柴油发动机的增压器不匹配是什么症状
- 提问者网友：饥饿走向夜
- 2021-12-23 22:12
- 五星知识达人网友：胯下狙击手
- 2022-01-06 05:30
增压器损坏后会使空气不能充足进入燃烧室,出现功率下降30%,加大油门功率并不增加只是冒黑烟。
一、 废气涡轮增压器的结构及工作原理
通过发动机排放的废气推动涡轮叶片转动,再由涡轮叶片带动共用一轴的压气机叶片转动,由于压气机叶片是布置在发动机进气歧管,当涡轮叶片带动压气机叶片高速转动时,将会使发动机的压力升高,气缸内的空气密度加大,从而使发动机的进气量增多,此时即意味着可多喷柴油到气缸内进行燃烧,从而达到增加发动机功率的目的。同时由于发动机进气压力升高,可使发动机的混合气压力升高,使燃烧更加完全,从而大为降低发动机排放烟度值,达到减少环境污染的目的。为了改善带增压器发动机低转速时的动力性能,通常都装用高转速的废气涡轮增压器(最高转速可达十几万转/分钟),为避免发动机高速时带来过高的进气压力和流量,而导致气缸爆发压力过高,油耗上升,增压器超速,一般都在增压器上装设旁通阀,由增压器的压力机压力控制旁通阀的开启。当压力超过规定值时,通过调节器动杆开启旁通阀,将气缸废气从旁通阀直接排到消声器。
二、 废气涡轮增压器损坏的形式及原因分析
根据对大量损坏废气涡轮增压器的调查分析和总结,目前发动机废气涡轮增压器常见的损坏形式及其原因分析如下:
(一)、废气涡轮增压器漏油。
废气涡轮增压器两端或某一端漏油,是最常见的故障之一。从理论上讲,正常压力的润滑油通过废气涡轮增压器轴承工作面后,油压已接近为零,然后靠重力自然向下流回发动机的油底壳。而且在正常工作状态下增压器两端叶轮的轮背处都有一定的气体压力,因此润滑油是不会从低压区向高压区流动的。密封环的主要作用是封住压气机和涡轮壳内的气体向中间体油腔泄漏,只有在特殊情况下,才起密封润滑油的作用。但在下列情况下仍可造成增压器的两端漏油。
1、密封环磨损失效
密封环由于正常或非正常的原因磨损和损坏后,无法密封润滑油而造成润滑油向外泄漏。
2、废气涡轮增压器浮动轴承磨损
浮动轴承磨损是造成增压器漏油最常见的原因。发生此类故障后,轴承与轴之间间隙过大,油膜失稳,承载能力下降,转子轴系振动加剧,破坏了动平衡。过大的旋转半径使两端密封破坏,从而造成润滑油向外泄漏。
3、发动机长期怠速运转
发动机长时间怠速运转,增压器涡轮及叶轮的轮背处会产生一定的负压,而导致中间体内的润滑油向外泄漏。
4、回油不畅
在使用中如因润滑油的回油管路发生变形或阻塞,致使润滑油回油不畅,中间体内润滑油压力过高,压缩润滑油沿着转子轴向两端流动挤出密封环造成漏油。
5、发动机曲轴箱压力过高
曲轴箱废气压力超过规定值,会使增压器回油管路内压力升高,导致回油不畅而造成密封环漏油。
6、空气滤清器阻塞
如果空气滤清器滤芯因积尘过多而造成阻塞,会而导致压气机进气负压太高,叶轮的轮背处会出现因负压太高造成的密封环漏油。
7、长时间排气温度过高
如果由于空燃比不对、发动机正时有问题、废气排出不顺畅和发动机的其他控制系统问题等导致排气温度过高,使涡轮端密封处润滑油碳化,以及涡轮端轴承处局部过热造成密封和轴承过早失效,从而造成密封环漏油。
(二)、废气涡轮增压器浮动轴承磨损
轴承磨损也是增压器最常见的故障之一。发生此类故障后,轴承与轴之间间隙过大,油膜失稳,承载能力下降,转子轴系振动加剧,破坏了动平衡。过大的旋转半径使两端密封破坏,轻则漏润滑油,严重时可能使整台增压器毁坏。造成浮动轴承非正常磨损的主要原因有:
1、发动机润滑油使用不当
废气涡轮增压发动机由于其强化程度比较高,气缸的工作压力和机械零部件的机械负荷比非涡轮增压发动机高很多。废气涡轮增压器也是使用发动机的润滑油来润滑,而废气涡轮增压器的转速是发动机转速的几十倍,而且安装在温度很高的排气管上,以上这些因素都对发动机润滑油提出了比较苛刻的性能要求。因而废气涡轮增压器发动机不能使用适用于普通非废气涡轮增压器发动机的润滑油,因此必须按发动机说明书的要求使用润滑油,否则就容易出现由于润滑油使用不当而导致的浮动轴承非正常磨损的恶果。
2、发动机使用操作不当
涡轮增压发动机的使用有一定的特殊性,必须按照其操作规范使用。比如在发动机刚启动时,必须有一定的预热过程,等机油压力和冷却水温达到一定的要求,以保证发动机和废气涡轮增压器有良好的润滑保障。如果发动机启动后就高速大负荷运转的话,很容易由于机油黏度大、润滑性能不良和润滑油尚未完全供应到各润滑部位,造成发动机和废气涡轮增压器各摩擦部位润滑不良甚至短时间内处于干磨状态,导致废气涡轮增压器和发动机异常磨损。发动机长时间行驶后应怠速运行3～5分钟后才熄火,否则容易导致增压器散热不良,造成该部位润滑油结焦变质,加速轴承磨损。在发动机运转速度很高的情况下突然熄火,也容易导致由于发动机机油泵不工作不能给废气涡轮增压器提供润滑油,而废气涡轮增压器的转速很高,停止转动需要一定的时间,容易导致废气涡轮增压器在比较长的时间内处于干磨状态,而加速了轴承的磨损。
3、润滑油清洁度不良
由于废气涡轮增压器的转速非常高,因而对润滑油的清洁度有很高的要求。假如进气系统有破损和空气滤清器过滤性能不良的话,进入发动机的灰尘杂质容易加速废气涡轮增压器浮动轴承和发动机的磨损。
4、润滑油供应不良
增压器的润滑油是来自发动机机油泵的,若机油泵工作不正常,造成供油不足或油压过低,以及润滑油管路变形、阻塞,出现裂纹等现象导致润滑油供应量不足,导致增压器浮动轴承和轴由于润滑不良而损坏。
- 1楼网友：北方的南先生
- 2022-01-06 07:00
随着装备废气涡轮增压器柴油发动机的逐步普及,我集团公司所属各运输车队陆续向集团公司技术部门反映部分柴油发动机废气涡轮增压器非正常损坏,导致营运车辆出勤率降低和保修费用异常升高的情况。为了解和分析废气涡轮增压器故障原因,指导所属各单位更科学合理的使用维护废气涡轮增压器,以保证我集团公司所属营运车辆正常和可靠地运行,并降低车辆的保修费用,下文对该技术课题进行了调研分析并提出了应对措施。 <br /> 一、 废气涡轮增压器的结构及工作原理 <br /> 通过发动机排放的废气推动涡轮叶片转动,再由涡轮叶片带动共用一轴的压气机叶片转动,由于压气机叶片是布置在发动机进气歧管,当涡轮叶片带动压气机叶片高速转动时,将会使发动机的压力升高,气缸内的空气密度加大,从而使发动机的进气量增多,此时即意味着可多喷柴油到气缸内进行燃烧,从而达到增加发动机功率的目的。同时由于发动机进气压力升高,可使发动机的混合气压力升高,使燃烧更加完全,从而大为降低发动机排放烟度值,达到减少环境污染的目的。为了改善带增压器发动机低转速时的动力性能,通常都装用高转速的废气涡轮增压器(最高转速可达十几万转/分钟),为避免发动机高速时带来过高的进气压力和流量,而导致气缸爆发压力过高,油耗上升,增压器超速,一般都在增压器上装设旁通阀,由增压器的压力机压力控制旁通阀的开启。当压力超过规定值时,通过调节器动杆开启旁通阀,将气缸废气从旁通阀直接排到消声器。 <br /> 二、 废气涡轮增压器损坏的形式及原因分析 <br /> 根据对大量损坏废气涡轮增压器的调查分析和总结,目前发动机废气涡轮增压器常见的损坏形式及其原因分析如下: <br /> (一)、废气涡轮增压器漏油。 <br /> 废气涡轮增压器两端或某一端漏油,是最常见的故障之一。从理论上讲,正常压力的润滑油通过废气涡轮增压器轴承工作面后,油压已接近为零,然后靠重力自然向下流回发动机的油底壳。而且在正常工作状态下增压器两端叶轮的轮背处都有一定的气体压力,因此润滑油是不会从低压区向高压区流动的。密封环的主要作用是封住压气机和涡轮壳内的气体向中间体油腔泄漏,只有在特殊情况下,才起密封润滑油的作用。但在下列情况下仍可造成增压器的两端漏油。 <br /> 1、密封环磨损失效 <br /> 密封环由于正常或非正常的原因磨损和损坏后,无法密封润滑油而造成润滑油向外泄漏。 <br /> 2、废气涡轮增压器浮动轴承磨损 <br /> 浮动轴承磨损是造成增压器漏油最常见的原因。发生此类故障后,轴承与轴之间间隙过大,油膜失稳,承载能力下降,转子轴系振动加剧,破坏了动平衡。过大的旋转半径使两端密封破坏,从而造成润滑油向外泄漏。 <br /> 3、发动机长期怠速运转 <br /> 发动机长时间怠速运转,增压器涡轮及叶轮的轮背处会产生一定的负压,而导致中间体内的润滑油向外泄漏。 <br /> 4、回油不畅 <br /> 在使用中如因润滑油的回油管路发生变形或阻塞,致使润滑油回油不畅,中间体内润滑油压力过高,压缩润滑油沿着转子轴向两端流动挤出密封环造成漏油。 <br /> 5、发动机曲轴箱压力过高 <br /> 曲轴箱废气压力超过规定值,会使增压器回油管路内压力升高,导致回油不畅而造成密封环漏油。 <br /> 6、空气滤清器阻塞 <br /> 如果空气滤清器滤芯因积尘过多而造成阻塞,会而导致压气机进气负压太高,叶轮的轮背处会出现因负压太高造成的密封环漏油。 <br /> 7、长时间排气温度过高 <br /> 如果由于空燃比不对、发动机正时有问题、废气排出不顺畅和发动机的其他控制系统问题等导致排气温度过高,使涡轮端密封处润滑油碳化,以及涡轮端轴承处局部过热造成密封和轴承过早失效,从而造成密封环漏油。 <br /> (二)、废气涡轮增压器浮动轴承磨损 <br /> 轴承磨损也是增压器最常见的故障之一。发生此类故障后,轴承与轴之间间隙过大,油膜失稳,承载能力下降,转子轴系振动加剧,破坏了动平衡。过大的旋转半径使两端密封破坏,轻则漏润滑油,严重时可能使整台增压器毁坏。造成浮动轴承非正常磨损的主要原因有: <br /> 1、发动机润滑油使用不当 <br /> 废气涡轮增压发动机由于其强化程度比较高,气缸的工作压力和机械零部件的机械负荷比非涡轮增压发动机高很多。废气涡轮增压器也是使用发动机的润滑油来润滑,而废气涡轮增压器的转速是发动机转速的几十倍,而且安装在温度很高的排气管上,以上这些因素都对发动机润滑油提出了比较苛刻的性能要求。因而废气涡轮增压器发动机不能使用适用于普通非废气涡轮增压器发动机的润滑油,因此必须按发动机说明书的要求使用润滑油,否则就容易出现由于润滑油使用不当而导致的浮动轴承非正常磨损的恶果。 <br /> 2、发动机使用操作不当 <br /> 涡轮增压发动机的使用有一定的特殊性,必须按照其操作规范使用。比如在发动机刚启动时,必须有一定的预热过程,等机油压力和冷却水温达到一定的要求,以保证发动机和废气涡轮增压器有良好的润滑保障。如果发动机启动后就高速大负荷运转的话,很容易由于机油黏度大、润滑性能不良和润滑油尚未完全供应到各润滑部位,造成发动机和废气涡轮增压器各摩擦部位润滑不良甚至短时间内处于干磨状态,导致废气涡轮增压器和发动机异常磨损。发动机长时间行驶后应怠速运行3～5分钟后才熄火,否则容易导致增压器散热不良,造成该部位润滑油结焦变质,加速轴承磨损。在发动机运转速度很高的情况下突然熄火,也容易导致由于发动机机油泵不工作不能给废气涡轮增压器提供润滑油,而废气涡轮增压器的转速很高,停止转动需要一定的时间,容易导致废气涡轮增压器在比较长的时间内处于干磨状态,而加速了轴承的磨损。 <br /> 3、润滑油清洁度不良 <br /> 由于废气涡轮增压器的转速非常高,因而对润滑油的清洁度有很高的要求。假如进气系统有破损和空气滤清器过滤性能不良的话,进入发动机的灰尘杂质容易加速废气涡轮增压器浮动轴承和发动机的磨损。 <br /> 4、润滑油供应不良 <br /> 增压器的润滑油是来自发动机机油泵的,若机油泵工作不正常,造成供油不足或油压过低,以及润滑油管路变形、阻塞,出现裂纹等现象导致润滑油供应量不足,导致增压器浮动轴承和轴由于润滑不良而损坏。 <br /> (三)、涡轮或压气机叶轮损坏 <br /> 涡轮或压气机叶轮损坏的主要原因有: <br /> 1、发动机进气或排气管中进入大块坚硬异物 <br /> 增压器在高速运转中,若发动机进气或排气管中进入螺母、螺钉之类的金属物,必然造成涡轮或压气机叶片的损坏,严重时还能将涡轮壳击坏。在使用中如听到异响应立即停车检查,以防止掉下的压气机叶片碎块进入发动机的气缸中,造成更严重的事故。 <br /> 2、增压器浮动轴承磨损严重 <br /> 增压器的浮动轴承严重磨损后,如果没有及时更换维修的话,必然导致轮轴震动加剧,严重时叶轮碰到轮壳后把叶轮损坏,这时发动机应立即停车,否则压气机叶轮金属碎片进入气缸会酿成更严重的恶果。 <br /> 3、发动机进气系统维护保养不当 <br /> 在沙漠地区或作业环境恶劣的地区使用增压发动机,细沙尘经空气滤清器或进气系统破损的管路缝隙进入增压器,能导致增压器叶轮进气口处的叶片均匀磨损,使增压器的增压效果降低,严重时能破坏转子的平衡,因此应经常对进气系统管路和空滤器进行检查和保养,及时更换滤芯,以减少此类故障的发生。 <br /> 4、排气温度过高 <br /> 由于增压器发动机燃油系统发生故障,如供油延迟,供油量过大,喷油嘴滴油或排气门漏气等现象,都能导致排气温度过高,进而使涡轮进口处的叶片烧损变形。 <br /> 三、 避免废气涡轮增压器异常损坏的措施 <br /> 基于以上调查、分析和研究后认为:我公司车辆废气涡轮增压器非正常损坏的主要原因是由于平时的使用和维护不当造成的。拟采取以下措施来避免废气涡轮增压器异常损坏,以及由此而带来的其他后果。<br /> (一)、正确选用增压柴油机润滑油 <br /> 1、废气涡轮增压器发动机润滑油需使用cd级或cd级以上的润滑油,必须严格按发动机的技术说明书要求使用润滑油。 <br /> 2、加注润滑机油时要注意润滑油必须过滤,添补机油时要使用同一品牌机油。不允许使用cd以下级的机油,严禁使用汽油机机油。 <br /> 3、由于增压器与柴油机共用同用一油池(油底壳),除每天检查油底壳油面外还必须注意机油是否变质,有无柴油漏入而稀释。对整机三滤进行保养时,要特别注意增压器油路的畅通,增压器润滑油滤清器脏了要及时更换。 <br /> (二)、正确使用操作增压柴油机 <br /> 1、由于增压器位于柴油机上方,润滑油需经两级滤清器后方能进入增压器,所以增压器在每天首次起动后应首先怠速运转3～5分钟,待机油压力正常,确保润滑油达到增压器轴承处,然后才能挂档加速起步。发动机停机30分钟以上,再次起动后仍需怠速运转3～5分钟才能挂档起步,严禁柴油机起动后立即猛踩油门加速。 <br /> 2、使用中需要停机时,应逐渐降低柴油机转速到怠速运行3～5分钟,待增压器转子逐步克服惯性,转速大幅度下降后再熄火停车。非紧急情况严禁突然停车,同时严禁汽车采用“加速——熄火——空档滑行”的操作方法。 <br /> 3、增压发动机新机首次起动或长期封存不用再次起动前,拆下增压器进油管,从增压器进油口加注纯净润滑机油50ml以上(牌号与柴油机的润滑机油相同)。起动前应断油转车数圈预润滑增压器。 <br /> (三)、正确维护检查柴油机增压系统 <br /> 1、每天检查增压器与柴油机各连接部位的紧固性,及时紧固松动的螺栓或螺母。 <br /> 2、检查进排气系统的密封性,各部件接口处是否有漏气现象。 <br /> 3、检查增压器进回油管连接处有无机油渗漏情况,特别要注意:增压柴油机工作时涡轮外壳温度可高达6000c以上,机油渗漏或飞溅到涡轮壳上将会引起火灾。 <br /> 4、由于增压柴油机进气量比自然吸气发动机要提高很多,应定期检查和维护空气滤清器,滤芯损坏要及时更换。 <br /> 5、严禁在发动机处于运转速状态拆开空滤器或进气管,否则会因进气阻力减速小而发生增压器叶轮超速运转而损坏,甚至发生人身伤害事故。 <br /> 6、根据规定及时更换增压器机油滤清器滤芯,更换滤芯时要将滤芯中充满机油后再装入滤清器座。不得使用劣质滤芯。 <br /> (四)、正确进行增压器的检修与调换 <br /> 1、废气涡轮增压器属于精密产品,只要运转平稳,无漏油现象,一般不允许拆卸保养。但在运行过程中,如发现有异常情况,则应迅速按规定停车,停车后方可以拆开压气机壳和进气接管连接处,手动检查增压器转子转动是否灵活,转子与轴承间隙是否正常,并细心观察倾听有无叶轮与壳体的摩擦声,如有异常应及时送修理厂处理。修理时必须采用增压器制造厂提供的纯正配件。 <br /> 2、增压器损坏无法修复时,必须及时更换新的增压器。调换增压器必须确保新增压器与原机增压器型号规格一致,否则将会影响柴油机的性能。更换增压器应同时更换柴油机润滑油。增压器安装到发动机上后,暂不接进油管,从进油口加入干净机油,并用手转动转子,使增压器轴承系统充满油后再连接进油管。同时要检查压气机进气管路和涡轮前发动机排气管内是否有杂物,以防杂物打坏叶轮。 <br /> 3、带有旁通阀的增压器调节器出厂时已经过严格调整,严禁自行调校和加装其它装置。 <br /> (五)、车辆进行维修保养和发动机改造时,增压器250mm半径范围内禁止布置电器、电线路、易燃物品和其它设施(发动机原配件除外)。 <br /> (六)、对于废气涡轮增压器非正常损坏比例较多的涡轮增压发动机,建议加装一个控制是否供给柴油的开关装置,在不供柴油的状况下先让发动机空转,保证启动前发动机有足够机油压力后才启动发动机。 <br /> 四、小结 <br /> 根据以上调研分析资料和提出的应对措施我们对所属运输车队相关管理人员、车辆维护人员和驾驶员进行相应的技术培训,并严格落实相应的应对措施。实践证明:以上措施非常有效,基本杜绝了废气涡轮增压器非正常损坏的现象,有力的保障了营运车辆的正常运行,并降低了车辆的保修费用
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