渦輪增壓器的故障診斷與排除

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1、專業(yè)資料渦輪增壓器的故障診斷與排除【摘要】本文主要內(nèi)容是關(guān)于渦輪增壓器的原理和使用、常見故障和以后的發(fā)展趨勢(shì)。渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣作為動(dòng)力來推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動(dòng)同軸的葉輪位于進(jìn)氣道內(nèi)，葉輪就壓縮由空氣濾清器管道送來的新鮮空氣，再送入氣缸。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速加快，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步加快，空氣壓縮程度就得以加大，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量就相應(yīng)地得到增加，就可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率了。【關(guān)鍵詞】渦輪增壓；原理；故障；發(fā)展趨勢(shì)。引言目前石油燃料匱乏，浪費(fèi)嚴(yán)重，汽油機(jī)一般汽油的利用率只有30%—35%。未來汽車發(fā)展趨勢(shì)于節(jié)

2、能、環(huán)保、安全。油料的不斷消耗，迫使人們提高利用率減少浪費(fèi)。汽車作為石油燃料最大消耗者之一，對(duì)科學(xué)優(yōu)化使用石油燃料迫在眉睫。汽車渦輪增壓技術(shù)的應(yīng)用使得在相同排量發(fā)動(dòng)機(jī)中獲得更多的動(dòng)力，增壓后的空氣使燃油能夠燃燒更充分、更徹底，尾氣排放更趨于環(huán)保。壓縮空氣動(dòng)力來源于廢氣排放時(shí)瞬間慣性沖擊力，不加利用也是能量損失。渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)是它可在不增加發(fā)動(dòng)機(jī)排量的基礎(chǔ)上，大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩。一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)裝上渦輪增壓器后，其輸出的最大功率與未裝增壓器相比，可增加大約40%甚至更多。[1]學(xué)習(xí)資料專業(yè)資料一、渦輪增壓概述（一）渦輪增

3、壓定義渦輪增壓器(Tubro)實(shí)際上就是一個(gè)空氣壓縮機(jī)。它是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣作為動(dòng)力來推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪(位于排氣道內(nèi))，渦輪又帶動(dòng)同軸的葉輪位于進(jìn)氣道內(nèi)，葉輪就壓縮由空氣濾清器管道送來的新鮮空氣，再送入氣缸。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速加快，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步加快，空氣壓縮程度就得以加大，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量就相應(yīng)地得到增加，就可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率了。常見用于汽車引擎中，透過利用排出廢氣的熱量及流量，渦輪增壓器能提升內(nèi)燃機(jī)的馬力輸出。渦輪增壓的主要作用就是提高發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩，讓車子更有勁。一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)裝上渦輪增

4、壓器后，其最大功率與未裝增壓器的時(shí)候相比可以增加40%甚至更高。這樣也就意味著同樣一臺(tái)的發(fā)動(dòng)機(jī)在經(jīng)過增壓之后能夠產(chǎn)生更大的功率。就拿我們最常見的1.8T渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)來說，經(jīng)過增壓之后，動(dòng)力可以達(dá)到2.4L發(fā)動(dòng)機(jī)的水平，但是耗油量卻比1.8發(fā)動(dòng)機(jī)并不高多少，在另外一個(gè)層面上來說就是提高燃油經(jīng)濟(jì)性和降低尾氣排放。不過在經(jīng)過了增壓之后，發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)候的壓力和溫度都大大升高，因此發(fā)動(dòng)機(jī)壽命會(huì)比同樣排量沒有經(jīng)過增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)要短，而且機(jī)械性能、潤(rùn)滑性能都會(huì)受到影響，這樣也在一定程度上限制了渦輪增壓技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用。學(xué)習(xí)資料專業(yè)資料（二）

5、渦輪增壓器的組成與工作原理渦輪增壓器的組成由渦輪，壓氣機(jī)，轉(zhuǎn)子總成，軸承機(jī)構(gòu)，中間體和密封裝置等組成。工作原理是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的高溫高壓廢氣驅(qū)動(dòng)廢氣渦輪旋轉(zhuǎn)，廢氣渦輪帶動(dòng)同一軸上的壓氣機(jī)共同旋轉(zhuǎn)，壓氣機(jī)壓縮由空氣濾清器過濾后的空氣，使空氣被壓縮后增壓進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量的裝置，減少廢氣中CO、HC、CL粒等有害物的排放。廢氣渦輪與壓氣機(jī)通常裝成一體。下面是渦輪增壓器的工作原理圖：1-1渦輪增壓工作原理圖：紅色為高溫廢氣，綠色為新鮮空氣。二、渦輪增壓器的常見故障及檢修（一）故障現(xiàn)象利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)主動(dòng)葉輪，

6、與主動(dòng)葉輪同軸的從動(dòng)葉輪也以同樣轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。[2]怠速時(shí)，葉輪轉(zhuǎn)速約為12000r/min，當(dāng)加速踏板踩到底時(shí)，葉輪轉(zhuǎn)速約為135000r/min。因從動(dòng)葉輪在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣端，加大了進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣量，避免發(fā)動(dòng)機(jī)在較高轉(zhuǎn)速下進(jìn)氣遲滯；能大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩，且最大轉(zhuǎn)矩峰值呈平直線狀。學(xué)習(xí)資料專業(yè)資料1.增壓器突然停止運(yùn)轉(zhuǎn)其原因多為增壓器軸承損壞、轉(zhuǎn)子組燒壞，外界物將渦輪、泵輪葉片打壞而卡死等。2.增壓器渦輪或泵輪端“排油”當(dāng)增壓器轉(zhuǎn)子軸磨損嚴(yán)重，轉(zhuǎn)子軸密封環(huán)失去作用，或操作不當(dāng)造成潤(rùn)滑條件惡劣致使密封環(huán)磨損、拉傷而失效時(shí)，渦輪端或泵

7、輪端出現(xiàn)“排油”故障。渦輪端“排油”，會(huì)使排氣管、消聲器產(chǎn)生大量油污和積碳增大排氣阻力，降低增壓器的轉(zhuǎn)速，使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力下降；泵輪端“排油”，會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管道存有大量機(jī)油，機(jī)油消耗加大，進(jìn)氣阻力加大，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力便下降。[3]3.增壓器振動(dòng)劇烈且有噪聲其主要原因是由于轉(zhuǎn)子軸嚴(yán)重磨損，使軸承間隙加大產(chǎn)生振動(dòng)，渦輪與泵輪損壞或沾有油泥使轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡被破壞而產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)。若噪聲明顯表現(xiàn)出是金屬摩擦，則是泵輪或渦輪葉片與殼體碰擦。4.增壓器氣喘因進(jìn)氣系統(tǒng)堵塞，如空氣濾清器堵塞、進(jìn)氣道油灰沉積等原因，造成發(fā)動(dòng)機(jī)增壓壓力下降且產(chǎn)生較大波動(dòng)，在增壓

8、器泵輪端出現(xiàn)如氣喘的異響，伴隨發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)，動(dòng)力下降，排氣管冒黑煙。5.增壓器增壓力下降進(jìn)氣管道堵塞、軸承與軸磨損、渦輪或泵輪葉片變形或損壞、與殼體摩擦等均會(huì)造成增壓壓力下降。[4]學(xué)習(xí)資料專業(yè)資料（二）故障檢修1.外觀檢查觀察渦輪