淺談廢氣渦輪增壓器的應(yīng)用和維護(hù)

孫貴濤+劉磊+韋鵬

摘 要：廢氣渦輪增壓器在當(dāng)今社會(huì)以大功率，大扭矩，低排放等優(yōu)點(diǎn)在公交車型柴油車，以及家用小排量車型里得到了廣泛普及。取得了社會(huì)，家庭，公共，環(huán)保利益的大豐收。但是隨著渦輪車型的不斷增加，各種各樣的故障和損害也隨之而來(lái)，所以說(shuō)正確的使用和維護(hù)渦輪增壓器，是減少企業(yè)和家庭經(jīng)濟(jì)損失的關(guān)鍵。

關(guān)鍵字：廢氣渦輪增壓器;應(yīng)用;維護(hù)

中圖分類號(hào)：TK423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1、廢氣渦輪增壓器

廢氣渦輪增壓器是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣慣性沖力來(lái)推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動(dòng)同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來(lái)的空氣，使之增壓進(jìn)入氣缸。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增快，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進(jìn)入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應(yīng)增加燃料量就可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。一般而言，加裝廢氣渦輪增壓器后的發(fā)動(dòng)機(jī)功率及扭矩要增大20～30%。

2、廢氣渦輪增壓器的組成

渦輪增壓器主要由壓氣機(jī)和渦輪兩部分組成。壓氣機(jī)部分主要包括：壓氣機(jī)，擴(kuò)壓器，和壓氣機(jī)殼;渦輪部分主要包括：渦輪殼，單級(jí)徑流式渦輪。

3、廢氣渦輪增壓器的工作原理

內(nèi)部渦輪軸與渦輪采用摩擦焊焊接成一體。壓氣機(jī)葉輪以間隙配合裝載渦輪軸上，并用螺母壓緊， 增壓器的轉(zhuǎn)子支撐采用內(nèi)支撐形式，全浮動(dòng)式浮動(dòng)軸承位于兩葉輪之間的中間體內(nèi)，轉(zhuǎn)子的 軸向里靠止推軸承端面來(lái)承受。

在渦輪段和壓氣機(jī)端均設(shè)計(jì)有密封環(huán)裝置。以防止?jié)櫥偷男孤叮鰤浩鞯纳戏竭€有旁通閥（俗稱放氣閥），它的作用是當(dāng)壓氣機(jī)內(nèi)達(dá)到一定壓力后通過(guò)壓力閥推動(dòng)排氣渦輪端的卸壓閥門打開(kāi)，使廢氣不留經(jīng)葉輪直接排到大氣中，從而降低轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度，來(lái)降低壓氣機(jī)內(nèi)的壓力，其主要作用是，比如發(fā)動(dòng)機(jī)怠速或低速工作的時(shí)候，不需要太大的壓力，所以通過(guò)卸壓這種手段來(lái)保護(hù)增壓器以及發(fā)動(dòng)機(jī)。

增壓器采用壓力潤(rùn)滑，潤(rùn)滑油從機(jī)身上的主油道進(jìn)入進(jìn)油口，進(jìn)入潤(rùn)滑系統(tǒng)，然后通過(guò)回油管流回發(fā)動(dòng)機(jī)的油底殼。

渦輪增壓器是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣驅(qū)動(dòng)渦輪，它工作的環(huán)境經(jīng)常處于高速、高溫下工作，增壓器廢氣渦輪端的溫度在600度以上，增壓器的轉(zhuǎn)速也非常高，因此為了保證增壓器的正常工作，對(duì)它的正確使用和維護(hù)十分重要。

4、廢氣渦輪增壓器的典型故障分析

4.1 發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降、機(jī)油損耗大、增壓器異響

（1）檢查過(guò)程：首先對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行斷缸測(cè)試，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力還可以，加機(jī)油口有串氣現(xiàn)象，處理油污后我先對(duì)廢氣渦輪增壓器的周邊管道進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)在水箱背面的中冷器鏈接增壓器管部分脫出，管道內(nèi)有大量輛機(jī)油，打開(kāi)增壓機(jī)進(jìn)氣管道發(fā)現(xiàn)增壓器的葉片已經(jīng)磨損到殼體，用手撥動(dòng)渦輪軸上下左右有間隙。打開(kāi)空氣濾芯發(fā)現(xiàn)濾芯已經(jīng)被灰塵覆蓋。緊固管道后，清洗中冷器，更換渦輪增壓器和空氣濾芯后恢復(fù)正常。

（2）故障分析：發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)力是因?yàn)榭諝鉃V芯堵塞，增壓器無(wú)法大量吸入空氣進(jìn)行增壓，即使被吸入的空氣增壓后因?yàn)橹欣涔艿牟糠置撀湓鰤簹怏w無(wú)法順利的進(jìn)入到發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)。增壓器異響是由于渦輪軸徑向縱向間隙上下左右超標(biāo)，密封環(huán)，軸承嚴(yán)重磨損。發(fā)動(dòng)機(jī)高速轉(zhuǎn)動(dòng)后增壓器潤(rùn)滑機(jī)油由于密封環(huán)的實(shí)效被大量混同增壓氣體帶入中冷器內(nèi)部囤積。少量隨冷卻后的增壓氣體進(jìn)入燃燒室造成冒藍(lán)煙。廢氣也因?yàn)槊芊猸h(huán)的失效進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系內(nèi)使曲軸箱壓力上升，造成加油口處串氣。

4.2 燒機(jī)油嚴(yán)重 排氣管冒藍(lán)煙

（1）檢查過(guò)程：首先檢查渦輪增壓器，拆下中冷器與增壓器的連接橡膠管，發(fā)現(xiàn)中冷器內(nèi)部存有大量的機(jī)油，于是拆下與渦輪增壓器連接的進(jìn)氣管，發(fā)現(xiàn)渦輪軸已經(jīng)非常松，進(jìn)氣渦輪葉輪有損傷。于是更換渦輪增壓器，為了確保此渦輪增壓器能夠正常使用，在更換渦輪增壓器的同時(shí)清潔了進(jìn)氣管子路，更換了空氣濾芯;經(jīng)試車故障排除。

（2）故障分析：由于渦輪增壓器工作溫度高，工作轉(zhuǎn)速也非常高，全負(fù)荷工作狀態(tài)下，高速運(yùn)轉(zhuǎn)的葉輪軸對(duì)動(dòng)平衡要求非常高，由于沒(méi)有對(duì)車輛進(jìn)行定期保養(yǎng)，沒(méi)能及時(shí)更換空氣濾清器，使空氣中的粉塵和微粒進(jìn)入進(jìn)氣道，將進(jìn)氣增壓輪片打傷磨損，破壞動(dòng)平衡，致使磨損增大，導(dǎo)致漏油。在急加油時(shí)，機(jī)油壓力加大，排氣測(cè)的壓力會(huì)迅速增加，而渦輪增壓器的進(jìn)氣測(cè)將會(huì)產(chǎn)生真空，所有機(jī)油會(huì)漏到進(jìn)氣測(cè)而隨著被壓縮的空氣進(jìn)入氣缸進(jìn)行燃燒，造成冒藍(lán)煙。

5、廢氣渦輪增壓器維護(hù)

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油和機(jī)油濾芯應(yīng)該嚴(yán)格根據(jù)保養(yǎng)時(shí)間定時(shí)進(jìn)行更換，防止機(jī)油里面雜質(zhì)進(jìn)入，因?yàn)闇u輪里面轉(zhuǎn)軸和軸套之間配合較小，機(jī)油里一旦有雜質(zhì)就會(huì)影響到潤(rùn)滑能力，早成渦輪過(guò)早報(bào)廢。其次使用正確牌號(hào)的潤(rùn)滑油，對(duì)渦輪增壓柴油機(jī)至少應(yīng)使用CD級(jí)增壓機(jī)油。

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)以后，特別是在冬季，發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后，應(yīng)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)幾分鐘，千萬(wàn)不能轟油門，這樣做是為了機(jī)油加熱后流動(dòng)性更好，是渦輪內(nèi)部得到充分潤(rùn)滑以防止損壞增壓器油封損壞。

（3）熄火前，發(fā)動(dòng)機(jī)也應(yīng)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)幾分鐘，讓發(fā)動(dòng)機(jī)、增壓器轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速降下來(lái)以后再熄火，本來(lái)增壓器轉(zhuǎn)速很高，突然熄火，機(jī)油泵不打油，增壓器轉(zhuǎn)子仍在高速慣性運(yùn)轉(zhuǎn)，由于經(jīng)常處于高溫下運(yùn)轉(zhuǎn)，到增壓器的潤(rùn)滑油管線由于高溫，內(nèi)部機(jī)油容易形成結(jié)焦，這樣會(huì)造成增壓器軸承的潤(rùn)滑不足而損壞干磨。

（4）按時(shí)對(duì)空氣濾芯進(jìn)行清潔，防止灰塵等雜質(zhì)進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的壓氣壓輪，造成增壓器轉(zhuǎn)速不穩(wěn)使增壓效率失效加劇軸套和密封件磨損。

（5）對(duì)于中冷器要注意進(jìn)氣管路連接膠管是否脫落，破裂。汽車運(yùn)行時(shí)的震動(dòng)容易使其磨損脫落，造成增壓低或無(wú)增壓，使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力下降。