張建操,許濤
某增壓器卡滯問題分析及整改
張建操,許濤
(安徽江淮汽車集團股份有限公司,安徽 合肥 230601)
文章對增壓器卡滯的原因進行了詳細地調(diào)查分析,發(fā)現(xiàn)曲柄及襯套材料耐腐蝕性差是主要原因。解決措施是更改材料,并使用A特征。對優(yōu)化方案再次進行試驗驗證,未再次出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象,說明整改效果明顯。
增壓器;卡滯;耐腐蝕
CLC NO.: U472 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)16-216-02
某型增壓發(fā)動機在臺架可靠性實驗過程中發(fā)生多次增壓器旁通閥推桿卡滯問題,故障表現(xiàn)為:發(fā)動機進氣壓力偏小,功率、扭矩不足。對故障件進行了拆解,可以明顯看出旁通閥關閉不嚴,執(zhí)行器推桿卡死(如圖1所示)。
圖1 故障件現(xiàn)狀
增壓器能為發(fā)動機帶來澎湃動力,而增壓器旁通閥推桿卡滯,將大大影響發(fā)動機的動力性。本文將對執(zhí)行器卡滯原因進行分析,找出主因,并制定相應措施,解決卡滯問題。
通過調(diào)查圖紙,曲柄外徑尺寸為Φ11.4±0.03mm,而與之配合的襯套內(nèi)徑尺寸為Φ11.6±0.04mm,所以曲柄與襯套的配合間隙為0.2±0.07mm。此配合間隙為目前增壓器廠家普遍采用的尺寸,如果配合間隙過大,會導致廢氣泄漏量過大,影響排放,反之,過小則會影響兩者之間的運轉(zhuǎn)。因此此項原因可以排除。
曲柄與襯套的材料均為CMD6089,是目前增壓器常用的一種材料,能夠滿足發(fā)動機最高排溫950℃的使用要求,因此不存在耐溫差的問題。
拆解卡滯增壓器并進行晶相分析,發(fā)現(xiàn)曲柄和襯套表面的氧化層厚度較大,最大厚度分別為42.8um、67.4um(如圖2所示)。而根據(jù)前面調(diào)查的結果,曲柄和襯套的配合間隙為0.2±0.07mm,目前的氧化層厚度已使得曲柄和襯套之間幾乎無配合間隙,從而導致兩者發(fā)生卡滯。說明材料的耐腐蝕性不足,使得氧化層厚度偏大,最終導致增壓器的卡滯。
圖2 晶相分析結果
分別對曲柄和襯套的材料進行了分析,結果顯示:曲柄或襯套的材料符合要求,表面沉積物為燃燒產(chǎn)物引起的氧化層,富含O、C、P、Ca(分析結果如圖3所示)。因此此項原因也可排除。
圖3 材料分析結果
試驗對渦前排溫進行檢測,渦前最高溫度為908℃(結果如圖4所示),滿足小于930℃的設計要求,因此不存在排溫偏高的問題。
圖4 發(fā)動機排氣溫度曲線
通過前面的原因分析,基本確定增壓器卡滯的主因是曲柄及襯套材料耐腐蝕性較差。
為提高材料的耐腐蝕性,將曲柄及襯套材料由CMD6089更改為EW52。另外,為了避免渦殼因高溫膨脹力作用在襯套上,使得襯套內(nèi)徑變小而導致曲柄與襯套之間發(fā)生卡滯,在襯套上使用如圖5所示的A特征。
圖5 A特征示意圖
對優(yōu)化后的增壓器再次進行可靠性試驗,增壓器未發(fā)生卡滯現(xiàn)象。并將試驗后的增壓器寄回廠家,對增壓器執(zhí)行器的運行曲線進行檢測,結果顯示執(zhí)行器進程曲線與回程曲線運行良好(如圖6所示),說明增壓器執(zhí)行器未發(fā)生卡滯,整改效果明顯。
圖6 增壓器執(zhí)行器運行曲線
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Analysis and Rectify on Turbocharger Clamp
Zhang Jiancao, Xu Tao
( Anhui Jianghuai Automobile Group Co., Ltd, Anhui Hefei 230601 )
The article had a detailed investigation and analysis on turbocharger clamp. Poor corrosion resistance on the crank and liner material was the main reason. The solution was to change the material and use A structure. Finally the optimized measures were tested, and turbocharger clamp wasn’t recurred. It was indicated that rectification effect is obvious.
Turbocharger; Clamp; Corrosion resistance
U472
A
1671-7988 (2017)16-216-02
10.16638 /j.cnki.1671-7988.2017.16.076
張建操(1982-),男,工程師,本科,就職于安徽江淮汽車集團股份有限公司。主要從事發(fā)動機設計工作。