柴油机涡轮增压器常见故障排除

柴油机涡轮增压器常见故障排除

摘要:涡轮增压器已成为柴油机实现节能减排必不可少的部件,对涡轮增压器常见故障进行了分析并提出了具体的解决措施

柴油机涡轮增压器是一种利用柴油机排气中的剩余能量来工作的空气泵,一些人员对柴油机废气涡轮增压器不是很了解,在使用上还存在着许多问题,造成了涡轮增压器的早期损坏,影响了其性能的发挥,文中对柴油机废气涡轮增压器的常见故障和正确使用作一简要介绍。涡轮增压器如果出现故障会引起柴油机动力下降,油耗增加、冒黑烟、漏油工作不稳定以及产生异响等,应及时予以诊断排除。

专题一 增压器工作噪声过大

1.1故障现象及原因

增压器在转动中噪声过大,有金属的撞击或摩擦声,严重时伴随强烈振动,主要原因如下:

(1)柴油机到增压器间排气管路不密封。

(2)叶轮变形、叶轮与壳体乱碰、工作中气体的运动变化使增压器强烈振动并产生高频噪声。

(3)浮动轴承润滑不良。

(4)转子轴严重磨损、浮动轴承间隙过大、涡轮叶片损坏、轴承损坏、涡轮转子积炭,使转子总成动平衡遭到破坏。

1.2 故障排除

(1)检查空气滤清器是否阻塞、压气机进气口管道,和机壳以及柴油机排气系统中是否有异物、柴油机进排气管到是否松动,根据情况进行清理或紧固。

(2)若噪声是周期性异响可能是油泥灰尘沉积所致,应清理叶轮、涡轮壳中过厚的积炭。

(3)若异响明显表现出金属摩擦声,应检查增压器润滑是否良好、轴承是否松动,叶片是否变形、叶轮与壳体是否相摩擦、径向和轴向间隙是否超限,必要时分解检查,更换损坏的机件。

(4)若增压器针振动强烈,则是由于转子轴总成不平衡或浮动轴承损坏所致,应分解增压器,检查器内部机件是否存有异物或被损伤,并视情况更换损坏的零件。

专题二 压气机喘振

2.1故障现象及原因

柴油机在工作过程中,涡轮增压器气端发出如气喘的异响,压气机的出口压力显著下降并伴随着压力波动,导致柴油机工作不平稳、功率下降、排气冒黑烟等现象,故障主要原因如下:

(1)高速运转的柴油机突然熄火或卸载。

(2)大气温度变化使工作点发生变化,如冬季对增压器进行了配合试验,在夏季也可能发生喘振。

(3)压气机通道、进气管及涡轮出口通道有严重的油泥污物,使进气不畅。

(4)涡轮叶轮或压气机叶轮的叶片被进入的异物损坏,或因装配不当使涡轮、压气机转子失去动平衡或旋转件与固定件摩擦碰撞。

(5)空气滤清器滤芯严重堵塞、进气胶管严重老化或吸扁等。 (6)一台柴油机配置两台增压器,共用一根进气总管,当柴油机某一缸不工作时,引起压气机喘振。

2.2故障排除

(1)检查进气胶管,如严重老化或吸扁,应更换。

(2)检查空气滤清器,保证其清洁完好。

(3)拆检增压器,清洗油泥,更换损坏的机件,必要时做动平衡试验。

专题三 增压器过热

3.1故障现象及原因

增压器过热表现在润滑油回油温度过高,超过105摄氏度,主要原因如下:

(1)柴油机供油提前角过小或喷油器喷有质量差柴油雾化不好,后燃严重,排气温度过高。

(2)增压器增压压力下降,空气流量减少。

(3)增压器润滑不良,润滑油压力不足。

(4)涡轮端的油、气密封件损坏,高温废气进入压气腔。

(5)浮动轴承磨坏严重或损坏,转子总成动平衡遭到破坏,转子与壳体摩擦。

3.2 故障排除

(1)检查柴油机的供油正时、喷有质量和冷却系统,确保柴油机在额定工况下运转不过热。

(2)检查增压器润滑油供应是否正常。 (3)解体增压器,检查内部机件是否有损坏,并视情况更换损坏的零件。

专题四 涡轮增压器漏油

4.1故障现象及原因

增压器涡轮端或泵轮端漏油,拆下排气连接管,可见涡轮排气口和管壁上沾附有机油油污。主要原因如下:

(1)油封损坏或老化或油封间隙调整不当。

(2)润滑油进口压力过高,导致润滑油由密封装置处的涡轮端泄露,或润滑油压力过低或润滑油严重不足,增压器不能在稳定的润滑条件下运转,,或增压器内存在异物,造成增压器损坏而漏油。

(3)润滑油主油道压力偏低、回油管发生变形或阻塞、回油管截面积太小、油底壳内油平面过高等,都会造成回油困难,使涡轮转子总成中间支承处的润滑油积留过多、压力过高,造成油腔内的润滑油冲破油封进入到压气机流道和涡轮端,发生漏润滑油现象。

(4)使用劣质或低等级润滑油,或润滑油固体颗粒污染严重,使增压器润滑不良、磨损加剧、密封环损坏。

(5)增压器轴承损坏,破坏了涡轮和转子轴总成的平衡精度及零件的配合间隙,导致涡轮叶片与涡轮壳内表面摩擦,涡轮转子总成的径向和轴向摆差增大,轴承与轴之间间隙过大,油膜失稳,承载能力下降,转子轴振动加剧,破坏了动平衡,转子轴的轴心运动轨迹发生了变化,由此损坏了油封而漏油。

(6)压气机端和涡轮端槽中的密封环失去弹力或弹力减小,密封环与传动轴上的环槽侧向间隙被破坏,使环两端面摩擦损坏。

(7)空气滤清器堵塞严重,压气机进气负压太高,造成叶轮轮背处的密封环漏油。

(8)压气机的出气端管路连接密封性不好引起漏气,破坏了压气机两侧的压力平衡,导致漏油。

(9)柴油机怠速运转时间过长,增压器涡轮叶轮和压气机叶轮的轮背面油封处会产生一定的负压或真空状态,而此时中间壳体的进油压力也较低,造成增压器各运动副都难以形成有效油膜,从而导致涡轮端和压气机端漏油。

(10)柴油机曲轴箱通风阻塞、气缸密封不良,燃气泄入使曲轴箱内压力升高,增压器回油管路内压力升高,回油不畅而造成密封环漏油。

4.2 故障排除

(1)检查柴油机的转速若柴油机怠速运转时间过长,应提高转速,在检查增压器是否继续漏润滑油。若不漏,表明增压器漏润滑油是由柴油机怠速运转时间过长造成的。

(2)检查柴油机曲轴箱通风装置是否阻塞,若阻塞,应进行疏通、清理。

(3)检查增压器的压气机的出气端管路连接密封情况,若连接不好引起漏气,应进行处理。

(4)检查润滑油压力表是否正常,如油压过高或过低,应检查油底壳中润滑油数量和性能,根据情况添加或更换合适、适量的润滑油。 (5)如油压正常,则应检查增压器的回油通道是否畅通,若有阻塞,应进行处理。

(6)如上述检查没有发现问题,应对增压器进行检查:第一,用手指拨动压气机叶轮,检查转子回转是否发涩、有无卡滞,能否依靠惯性旋转2至3圈以上,同时检查废气涡轮与压气机叶轮在回转过程中与壳体有无碰擦现象;第二,利用百分表和塞尺分别测定转子的轴向窜动量和转轴在压气叶轮凸缘端受拇指侧推压力后的径向游隙;第三,若上述检查没发现问题,应对增压器解体检查,根据情况修复或更换。

专题五 柴油机进气压力降低

5.1故障现象及原因

增压器转速上不来,增压压力明显下降,故障的主要原因如下:

(1)空气滤清器堵塞、压气机进气口不畅、进气管道有赃物或胶管破裂泄露等。

(2)增压器涡轮内存有较多积炭,轴承磨损、涡轮或泵轮叶片变形、转子与壳体摩擦刮碰等。

(3)排气管堵塞、变形,排气不畅通。

(4)海拔高度增加空气稀薄,进气量不足。

5.2故障排除

(1)检查进气道胶管是否破裂、松脱,保证进气胶管完好清洁。

(2)检查空气滤清器是否阻塞,清洁或更换滤芯。

(3)检查并疏通排气管,保证排气畅通。 (4)检查压气机壳和叶轮上是否沾有油泥或灰尘,若有应分解清洗。

(5)清除涡轮叶片、转轴、密封环等部位的积炭,检查叶片是否变形、损坏。

(6)检查转子的轴向和径向间隙,消除转子与壳体刮碰现象,若间隙超过标准,应及时更换轴承;若转子有刮伤,应查明原因并更换。

旋耕机的旋耕刀怎样排列和安装

旋耕机作业之前,旋耕刀的排列安装是一项重要的工作,安装不当,将严重影响作业质量,并因刀片旋转不平衡,会导致机件损坏和机组振动增大,且不安全,为使旋耕机在作业时避免漏耕和堵塞,刀轴受力均匀,刀片在刀轴上的排列配置,应满足以下要求:

1.配置2把以上的刀片,应保证切土量相等,以达到碎土质量好,耕后沟底平整。

2.在刀轴回转一周过程中,在同一相位角,必须是一把刀入土,以保证工作稳定性和刀轴负荷均匀。

3.相继入土的刀片,在刀轴的轴向距离越大越好,以免发生堵塞。

4.左弯刀和右弯刀片应尽量交错排列,以使刀轴两端承受力平衡,一般刀片按螺旋线规则排列,要注意使刀口朝入土方向,安装方法有3种:

①内装法。安装时全部刀片都朝向刀轴中央,耕后,地面中部凸起。 ②外装法。除最外端的两刀片内装外,其余刀片全部都向外装,耕后,地面中部凹下。

③混合装法。刀片内外交错排列,耕后,表面平整。

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潍柴发动机增压器在2000转以上会啸叫的原因

潍柴发动机增压器在2000转以上会啸叫的原因

潍柴发动机增压器在2000转以上会啸叫,可能有以下原因:

1. 转速过高潍柴发动转速达到3000转时,会产生啸叫,这是正常的。如果是异常的啸叫声,可能是由于增压器内部损坏、轴承润滑不良、异物过多等原因导致的。

2. 轴承损坏。增压器使用时间长,会出现各种问题,如轴承磨损、润滑不足等,这些问题都会导致啸叫声。需要找专业人员检查,更换新的轴承。

3. 叶片损坏。增压器内有叶片,如果因为各种原因如碰撞、使用时间过长等导致叶片变形或损坏,就会导致啸叫。需要更换叶片。

4. 润滑不足。增压器需要良好的润滑才能正常工作,如果润滑不足,会导致啸叫。这可能是由于机油供应不足或机油质量不好造成的。需要检查润滑系统,确保机油供应充足,使用质量好的机油。

5. 异物进入。如果空气中灰尘过多,或者增压器内进入过异物,就会导致异响。需要清理异物,检查增压器内部是否受损。

总的来说,潍柴发动机增压器在2000转以上会啸叫的原因可能有多种,需要具体检查后确定。如果是润滑不足、异物过多等原因导致的啸叫,可以通过更换机油、清理异物等方法解决;如果是轴承损坏、叶片损坏等原因导致的啸叫,则需要更换新的增压器。在解决啸叫问题时,一定要注意安全,避免因操作不当导致其他问题。

以上信息仅供参考,如有需要,建议咨询潍柴发动机售后专业人员。

浅谈涡轮增压器损坏的原因和维护

浅谈涡轮增压器损坏的原因和维护

浅谈涡轮增压器损坏的原因和维护 王志强 (河北省秦皇岛市秦港教育培训中心职业高中 河北秦皇岛066002) 工业技术 

摘要:为了提高发动机输出功率,减少废气并节约燃油,在很多工程机械以及汽、柴油机上均采用了涡轮增压技术,随着霞技术的普适 应用,大大提高了工作效率,并节省了燃油消耗,但是在涡轮增压器使用过程中,经常会出现一系列的故障,针对日前度气j呙轮增压器在使 用过程中出现的一系列问题,分析了柴油机废气涡轮增压器的工作原理和结构,对其在工作过程出现的常见故障原因及日常的堆护保养 进行了介绍,为机械操作人员和维修人员以及检验检测人员提供一定的参考。 关键词:废气涡轮增压器 轴承 故障原因 中图分类号:TK4 文献标识码:A 文章编号:1 6 72--3 791(201o)o6(a)一o1 22-01 作为工程机械主要动力源的柴油发动 机越来越广泛地采用废气涡轮增压技术, 以使发动机提高功率、减小比质量(发动机 质量与标定功率之比)、增大升功率(发动机 标定功率与排量之比)、减少有害废气排 放,并使高原地区功率得到恢复、燃油消耗 率降低等。此外与新技术相结合,废气涡轮 增压器还具有能辅助发动机制动、进行废 气再循环(EGR)、降低发动机噪声等优点。 1涡轮增压器的工作原理 在说明涡轮增压器之前,先说明一下 内燃机的基本工作原理及其同空气增压器 的关系。内燃机是一种依托空气和燃油来 工作的机械,因为燃油需要与空气混合才 能完成燃烧冲程。涡轮增压器是一种利用 发动机排气中的剩余能量来工作的空气 泵。当涡轮增压器转子转动时,大量的压缩 空气被输送到发动机的燃烧室里。由于增 加了压缩空气的重量,就可以使更多的燃 油喷入到发动机里去,使发动机在尺寸不 变的条件下而产生更多的功率。由于涡轮 增压器为发动机提供了更多的空气,燃油 在发动机气缸里燃烧时会燃烧得更充分、 更彻底。 2涡轮增压器损坏的原因 由于涡轮增压器安装在柴油机的进排 气歧管上,长期处在高温、高压和高速运转 的工况下,工作环境非常恶劣,工作条件相 当苛刻,在使用过程中容易发生故障。多年 的经验让我总结出,涡轮增压器损坏的主 要由以下原因造成。 2.1涡轮增压器两端漏油 (1)密封环磨损、失效造成漏油。 常常会出现柴油机工作时烧机油,且 排气管有明显蓝烟冒出的现象。这一般是 由于没有定期更换机油,没有及时清洗机 油滤清器,使增压器密封环磨损或失效造 成漏油。 (2)空气滤清器阻塞造成漏油。 通常会出现柴油机工作时烧机油,烟 度大、功率下降,在进气管壁七有机油等迹 象。由于不及时更换空气滤清器;在空气被 增压器吸人的过程中,因空气滤清器积尘 过多而造成阻塞,从而导致进气管内真空 度增大,压气机进气口处压力降低,叶轮的 轮背处因真空度太高造成机油渗入乐气机 内。冈此要定期及时更换空气滤清器,保持 正常的供气状态。 (3)回油不畅造成漏油。 在使用中因增压器的回油管路受阻, 致使机油回流不畅,中间体内机油压力过 高,机油沿着涡轮轴向两端流动挤出密封 环造成漏油。 (4)长时间排气温度过高。 柴油机空燃比不对、发动机正时有问 题、废气受到节流、柴油机的其他控制系统 有问题等都能导致排气温度过高,使涡轮 端密封处机油碳化,以及涡轮端轴承处局 部过热造成密封和轴承过早失效。 2.2浮动轴承、涡轮轴(主轴)磨损 浮动轴承与涡轮轴之间间隙过大、油 膜失稳,使承载能力下降,涡轮轴振动加 剧,破坏了动平衡,严重时可能使整台涡轮 增压器损坏。 造成上述情况主要有以下几个原因。 (1)未按使用说明书的要求使用机油。 (2)在使用过程中操作不当。 (3)机油变质或太脏。 (4)机油压力低或润滑油路堵塞造成的 机油量不足。 (5)长时间排气温度过高使涡轮端密封 处机油碳化,以及涡轮端轴承处局部过热 造成浮动轴承过早磨损。 2.3压气机叶轮磨损 (1)空气滤清器长期不更换,细沙尘进 入涡轮增压器,能导致压气机叶轮进气口 处的叶片磨损,使涡轮增压器的增压效果 降低,严重时破坏转子的动平衡,导致浮动 轴承磨损。 (2)进气管路破裂或有杂物进入压气 机,导致叶轮磨损。 2.4涡轮磨损 (1)排气有异物,打伤涡轮。 (2)长时间排气温度过高,使涡轮叶片 烧蚀变形。 3涡轮增压器的维护 要有良好的维护保养习惯,特别是对 空气滤清器、润滑油品质和润滑油滤清器 等的维护保养。因为涡轮增压器工作转速 很高,一般情况下都是100000转/分钟,所以 良好的维护保养是非常重要的。合理的操 22 科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION 作步骤和预防性的维护保养,可以保证涡 轮增压器的使用寿命和良好性能。为保证 其正常工作,应注意以下几方面。 3.I按照规定加注更换润滑机油 根据使用保养手册中要求的机油级别 和规格,保证机油黏度和清洁,对于超高温 或超低温的工作环境,都应选配级别合适 的润滑油。及时、保质地更换润滑油和机油 滤芯。一般要求使用5OO小时就要进行机油 和滤芯的更换。油压要正常,油温不能过高 或过低,不能油滴漏现象。 3.2预先润滑涡轮增压器 在更换滑油或做任何维修(包括放出润 滑油)之后,涡轮增压器需要进行预先润 滑。在发动机启动前要将曲轴盘动几次。启 动发动机后,在进入高速运转前,让它怠速 一段时间,以建立起整个润滑油循环和压 力。 3.3保持进气清洁 加强空气滤清器的清洁,应经常用气 泵清理滤芯,必要时内、外芯一并更换。同 时不能使异物进入压气机和涡轮中。防止 叶轮上积有灰尘,否则会降低压气机的效 率。 3.4启动前应先怠速运转 发动机在启动之后立即加速,会使涡 轮增压器在其轴承还来不及得到充分润滑 的情况下就以最大转速工作。涡轮增压器 在润滑不充分的情况下工作会损坏它的轴 承。重复地这样做会导致涡轮增压器过早 地损坏。 3.5不可长时间怠速运转 这样会增加油耗、加剧机件磨损,增压 器也会因润滑油压力过低而润滑不良。怠 速运转时间过长,排气侧压力过低,涡轮端 密封环的两侧气压不平衡,机油就会渗漏 到涡轮壳。如果泄漏很轻微,泄漏的机油会 在负荷下烧尽而不致发生故障,但会污染 涡轮叶片。因此,怠速运转时间一般不应超 过1O分钟。 涡轮增压器在正常维护与保养的情况 下,发生故障的概率将会大大降低,因此, 对于操作人员,应该从基本使用、维护保养 人手,从而延长涡轮增压器的使用寿命,使 得设备使用效率提高。

柴油机涡轮增压器喘振的原因及增压系统维护保养

柴油机涡轮增压器喘振的原因及增压系统维护保养

柴油机涡轮增压器喘振的原因及增压系统维护保养

增压器喘振是压气机的固有特性,在增压器和柴油机选配上,当柴油机在高效率区运行时,一般不会发生喘振。但当柴油机或增压器工作条件发生变化,例如当出现增压器系统空气的通道堵塞,柴油机负荷过高或过低、负荷不均或负荷突变,柴油机或增压器本身的故障等情况下,柴油机和增压器的平衡就会破坏,使工作点进入喘振区而发生喘振。在现代柴油机和增压器的选配上,根据压气机和柴油机的配合特性,运行配合时所留的余量较小,增压器或柴油机运行工况稍有变化,极易进入喘振区而发生喘振。

增压器喘振时气流强烈颤动,压气机出口压力、气体流量大幅下降,同时引起压气机叶片强烈震动并伴有噪音,有时会产生很大的“彭彭”声。喘振会不仅使增压器性能减低,影响柴油机的燃烧,严重时会使压气机零件和增压器轴承损坏。因此在运行过程中尽量避免增压器发生喘振。

1. 发生喘振的具体原因、消除方法

我们都知道,增压器喘振的机理是当压气机在某一小流量下工作,引起叶轮在扩压管的叶片通道内产生强烈的气流分离所致。下面各种因素都有可能引起压气机工作在小流量和高背压工况下,从而引起喘振。

1.1 空气流通阻力的增加

柴油机增压系统由柴油发动机、导气管、增压器、空气冷却器组成。柴油机运行时,气体的流动路线是:进气滤网(包括消音器)--压气机叶轮压气机扩压管空气冷却器(中冷器)扫气箱气缸进气口(阀)气缸排气口(阀)--排气管(包括隔栅)--废气涡轮喷嘴环废气涡轮叶片烟管废气锅炉烟囱。在上述气体流动路线中的任一环节,若因污染、变形、积炭、结垢严重或其他原因引起阻塞,就会使流阻增大,压气机的负担增加,引起压气机流量减少,背压升高,导致柴油机和增压器的联合运行工况接近喘振线而发生喘振。其中最容易脏污的部件是进气滤网、压气机叶轮与扩压管、空冷器和废气涡轮喷嘴环、叶轮,气缸进、出口(阀)容易积炭。

(1)由于机舱的油污,装卸货和空气中的灰尘,压气机进气滤网和消音器容易脏污阻塞。这不仅会使压气机进气阻力增大,供气量减少,压缩比减低,而且会导致柴油机排温上升,废气能量增大,增压器转速随之上升,容易引起超速和喘振。所以当压差超过100MM水柱时,要及时清洁进气滤网,对损坏的压差计要恢复使用。有的船舶进气滤网过厚,造成进气量不足,排温升高,必要时申请正规的进气滤网。拆检增压器时,检查消音器的污染、阻塞状况,必要时用化学剂清洁。

探究汽车发动机涡轮增压器原理及常见故障处理

探究汽车发动机涡轮增压器原理及常见故障处理

探究汽车发动机涡轮增压器原理及常见故障处理

摘要:随着汽车工业的不断进步,汽车的各种表现也在不断提高。汽车不断独立创新。在现有技术条件下,向汽车发动机添加涡轮增压器可以有效地提高汽车性能。一般来说,装有涡轮增压器的汽车往往比普通发动机性能更好。涡轮增压器虽然有其独特的功能,但如果保养不当,会严重影响涡轮增压器的寿命。为了充分发挥涡轮增压器的功能,除了了解涡轮增压器的工作原理外,还应了解涡轮增压器常见故障的一些原因,并对其进行分析、诊断和分析。尽量减少涡轮增压器故障,延长其使用寿命,有效降低车辆维修成本。

关键词:汽车发动机;涡轮增压器原理;常见故障处理

引言

汽车工业的现代发展直接提高了汽车产品各方面的性能水平,在汽车发动机中安装涡轮增压器进一步提高了汽车的动力性能。但应注意的是,涡轮增压器作为汽车零件之一,一旦保养或使用不当,就会直接影响涡轮增压器的运行安全性和寿命。

1涡轮增压器的类别、结构

涡轮增压器通常可分为三种类型:径向流量类型、轴向流量类型和混合流量类型,以适应不同的涡轮类型。涡轮增压器主要由压缩机和涡轮组成。涡轮零件主要由涡轮壳、喷嘴环和单级径向涡轮组成,它们是驱动压缩机旋转的能源。压缩机部分主要由单层径向压缩机、无翼扩散器和压缩机外壳组成。与水轮机主轴的连接采用焊接结构,压缩机叶轮以动态通道的形式安装在涡轮轴上,并按下螺母。涡轮轴和压缩机叶轮进行精确的动态单对比,保证高速正常运行。压缩机转子轴承系统是一种内部轴承类型。压缩机通过压力润滑,并添加专用过滤器。润滑油从专用过滤器输送到中间壳体润滑系统,然后直接通过机油加注管流入发动机的油底壳。涡轮末端和压缩机上安装了活塞环结构密封装置,压缩机末端也安装了油箔,防止润滑油和气体泄漏。涡轮增压器的主要固定部分是涡轮壳体、压缩机壳体和中间壳体。

2涡轮增压器工作原理

机械压缩机采用机械充电技术,前提是不改变汽油机废气排放。它主要采用提高力轮性能的方法来实现充电效果。但是,由于采用了这种方法,汽油发动机的一部分用于提高压缩机的性能,然后将高密度带电空气转移到气缸上,最终提高汽油发动机的输出功率。该方法的主要缺点是压缩机高速运行时,对进气效率有一定影响,降低了压缩机的效率,因此无法达到预期效果。以压缩机为基础开发的废涡轮增压器有效利用汽油发动机产生的废物,可以同时为燃烧室提供比传统压缩机更易燃的气体混合物。也就是说,在不增加外部能源消耗的情况下,汽油发动机的性能将提高约40%。废气涡轮增压器利用汽油发动机的废气在涡轮排气端驱动叶轮,从而带动另一端的压缩机排气孔达到空气过滤器排出空气的目的。然后空气被叶片压缩,空气第二次被管道直径减小压缩。部分排气涡轮增压器还将配备空冷器,用于冷却压缩空气,有效地减少汽油机的撞击,最终达到将燃烧注入燃烧室从而结束循环的目标。

涡轮增压器失效原因分析及预防措施

涡轮增压器失效原因分析及预防措施

涡轮增压器失效原因分析及预防措施

我部下属单位一台日本小松PC220一5 型挖掘机,使用近两年时间里连续损坏了9 台涡轮增压器。

一、原因分析

通过对该机的几次现场故障进行分析知,造成涡轮增压器损坏的原因主要有以下两个方面:

1 .润滑油不足造成的损坏

( l )油路堵塞当原增压器损坏后,在现场分析诊断时,测得主油道机油压力正常,但拆开增压器润滑油进油管时,几乎没有润滑油流出,拆检机油散热器发现散热器基本被油泥堵塞。经对发动机润滑系统进行彻底清洁后,机油润滑恢复,增压器正常运转。

( 2 )机油泵故障造成的损坏在一次增压器损坏的故障诊断中,测得主油道油压仅为0.03MPa ,增压器进油管几乎无油。检查润滑系统,没有发现油路堵塞情况。拆检机油泵时,发现有开口销的碎块进入油泵,造成齿轮及壳体损坏而使机油泵失效,并导致增压器无油润滑而损坏;此次机油泵损坏还导致了发动机的大修。

拆检损坏的其他增压器后,发现有的是中间壳中有沉积物,因而影响着增压器的润滑。

增压器的轮轴转速为几万转到2O万转的高速,所有轴承都必须得到润滑油的供应,以起到稳定、润滑和冷却的作用。若润滑油不充足或中断,在这样高的转速下,金属与金属直接摩擦必然很快导致零部件逐个损坏,直至增压器失效。

2 .发动机过热造成的损坏

由于在维修发动机过程中没有足够的资料和经验,使得一次因调校喷油泵将喷油量调整过大,一次因调整喷油正时过晚,结果均造成发动机过热(发动机工作一会儿后就感觉到发动机热气逼人),又没有及时查找原因,从而导致增压器损坏。拆检增压器时,发现增压器的轮轴因过热而变色、中间壳中有炭渣和轴承损坏。

拆检时还发现,涡轮叶轮受到高温(超过650 ℃ )时,同时将热量沿轴向压气机传递,润滑油在中间壳中烧焦形成沉淀物,并随着润滑油进人摩擦件中,加速了轴承的磨损。同时,高温下润滑油变稀,使油压降低、润滑受到影响,最终导致增压器失效。

另外,由于发动机的状况不好,使用中发动机经常出现在高速运转时突然熄火,以及驾驶员经常在发动机高速运转中停机的情况,这也是促使增压器过早损坏的原因之一。

柴油机常见故障发生的原因及解决方法

柴油机常见故障发生的原因及解决方法

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柴油机常见故障发生的原因及解决方法

作者:张建立

来源:《农民致富之友》2018年第21期

1.柴油机功率不足

1.1进、排系统故障

1.1.1空气滤清器阻塞清洗空气滤清器芯子或清除指质滤芯上的灰尘,必要时应更换,以及检查机油平面是否正常。

1.1.2排气管阻塞或接管过长,转弯半径太小、弯头过多清除排气管内积碳,重新排气接管,弯头不能多余三个,并有足够大的排气截面。

1.2燃油系统故障

1.2.1喷油器雾化不良或油压力低进行喷雾观察或调整喷油压力,并检查喷油嘴偶件或更换。

1.2.2燃油管路、燃油滤清器进入空气或阻塞按前术方法排空气或更换燃油滤清器芯子。

1.3涡轮增压器故障

1.3.1压气机、涡轮的进气管路玷污、阻塞或漏气清洗进气道、外壳、洁净叶轮,拧紧接合螺母,夹杂箍等柴油机运转时有不正常的杂声。

1.3.2增压器轴承磨损,转子油碰擦现象检修和更换轴承。

1.4连杆轴瓦与连杆轴颈表面咬毛:有不正常声音,并有机油压力下将等现象拆卸柴油机侧盖板,检查连杆大头的侧向间隙,看连杆大头是否能前后移动,如不能移动则表示咬毛,应修磨轴颈和更换连杆轴瓦。

2、柴油机不能启动

2.1电启动故障

2.1.1起动電机电刷与换向器没有接触或接触不良修整或调换碳刷,用木砂纸清理换向器表面,并吹净,或调整刷簧的确压力。

2.1.2路线接错或接触不良检查接线是否正确和牢靠。 龙源期刊网

2.1.3蓄电池电力不足 用电力充足的蓄电池或增加蓄电池并联使用。

2.2燃油系统故障

2.2.1喷油泵调速器超纵手柄位置不对起动时应将手屏位置推倒空载,转速700 ~900 r/min左右位置。

涡轮增压器失效原因及故障分析

涡轮增压器失效原因及故障分析

马广森

内容摘要:涡轮增压器在发动机工作过程中主要是增加供气量,促进燃油完全燃烧,从而起到提升动力和降低尾气排放的作用,因此增压器工况的好坏直接影响到车辆动力性和环保性,虽然涡轮增压器结构并不复杂,但由于增压器转速每分钟10万多转,这就对增压器轴承润滑和动平衡等技术要求非常高,稍微保养或使用不当都会造成增压器故障,本文主要根据在实际工作中遇到的涡轮增压器故障现象进行分析判断引起故障的原因,以明确故障所在和根源,以便对症解决问题,减少更换增压器引起的经济损失。同时根据故障原因浅谈如何使用和维护增压器。

关键词:涡轮增压器、动平衡、增压器失效、浮动轴承

一、工作原理:如下图:根据现象分析故障原因首先必须对涡轮增压器结构、工作原理及部件作用要熟悉。

涡轮增压器驱动力:主要通过发动机废气驱动涡轮壳中的涡轮叶轮,带动同轴上的压气机叶轮高速运转,随着越多的废气通过涡轮壳,涡轮和压气机叶轮转速越高。

空气增压:新鲜空气进入压气机壳后通过高速运转的压叶轮,在扩压区的作用下空气压力增大并进入发动机,同时使空气温度上升。

润滑和冷却:增压器润滑机油与发动机共用,机油进入中间壳后,进入涡轮端和压气机端的浮动轴承和止推轴承,为使浮动轴承可以自由浮动转动,浮动轴承与中间壳及轴间形成油膜,同时涡轮端有热量传到中间壳中,机油将热量带走而起到润滑和冷却作用,因此油脏和进油孔堵塞都会造成增压器损坏。

气体和机油密封:在压气机和涡轮端密封环和轴封的共同作用下,防止机油进入涡轮壳和压气机壳而漏油,同时也防止废气和新鲜空气进入中间壳。

轴向和径向定位:浮动轴承、浮动轴承挡圈、止推轴承和定距止推套起到保证轴向间隙和径向间隙,确保叶轮的灵活转动。

二、增压器失效后常见故障现象。增压器一旦失效,主要通过以下几种现象表现出来:

1、发动机动力不足,提速缓慢;2、发动机噪音增加;3、排气管冒黑或蓝烟;4、增压器转动部件咬死;5、叶轮和壳体碰擦异响;6、涡轮或叶轮碰坏卡死或异响;7、压气机端或涡轮端漏油。

涡轮增压器

第一节 增压器发展史

第一台废气驱动的增压器是由瑞士人波希在1909年至1912年间研

制成功的,而多年以后盖瑞特产品才进入涡轮增压器市场。波希博士是苏而寿兄弟研究室的总工程师,并于1915年提出了涡轮增压柴油机第一台样机的设想,但这个设想在当时几乎没有被人们所接受。

通用电气公司是在20世纪初期开始研制涡轮增压器的。1920年,一架装有自由型发动机和通用电气公司研制的涡轮增压器的雷皮尔双翼飞机创造了33113英尺(10092米)飞行高度的记录。

在第一次世界大战期间,装有涡轮增压器的发动机开始少量地应用在飞机上。直到20世纪30和40年代,首先在欧洲,然后在美国,才开始大规模地生产。在美国,通用电气公司为军用飞机研制涡轮增压器。在第二次世界大战期间,数千台涡轮增压器被用在战斗机和B-17型轰炸机上。盖瑞特公司是由1936年创立的,该公司当时为B-17型轰炸机提供中冷器,它是装在通用电气公司的涡轮增压器与帕来特和瓦特纳公司的发动机之间的一个部件。

在20世纪40年代后期和50年代初期,盖瑞特公司接到大量委托设计20—90马力的小型燃气轮机的订单。工程师们在壳体铸造、高速密封、径流涡轮和离心式压气机的研制方面具有丰富的经验。

由于有发展工业柴油机用涡轮增压器的良机,克立夫·盖瑞特先生于1954年9月27日决定把涡轮增压器部分重燃气轮机部门中独立出来,成立艾雷赛奇工业部,专门从事涡轮增压器的设计和制造。艾雷赛奇工业部后来被称为盖瑞特汽车公司。

1985年末,盖瑞特汽车公司的母公司信号公司与联合公司合并,成立了联信公司。联信公司由三个业务部门组成:联信汽车工业和联信航空工业和联信工程材料。联信汽车工业部有盖瑞特、本迪克斯和福立姆等四大类产品,是世界上最大的独立汽车部件供应商之一。1986年,联信公司购买了劳托—马斯特公司,它在售后服务市场上供应所有种类的涡轮增压器。今天,把生产盖瑞特、艾雷赛奇、劳托—马斯特和雷杰牌涡轮增压器的公司,称为联信涡轮增压系统。

康明斯发动机涡轮增压器损坏原因及使用

养护指南 

在康明斯柴油机型号中,凡带有 T1.宇的都表示该型号柴油机装配 了废气涡轮增压器。涡轮增压器是利 用排出的废气驱动涡轮,涡轮再带动 离心式压缩机来提高进气压力,并通 过中冷器冷却,增大空气的密度后进 八气缸,为柴油机提供更多的压缩空 气,以便喷八较多的燃油,产生更多 的动力。 涡轮增压器工作环境状况较差 (如矿山、施工现场),容易造成增压 器的损坏。我们经研究发现,涡轮增 压器损坏大部分是由于不正确的操 作方法、不适当的保养或修理方法所 致。 一、润滑油不足或供油滞后 润滑油压力和流量不足时,会出 现以下问题:一是增压器轴颈和止推 轴承的润滑油供应不足:二是用以使 转子轴颈和轴承轴颈保持浮动的润 滑油不足;三是涡轮增压器已处于高 速运转时润滑油还没有供到轴承。由 于摩擦部位润滑不充分,当涡轮增压 器的转速或柴油机的负荷增加。转速 很高时,即使是短暂的几秒钟也会造 成涡轮增压器轴承的损坏。 使用过程要注意以下两点: l 46 汽车维修2002年3月号 { ALTO IAETEXA E 

第一,更换机油和机油滤清器后 的起动方法:在使用前用手拨动转 子,检查有无卡滞现象和不正常的声 音。起动柴油机时应先摇转柴油机曲 轴,待机油充满机油滤清器和整个润 滑系统,机油压力稳定后再起动柴油 机。或者在柴油机起动后保持足够长 时间的怠速运转,直到机油压力稳定 时再加速。在工作中若有尖锐的响 声,应立即停机。用清洁的机油预先 注满滤清器可以减少柴油机曲轴的 摇转时间。 第二,更换新的涡轮增加器后的 起动方法: 是确保涡轮增压器机油 管与回油管在连接前的清洁。二是确 保润滑油清洁并保持在规定的工作 油面;三是拆开涡轮增压器上的回油 管接头,摇转曲轴直到增压器壳中央 的回油管接头出现稳定的油流,表明 润滑系统内的空气已被排净。当增压 器回油管拆开时,可用一个漏斗把增 压器的出油排八加油管,再连接增压 器的回油管。然后按用更换机油和机 油滤清器后的起动方法起动柴油机。 应特别注意的是当柴油机处于倾斜 状态工作时(部分负荷或全负荷运 转),如果机油液面太低或者机油泵 口王龙洲 吸八空气,会造成机油压力降低,严 重时甚至低到接近于零,这种情况即 使发生几秒钟也可能使增压器因缺 乏润滑油而损坏。 二、外部杂物或泥沙进入润滑系 统 使用含有脏物或泥沙的机油,滤 清器虽可以将杂物滤掉,但是,有时 机油可能不通过机油滤清器,而通过 旁路进八油道,到达轴承表面,产生 磨料磨损。杂质颗粒较大而堵塞涡轮 增压器内部的油道时。增压器会因缺 乏润滑油的润滑而造成机械磨损。由 于涡轮增压器的转速远远高于柴油 机转速,含有杂质的机油将使增压器 的轴承更容易受到损坏。因此,必须 找出机油脏污的原因并排除,否则更 换新的增压器后也会继续损坏,发展 下去还可能损坏柴油机。 更换机油滤清器时,可取出柴油 机内的机油油样进行分析,这有助于 防止上述损坏。应使用随机使用说明 书上所规定的机油牌号,机油滤清器 的更换期限也绝不能随便延长。 三、润滑油氧化或变质 柴油机过热、从活塞窜过的燃气 过多、机油中混八不同(下接5l页) 用 使 一 及 因 原 一 坏 一机损 一动器 一发压 一斯增 一明轮 一康涡 维普资讯 l U Ⅵ^i 、j£。、 i\L£ 养护指南 热器,即附有膨胀水箱。膨胀水箱的 作用是补充冷却液和缓冲“热胀冷 缩“液体体积的变化,所以维护时冷 却液不能加注过满。 膨胀水箱上标有_[、下两条液面 高度标记线,水温在50 ̄C以下时,膨 胀水箱内液面高度不应低于下面的 标记线。若低于此标记线,需补充冷 却液。补充的冷却液可从膨胀水箱口 加人,添加后的液面不应超过上标记 线。若超过上标记线,可以打开放液 开关放出多余的冷却液。另外,补充 的冷却液应与原装冷却液同牌号,以 防冷却液中的添加剂失效。冷却液具 有毒性,使用中应注意勃人口中。 5.水泵 水泵的作用是对冷却液加压,使 冷却液在冷却系中加速循环流动。水 泵的常见故障为水封损坏和轴承磨 损。水封损坏表现在水泵漏水,一般 换水封三件套,即水封、胶木垫、弹 簧;水泵轴承磨损,当轴向间隙> ( ̄-4t-46页)牌号的机油、冷却水漏 ^机油、机油选用不当以及没有按规 定的期限更换机油等,都能造成机油 氧化、变质而形成油泥沉积。油泥随 着增压器的旋转甩到壳体内壁上,当 累积过度影响涡轮端轴承颈的回油 时,涡轮端就会发生机油泄漏。沉积 在涡轮端轴承内的油泥由于废气传 来的高温而被烘焙成非常坚硬的结 焦,当结焦片状剥落后就会使涡轮端 轴承和轴颈磨损。 出现上述现象,一般要拆开涡轮 增压器进行清洗,并更换零件予以修 理。当发现涡轮端泄漏机油时,还必 须检查增压器的回油管和柴油机通 风管是否阻塞,机油冷却器工作是否 正常,只有将这些故障排除后增压器 0 30ram或径向间隙>0.15rnm时,就 要更换水泵,否则,将降低水泵的工 作效率,同时产生异响。 6.风扇殛风扇皮带 风扇的作用是增大流经散热器 的空气流量和流速,提高散热器的散 热能力:风扇皮带起到传递动力的作 用。当出现发动机过热现象时,应先 检查皮带是否断裂、松动或张力减弱 等,一般皮带的张紧度为用食指以 30 ̄50N的力往下按,皮带的挠度为 lO ̄15mm,否皿U应调整,不能调整的 更换皮带。若为电动散热风扇,应注 意检查风扇的控制电路。 7.节沮嚣 节温器的作用是随发动机冷却 系液温的变化自动控制通过散热器 的冷却液流量,以调节冷却系的冷却 强度。汽车发动机多采用蜡式节温 器,其常见故障为工作阀门失灵。一 般汽车行驶5万km检查一次节温 器工作情况。将节温器放在冷却液里 才能工作。当发现机油成油泥状时, 应立即按照使用说明书所规定的机 油牌号更换机油和机油滤清器。 四、外部异物进入柴油机进气或 排气系统 涡轮增压器的涡轮和压气机叶 轮都是以极高的转速旋转的,因此外 部异物进^柴油机的进、排气系统都 将损坏叶轮。小的物体(如泥沙)会 侵蚀叶轮,使叶片导风角发生变化; 大而硬的物体则会造成叶轮叶片的 破裂;柔软的物体(如棉纱)会迎着 叶轮旋转方向卷在叶片上。 如果有外部异物进^,损坏了叶 轮也就损坏了整台增压器,必须彻底 清洗。通常 压气机叶轮的损坏是由 于空气滤清器滤芯中嵌有的金属片 加热,观察大、小阀门的开度情况,若 开度不符台标准,便应更换节温器。 8.百叶窗 汽车发动机一般在散热器前面 装有百叶窗。百叶窗由许多活动叶片 组成。改变百叶窗的开度,可以调节 通过散热器的空气流量,以达到调节 冷却系冷却强度的目的。百叶窗的常 见故障为调节装置失灵,因此要定期 检查和维护百叶窗操纵机构或自动 调节装置。 9.取暖装置 取暖装置装在驾驶室里或车厢 里,从循环水路得知,取暖循环不受 散热器控制。所以,冷车起动时,暖 风控制阀应关闭,待发动机升温后 再开启,对整个发动机性能较好.在 发动机出现过热的情况下,暖气应 开大些,对发动机的降温有一定的 好处。口 被吸进了压气机所致。如果不更换滤 芯,滤芯内的金属片还可能继续掉 出,损坏新的增压器。 另外,要严格控制涡轮进气温 度,按规定调整柴油机燃料系统,不 得任意改变供油量,在柴油机停车 前,应让其在怠速下运转3-5rain,以 便让润滑油将热量带走,以免烧坏0 形密封环、轴承咬死和轴承变形。 涡轮增压器是在高温、高速条件 下工作的,给我们日常的维护保养工 作提出了更高的要求,只要我们掌握 造成涡轮增压器损坏的原因,采取正 确的操作方法和措施,保证涡轮增压 器的正常油压、润滑条件、冷却条件, 及时排除异物,就能延长涡轮增压器 的使用寿命。口 汽车维修20o

东风4B内燃机车废气涡轮增压器常见故障分析及检修保养措施

2013 NO.02 China New Technologies and Products 工业技术 东风4B内燃机车废气涡轮增压器常见故障 分析及检修保养措施 刘新国 (呼和浩特石化公司铁路车间,内蒙古呼和浩特010000) 摘要:分析东风4B内燃机车废气涡轮增压器常见故障产生的原因,此情况在国家铁道机务系统也非常多见。为了解决 这一难题,铁路车间机务技术人员反复对这些故障进行总结和分析,找到了原因,并制定了防止和减少故障发生的措施。 关键词:内燃机车;涡轮增压器;保养措施 中图分类号:TK4 文献标识码:A 呼和浩特石化公司现有东风4B型内 燃机车两台和GKD4型内燃机车一台,在 经过多年的运用和检修过程中,东风4B 型内燃机车原装45GP802系列增压器由 于其压比及效率偏低已明显不能适 16V240ZJB型柴油机的匹配性能,加之其 增压器转子积炭固死的惯性故障,从根本 上无法得到解决,严重影响了机车的可靠 性。之后采用的ZN310系列增压器是 45GP802系列增压器的升级换代产品。但 是故障频率仍然比较高,主要有转子固 死、向外喷油、喘振等。对机车动力造成大 的影响对机车设备安全也造成很大危害。 此情况在国家铁道机务系统也非常多见。 为了解决这一难题,铁路车间机务技术人 员反复对这些故障进行总结和分析,找到 了原因,并制定了防止和减少故障发生的 措施,具体分析措施结果如下。 内容: 1故障及原因 1.1转子固死 主要原因:(1)轴承处漏油后烧结,使 轴承损坏或固死。(2)喷嘴环喷嘴叶片变形 严重时与涡轮叶片相碰或咬死,导致转子 停止转动。 1.2压气机转速降低 主要原因:(1)积炭等污物使旋转阻力 增加。f2)喷嘴环由于超温变形,使喷嘴出 口面积增大,转子转速降低。(3)柴油机排 气系统漏气,进入涡轮机的气体减少。 1.3轴承处向外喷机油 主要原因:(1)回油管路阻塞,使回油 不畅。(2)密封装置失效,向压气机壳内泄 漏。 1.4增压器喘振 主要原因:(1)满负荷状态下由于起伏 坡道等情况发生负荷变化。(2)提手柄速度 过猛或降速过快。(3)进气通道帆布罩安装 不当或被吸瘪使进气进气道变窄影响进 气量。(4)通道中有积垢。压气机空气通道 或涡轮机燃气通道内严重积垢,使通道阻 力增加,会引起压气机喘振。(5)个别气缸 发火不良或不发火。(61联合调节器减载针 阀开度过大,也会造成短时喘振。 1.5增压器有异常响声 主要原因:(1)nt轮损坏或转子叶轮与 壳体的间隙过小。(2)轴承与止推片磨损严 重,转子游动量过大造成叶轮外缘与壳体 一1 54一 中国新技术新产品 碰擦。(3)轴承、密封环等运动件的干摩擦 引起异常声响。(4)叶片变形或转轴偏磨造 成转子平衡破坏。(5)压气机因异物进入或 严重碰擦壳体而产生卷边变形,破坏了正 常的通道,在高速气流的摩擦作用下会发 出高频嘶叫声。 2检修保养措施 2.1定期清洗空气滤清器,保持进气 道清洁。 2.2定修时按照检修规程进行检查, 叶轮的转动情况、有无喷油、有无破损、有 无结垢杂物等及时发现问题,做出早期的 预防。 2.3加强柴油机运转时的性能检查, 气缸的发火情况,及时发现工作不良的气 缸,保证各缸发火正常,良好,减少后燃现 象。 2.4定期检查废气总管及中冷器和涡 轮增压器连接处的气密程度,杜绝漏气。 2.5定期清洗机油滤清器,保证润滑 油的清洁。 2.6调节增压器的进油压力保证轴承 的良好润滑。 2.7定期检查排气支管,发现破损及 时更换,如有破损支管,应检查总管内有 无残留杂物,防止进入增压器损坏叶轮。 2.8检查高低温冷却水的温度,调整 或更换温控阀,使水温保持正常,防止超 温,使增压器得到良好的冷却。 2.9柴油机启动前,严格按照操作规 程进行打滑油,保证时间3分钟,保证压 力O.05Mpa。 2.10满负荷运行过程中,转速的变化 尽量平稳,尽量避免转速变化过快,避免 猛提手柄和突然卸载,以减小增压器负荷 的突然变化。 2.11满负荷运行后,尽量不要立即停 机,柴油机怠速运转一段时间后,待水温 下降到65到7O度时再停。 2.12停机后不要立即关闭辅助机油 泵,打3分钟滑油后再断电,使滑油充分 润滑和冷却轴承部位,以免长期缺油和过 热造成早期损坏。 2.13检查增压器回油管是否畅通,去 除阻塞物。 2.14清除压气机吸气流道阻碍物或 更换管道。 2.15调整联合调节器减载针阀开度 至正常情况。 3检修保养项目对应表 见图表: ZN310型废气涡轮增压器保养一览表 、 晕 转予 压气机转 乳I舷处向 增fE器 增臌器彳 旆、、 吲死 速 氐 外填机油 喘版 襻轴目声 1 ● ● 2 ● ● ● ● ● 3 ● ● ● 4 ● 5 ● ● ● 6 ● ● ● 7 ● ● ● 8 ● 9 ● ● ● ● lO ● ll ● ● ● 挖 ● ● ● ● 】3 ● ● ● 14 ● ● l5 ● 结语 铁路车间在参照《内燃机车操纵规 程》和《内燃机车检修规程》的基础上,进 一步优化细化了机车操作规程,对增压器 的保养提出了专门的要求。通过13常培训 和班前学习,使全体机车乘务人员和检修 人员提高了认识、操作水平和操作能力, 并强化了实施和执行。通过一段时期的落 实,起到了良好的效果,经过统计对比显 示,机车增压器故障率大大降低,机车油 耗也相应降低,机车功率有了提高。 参考文献 【1】王信礼,柳长青.内燃机车柴油机增压器 故障的早期判断fJ1.内燃机车,2006. [2】张志强,高建军.JMY380内燃机车增压 器故障原因及对策[C】.河南省铁道学会 2007年学术活动月优秀论文集,20o7.

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