤滑油有好的粘溫特性、抗氧化性和耐磨性,必須要選用品質好的機油。

針對以上故障,在安裝、使用增壓器時應該嚴格按照使用說明書要求正確操作;定期檢查、清洗空氣濾清器,以保證進氣暢通;定期清除壓氣機葉輪上的油泥,同時檢查壓氣機葉輪固定螺絲和葉片使用情況,防止葉輪脫落造成大的事故;使用正規廠家出的符合使用標準的機油,按照操作規程操作發動機的啟動和停機,避免發動機長時間怠速運轉。

總之,只要嚴格按照使用說明書和操作規程去使用增壓器,就能避免一些故障的出現,從而讓增壓器最大程度的發揮作用,并延長其使用壽命。

篇2:柴油機渦輪增壓器合理使用保養規范

柴油機渦輪增壓器合理使用與保養

增壓器在工作過程中轉速高達每分鐘數萬轉,并且長期在排氣高溫下運轉,因此其工作條件惡劣。車輛在使用中,都不同程度出現過由于增壓器使用不當造成的動力下降、油耗上升,進而導致作業效率和經濟效益大幅下降。

1、正確使用柴油機

首先是柴機油的質量等級,對于低增壓柴油機,應選用不低于CC級的柴機油;對于中增壓柴油機,則應選用不低于CD級的柴機油。其次是柴機油的粘度等級,應根據氣溫條件、機件磨損狀況等選用合適的粘度牌號。再次是柴機油的清潔性,因為廢氣渦輪增壓器的轉子軸與其軸承(軸套)的配合較為精密,若柴機油過臟或變質,會將雜質或磨粒等帶入增壓器內,輕則加速軸承磨損,重則不能形成潤滑油膜而使轉子軸與軸承咬死。因此一定要保持機油的清潔,經常清潔機油濾清器,及時更換變質失效的機油。

2、正確的冷車起動方法

車輛起動后,應讓柴油機怠速運轉幾分鐘(取決于發動機溫度和外界大氣溫度),待機油達到一定的溫度和壓力,流動性能改善,增壓器軸承得到充分潤滑后,方可提高轉速,起步行駛或投入施工作業,這一點在外界氣溫較低時尤為重要。對于停車時間較長(如超過數天)的車輛,起動前應該松開增壓器進油管接頭,向進油口加注適量與油底殼同牌號的機油,以防起動時因潤滑不良而使轉子軸發生燒蝕。有的用戶在解放工程王自卸車上,在日本小松平地機上曾經發生過類似的情況,應該盡量避免。

3、正確的熄火方法

正在高速運轉的柴油機,如果突然熄火,廢氣渦輪增壓器內的機油會因機油泵停轉而馬上停止循環流動,但增壓器的轉子軸在慣性作用下仍在高速旋轉,這就容易因斷油而與其軸承燒死。另外,帶負荷運轉的柴油機,其排氣歧管溫度很高,若突然停轉,該處熱量便傳至增壓器殼體上,把已經停止流動的機油熬煎成積炭。當積炭越積越多時,還會阻塞進油口,導致軸承缺油,即使進油口不堵塞,積炭也會加速軸承磨損。為此,熄火前務必讓柴油機逐漸減少負荷,最后怠速運轉適當時間,待增壓器轉子軸轉速降低和機油溫度有所下降后再熄火停車。熄火后,增壓器轉子軸仍會繼續空轉一定時間,有時可聽到輕微的“嗡嗡”聲。

4、柴油機運轉中的正確操作

①保持增壓器的正常工作溫度。增壓器工作時,渦輪殼正常溫度為400℃左右,壓氣機殼的溫度以不燙手為合適,在使用中,若柴油機供油量過大,供油時間過晚,長時間超負荷運轉或經常轟油門,都會因排氣溫度過高而使增壓器過熱,磨損加劇。若渦輪端油封失效,增壓器內的機油竄入渦輪殼,隨著排出氣缸的高溫廢氣一起排出,造成機油過度消耗,排氣管也出現冒煙。若壓氣機端油封失效,增壓器內的機油便竄入壓氣機殼,隨著進氣被吸入氣缸內燃燒,同樣造成機油過度消耗,排氣冒煙,還造成氣缸內積炭增多。

②保持正常的潤滑系統機油壓力。柴油機在運轉中,當潤滑系統機油壓力低于015MPa時,應停車檢查,以防增壓器潤滑不良而燒蝕轉子軸與軸承。機油壓力也不可過高,以免機油竄入渦輪室或壓氣機室。柴油機低速空轉的時間不可過長,以防機油壓力過低而使增壓器潤滑不良。

③加強空氣濾清器的保養工作。要使噴入氣缸的柴油充分燃燒,需供給大量的清潔空氣。柴油機加裝增壓器后,噴油泵供油量相應調大,如果空氣濾清器堵塞而進氣不足,柴油機功率便會明顯下降。因此要加強氣濾清器的保養,確保其正常工作狀態。另外,若濾清器濾芯破損或密封膠圈老化失效,增壓器會因灰砂侵入而轉速不穩,噪聲加劇,并導致軸承、油封和氣封組件加劇磨損。需注意的是,保養空濾器,切勿讓硬物落入進氣管,以免吸入增壓器后擊碎葉輪或折斷轉子軸,還有可能引發拉缸事故。

5、增壓器的正確保養

在使用中,應經常檢查并緊固增壓器三殼體之間的螺栓,消除漏油、漏氣現象。柴油機每工作500~1000h,應卸下增壓器,檢查轉子是否旋轉靈活,增壓器進、回油口有無積炭,并仔細清除干凈,確保機油暢通無阻。刮除沉積在壓氣機喉口上的微小塵埃,清洗中間殼水夾層中的水垢、氣封道及油腔,清除渦輪、噴嘴環及渦輪殼內的積炭,清洗各氣封件和油封件,并檢查其損傷情況,必要時予以更換。拆裝增壓器時,由于渦輪殼與壓氣機殼均為薄壁鑄件,切忌摔打碰撞,必要時應用木錘輕敲,不可使用鐵器,以防擊破。轉子軸組件裝配時必須按原記號就位,以免影響其動平衡。總裝時要保持清潔,不可讓雜物落入殼體內腔或管道中。中間殼上的機油進、出油口應垂直安裝,出油管從增壓器接出后