1、废气涡轮增压器的使用及故障诊断废气涡轮增压器的使用及故障诊断近年来,国内一些重型载货柴油机汽车(包括进口车)使用中常发生废气涡轮增压器早期损坏故障,其主要原因是对增压器的使用、维护不当所造成。本文对影响增压器使用寿命的因素,故障和诊断加以分析,并说明其使用注意事项,旨在减少增压器的故障,延长其使用寿命。一、 废气涡轮增压器使用寿命的影响因素实践表明,增压器的损坏和磨损总是在柴油机及其附件出现故障之后发生,柴油机的许多不正常工况都会引起增压器损坏。增压器出现故障的多数是由于润滑不良造成,还有一部分由于外界杂物通过增压器时所造成,再就是其它原因引起。1、润滑油润滑油用来润滑和冷却增压器。但当增压器
2、正常工作时,其转轴转速高达每分钟几万转到十几万转,润滑油被打成泡沫状,其冷却和润滑性能下降。因此,润滑系统必须保证能提供充足的润滑油。当高温废气通过涡轮室时,轴承座得不到足够的润滑和冷却,润滑油将在其环形油道壁上结焦,逐渐堵塞油道。润滑油如果不清洁,也会很快损坏增压器内部零件。如含有灰尘、泥状沉淀物和金属微粒的润滑油会迅速破坏各零件的配合间隙,刮伤和磨损轴承表面。这些都将会引起涡轮轴转动阻力增大和失掉平衡,使轴的转速下降,导致柴油机的功率损失增大,且转动不平衡将很快导致增压器零件的损坏。如果润滑油的质量等级太低,油中的各种添加剂不能满足增压柴油机大负荷工作的润滑要求,润滑油将会加速氧化变质,也
3、会加剧柴油机和增压器零件的磨损。柴油机的起动、熄火的操作方法不正确也将严重影响增压器的寿命。如果柴油机起动后,就立刻将转速升得很高,润滑油不能及时到达增压器轴承而加速磨损。柴油机熄火时,若不首先使增压器冷却降温,而是突然熄火,停止向增压器供给机油,会导致增压器内部零件过热,轴承油道中的机油炭化阻塞油道,将有轴承被咬死的危险。密封环泄露引起涡轮后部积炭,将使旋转零件转动发涩而损失功率。旋转零件的不平衡是引起密封环泄露的一个重要原因。曲轴箱通气孔或增压器回油管堵塞或阻力过大也能引起密封环泄露。2、进气系统增压器工作的好坏也依赖于进气系统。只有供给充足、干净的空气才能保证增压器长期无故障工作,使用寿
4、命延长。所以应定期检查所有进气管接头和软管的密封性、防止漏气。如果压气机到柴油机进气管路漏气,充气量减少,将导致柴油机冒黑烟。当有较大颗粒的灰尘或沙子进入压气机,会立刻损坏增压器。较小的颗粒也会使工作轮叶片弯曲或被割削,并使其失去平衡,引起轴承和密封环的磨损加剧。不平衡的旋转件与轴承发生碰撞时,使轴承上的油道逐渐缩小,导致润滑不良。随着轴承的磨损,配合间隙增大,使压气机或涡轮机的工作轮叶片打击壳体。这种故障的信号是噪音比平常增大很多。进气系统的进气阻力应很小。如果空气滤清器堵塞,进气阻力增大,充气量减少,增大功率损失;同时,压气机一侧的密封环将会由于压力差太大而泄露,引起润滑油消耗量过大。这种
5、故障的标志是在压气机工作轮叶片后面出现渗油现象3、排放的废气废气中很小的颗粒进入涡轮机,与颗粒进入压气机的后果一样,将导致增压器的损坏。柴油机燃油供油量过大、进气阻力大,会使燃烧室内可燃混合气过浓而引起废气过热,造成涡轮机壳体和油道过热。废气从排气管到涡轮室的通道泄露会降低涡轮机涡轮的转速,增加冒烟,也会使涡轮机壳体过热。这些都会导致涡轮室内积炭及涡轮叶片的腐蚀。润滑油压力过高,润滑油将通过密封环渗入涡轮机也会造成涡轮室积炭。二、废气涡轮增压器使用注意事项(1)使用正确牌号的润滑油,并定期更换。(2)及时维护和更换空气滤清器和机油滤清器的滤芯,维护时要防止杂物进入增压器中。(3)柴油机起动后,
6、应中低速空转几分钟(尤其在冬天),使机油压力和温度升高并稳定后才能加载。(4)凡是更换增压器、机油、机油滤清器或停机一星期以上,重新起动柴油机时,应使用起动电机带动柴油机运转(油门处于停供位置),使增压器润滑油路中充满机油后再起动柴油机。(5)在高速和满负荷运转后、熄火前,应逐渐降低转速,以怠速运转几分钟,待转速和温度降下来后再熄火。(6)禁止柴油机长时间怠速运转(一般不超过 5min),因怠速时机油压力较低,不利于增压器的润滑,容易使轴承过早磨损。(7)经常倾听增压器有无异常声音或振动,若有,应立即停机检查。三、废气涡轮增压器故障诊断增压器出现故障,不要匆忙地更换增压器,应该寻找和判断故障原
7、因和部位,并尽可能地加以排除。这样可以避免换上增压器后同样的故障重复出现。常出现的故障其外部症状和原因的下列数种。1、 润滑油从排气管排出(1)密封环磨损或破碎,润滑油脏,机油滤清器堵塞,旋转组件不平衡。(2)密封环泄露,曲轴箱通气管堵塞,润滑油不符合要求,进气阻力大。2、积炭润滑油不符合要求,润滑油温度过高,润滑油冷却器失效。3、增压器振动和发出噪声(1)壳体与外部连接时受力太大。(2)转动组件不平衡:外界杂质进入进气管或排气管,轴承磨损,缺润滑油,润滑油脏,增压器在运输时被损坏。(3)转轴的端跳过大,推力盘磨损。4、排气过热供油量调整不当,进气阻力大,燃油含硫过多。5、涡轮转动发涩(1)涡轮室内积炭。(2)灰尘沉积在压气机叶轮上:空气滤清器堵塞,进气系统漏气。(3)轴承粘结:润滑油脏,缺润滑油(机油泵失灵,机油压力过低,机油粘度不适当,起动操作不正确,在斜坡上作业,油底壳机油油面过低)。6、柴油机功率不足进排气系统堵塞,增压器转轴转动发涩,柴油机进气管到冒烟限制器的连接有泄露。