废气涡轮(共8篇)
废气涡轮 篇1
汽车废气涡轮发电是利用汽车排放的废气推动涡轮机涡轮转动进而带动发电机发电的新的节能方法, 青岛大学的张铁柱教授为此设计了一种新装置获专利一项, 日本的吉田佑也曾做过此方面试验, 证明废气涡轮发电量足以提供汽车运行所需电能, 但国内部分学者仍持怀疑态度。为了求证汽车废气涡轮发电量的多少, 是否具有可行性, 需要从理论上求得涡轮机, 发电机的大致功率。本文基于此目的, 以东风EQ6100型发动机为例, 从排放废气量入手, 计算得出理论排气功, 最后求出了涡轮机的功率。
一、涡轮机废气质量流量的确定
要知道发动机气缸及气道的空气流速, 进而求得扫气空气量, 需要确定气缸内的压力随时间变化情况和进、排气阀口开启时在某一时间内的充气量dmI流入气缸, 排气量dmE流出气缸。如图1所示。
则有质量守恒方程:
dm=dmI+dmE
能量守恒方程:
d (m, u) =dmI×hI-dmE×hE±P·dvdQW
其中:u———气缸中气体的内能;
hI———充气的焓, 按单位质量气体计算;
hE———废气的焓, 按单位质量气体计算;
dQW———在所观察时间内, 通过气缸壁的传热量。
假设流入的空气立刻同气缸内废气完全混合, 而且空气流入气缸时的动能通过涡轮转化成热量, 于是由质量守恒方程和能量守恒方程得出:
令气缸的工作容积为VS, 进气阀面积函数为φI, 排气阀的面积函数为φE则得:
式中:
或:
以上式中:r/l为曲拐半径γ与连杆长1之比
ΦI是由进气管内压力PI和气缸内压力P算出的流量参数
ΦE为气缸内压力P和排气管内压力P3算出的流量参数。
应用以上公式可以对内燃机实际工作过程进行模拟计算, 一般从压缩始点开始依次完成一个完整循环, 再次回到计算始点时比较2次计算的结果。如果达不到精度要求再将计算得到的始点参数作为初始参数重新计算直到满足为止。
进排气过程热力学参数的计算, 不仅是求解工作过程的其它热力学参数所必需的, 而且对于了解进排气过程压力和温度波动情况, 预测及验证进排气系统的设计结果进行发电机的匹配也是十分重要的。
对于进排气过程计算, 一般采用容积法即把进排气歧管看成是与原有管通容积相当的一个容器, 而容器内的压力变化完全是由气体的充填和排空决定的。把一些存在压力降的过程 (空气滤清器, 气门, 消声器等) 当成节流元件。对于简化后的容器可以列出质量守恒方程, 能量守恒方程以及气体状态方程, 其形式与求解气缸参数的微分方程相似。
这样可以求出图2。
由图2可见气缸中各状态各转角时的温度与压力值。排气初期压力可达到0.4MPa, 温度可达1000k左右, 但在排气管中压力稳定在0.1MPa以上。这样具备了求扫气空气量的计算数据。
(μ为面积收缩系数)
代入数据:eq=0.00003997m2ρI=1.137kg/m3TI按室温293k
代入r=1.4, Ρ3为排气管处涡轮机进气口 压力为0.12MPa, Ρ1为0.095611467MPa, μ的值暂取1。
则代入以上数据求得:
mS0=0.0091 kg/s
以前得到的数据:mα=2.734kg/min=0.045kg/s
所以可以得到一缸进入进气管的废气质量流量为:
通过涡轮的废气流量和内燃机进气流量之间有着一定的联系, 是解决问题的关键。如果涡轮机不并联压气机, 即不增压, 并且设计的排气旁通阀不开启不放掉一部分的排气的话, 则通过涡轮的废气质量流量mT应该等于进气流量加上燃油流量mf。即:
由于燃烧理论空气量λtot·和总的过量空气系数αst。因此mT比m最多大7%左右。在全负荷时通常mT=1.03m左右。
则可以计算一缸提供涡轮机的质量流量:
mT=1.03m =1.03 ×0.0541 =0.0557kg/s
这是一缸提供给涡轮机的质量流量, 则理论上的排气流量应当是6倍, 但因为6缸的工作行程不是同步的, 同步发动机颠簸的厉害, 为了提供大的排气功并且考虑到发动机稳定工作, 现在往往把3个同步气缸用一个排气支管, 这样2个排气支管再混合到一处。实际上6缸直列式发动机曲轴转动两周则可有3个气缸的全排气, 可以假定3个气缸轮流排气, 吹动定压涡轮的转动。这样:
mT=0.0557×6/2=0.1671kg/s
这就是涡轮机的废气质量流量了。
二、涡轮机进气温度的确定
计算涡轮机功率时需要知道涡轮前的温度, 即气缸的排气温度, 而气缸的排气是一个复杂的流动过程, 在此过程中排气的压力、温度和通道中的流速都在不断变化。计算得到排气的温度大约在1000k左右, 但真正传到涡轮叶片时或者对于整个排气管来讲温度是多少, 则需进一步分析。
计算时假设排气过程中排气管内的压力保持不变, 再假设排气行程终了时排气管内各处温度都相同。排气过程中气体从排气始点的压力P5膨胀到涡轮前的P3, 因此排气管中的平均温度T3应该低于排气始点的温度T5, 但是高于排气始点与等熵膨胀到3′的温度T3, 这是因为排气过程中有截流作用。如图3所示。
在理想的汽油机中 (缸壁无传热) 活塞在下止点时, 排气阀瞬时全开。一部分排气即从气缸冲入排气管中。气缸内的气体作等熵膨胀释放出来的能量成为排气通过排气阀时的流速, 使排气在排气管中变为旋涡而转化成热量。接着, 活塞从下止点向上止点移动将气缸中的气体全部驱入排气管中。这种理想的排气过程可分作以下2个阶段来描述。设想在排气管中靠近排气阀处有一个柱塞, 作用在柱塞上的压力就是排气管中的背压P3。如图4a) 所示。
第一阶段———活塞在下止点 (左端) 静止不动, 排气阀瞬时开启, 排气冲出气缸推动活塞向右移动, 直到气缸中压力下降到P3为止 (如图b) 。
第二阶段———活塞从左向右即从下止点向上止点移动。将气缸中气体全部驱入排气管中, 使柱塞继续向右移动。排气行程终了时排气管中的废气状态为P3, T3和V3 (见图c) 。
在第一阶段和第二阶段中, 排气推动柱塞所做的功为P3V3, 在第二阶段中, 活塞将气缸中气体全部驱入排气管时所做的功 (负功) 为P3V5。因此在整个排气过程中, 排气所做的净功为P3 (V3-V5) 。由于假定这是一个等熵过程, 根据热力学第一定律可得:
U=U3+P3 (V3-V5) (U为排气内能)
假设气缸中没有残余废气, 上式左右2侧的排气量应该相等。因此, 就1kg废气来讲上式可以写为:
u=u3+ (V3-V5) P3 (u-切向速度)
由于u=h-PV (h-等熵含变) 因此:
h5-P5·V5=h3-P3V3+P3 (V3-V5) (1)
对于理想气体来说h5-h3=CP (T3T5) (CP-定压比热)
(2) 式代入 (1) 式可以得到:
由以上数据已经得到排气口温度约为1000k, 排气管出来的压力P5基本上为0.4MPa左右, 而排气管中稳压P3为0.12MPa左右, 则rG取1.3, 按公式计算:
如按等熵膨胀得到终点温度为:
在实际排气中, 排气在冷却的气缸盖气道中高速流动时会遭受严重的散热损失。在不冷却可是并不完全隔热的排气管中也有散热损失存在。涡轮进气壳中同样有散热损失, 为保守起见, 则选进入涡轮机的进气温度为725.979k为宜。
三、内燃机排气功的确定
排气功的大小直接影响到涡轮的功率, 而排气始点的温度与压力直接影响着排气膨胀功的多少。对于非增压柴油机来说, 这种回收功一般占燃料输入能量的6.8%, 相当于柴油机有效输出功的18%左右。
图5中有垂直竖线的三角形面积0-4-5就表示排气供给涡轮的可用功。用Wtr表示。三角形面积0-4-5等于等熵膨胀曲线5-4下的面积c-54-d减去矩形面积c-0-4-d。则有:
(5为排气始点, 4为涡轮机后)
由于代入上式得:
再将状态方程V5=RT5/P5代入上式得到1kg排气完全膨胀功。即:
那么, T5=1000k, P5=0.4MPa, P4=0.1MPa, R=287, r取1.3代入上式可以求出排气功为:
四、涡轮机功率的确定
涡轮机管径的实际面积是难确定的, 与排气管进行如何的连接需要深入研究。缩小涡轮机的管径可以适当增大涡轮机的流量, 从而可更多的用于推动发电机发电, 但管径的缩小使流速增大会引起排气管发生气阻, 当流速超过声速就会产生气鸣声, 这是有专门的马赫数来决定的。以后求出涡轮机的等效流通面积, 等效流通面积的大小是与涡轮机的压力比有关的, 而涡轮机的压力比往往在1.566左右浮动。
就废气涡轮的工作方式来讲, 可以分为3种, 现在说明如下:
1.定压涡轮
内燃机所有气缸的排气都流入一个公共容器 (即排气总管) , 用以清除排气的压力波动。废气在近乎稳定的压力下流入涡轮, 因此我们可以自由的选用涡轮级的反动度。
2.冲动涡轮
设法将内燃机排气的压力能在排气管中全部转变为动能, 并且以动能形式传给涡轮, 则气缸就不存在背压。排气的动能由冲动涡轮转变为有用功。在这种涡轮增压系统中, 由于气缸排气时压力急剧变化, 气阀开启面积不断改变和管道流动损失很大, , 这种工作方式的效能很差, 因此从未单独使用过。
3.脉冲涡轮
在这种涡轮增压系统中, 将发火顺序适当错开的几个气缸的排气流入一根细截面的排气支管中, 使排气支管中出现强烈的压力波动和速度波动。排气能量只要是以压力能形式传给涡轮, 以致气缸的背压不断变化影响到活塞的泵气功。
我们研究的是定压涡轮, 涡轮机的功率为:
PT=mThadt·ηadtηmβ
其中ηm为机械效率, β是脉冲能量系数, 对于定压涡轮增压系统来讲, β=1。hadt为涡轮的等熵焓降, ηadt是涡轮机的热效率。因为无法准确测定涡轮高温部件的散热损失, 因此计算时往往将机械效率归入涡轮效率一并考虑。即:
ηadt=ηm=ηT
ηT一般在0.65~0.8之间, 取适中值ηT=70%, 则有:
五、结语
本文以EQ6100型发动机为例, 经过计算该型号汽车废气涡轮发电装置的涡轮机 (定压涡轮) 功率在8~9kW左右。汽车废气驱动涡轮发电的发电量较高, 对于废气能量的利用率较高, 不需要对现有汽车结构进行大方向的改造, 易于短期内实现产业化, 投入低, 收益大。在汽车节能的多种方法中, 汽车废气涡轮发电是极具潜力的一种好方法。
浅谈废气涡轮增压器的应用和维护 篇2
关键字:废气涡轮增压器;应用;维护
中图分类号:TK423 文献标识码:A
1、废气涡轮增压器
废气涡轮增压器是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。当发动机转速增快,废气排出速度与涡轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入气缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量就可以增加发动机的输出功率。一般而言,加装废气涡轮增压器后的发动机功率及扭矩要增大20~30%。
2、废气涡轮增压器的组成
涡轮增压器主要由压气机和涡轮两部分组成。压气机部分主要包括:压气机,扩压器,和压气机壳;涡轮部分主要包括:涡轮壳,单级径流式涡轮。
3、废气涡轮增压器的工作原理
内部涡轮轴与涡轮采用摩擦焊焊接成一体。压气机叶轮以间隙配合装载涡轮轴上,并用螺母压紧, 增压器的转子支撑采用内支撑形式,全浮动式浮动轴承位于两叶轮之间的中间体内,转子的 轴向里靠止推轴承端面来承受。
在涡轮段和压气机端均设计有密封环装置。以防止润滑油的泄露,增压器的上方还有旁通阀(俗称放气阀),它的作用是当压气机内达到一定压力后通过压力阀推动排气涡轮端的卸压阀门打开,使废气不留经叶轮直接排到大气中,从而降低转子的旋转速度,来降低压气机内的压力,其主要作用是,比如发动机怠速或低速工作的时候,不需要太大的压力,所以通过卸压这种手段来保护增压器以及发动机。
增压器采用压力润滑,润滑油从机身上的主油道进入进油口,进入润滑系统,然后通过回油管流回发动机的油底壳。
涡轮增压器是利用发动机排出的废气驱动涡轮,它工作的环境经常处于高速、高温下工作,增压器废气涡轮端的温度在600度以上,增压器的转速也非常高,因此为了保证增压器的正常工作,对它的正确使用和维护十分重要。
4、废气涡轮增压器的典型故障分析
4.1 发动机功率下降、机油损耗大、增压器异响
(1)检查过程:首先对发动机进行断缸测试,发现发动机动力还可以,加机油口有串气现象,处理油污后我先对废气涡轮增压器的周边管道进行检查,发现在水箱背面的中冷器链接增压器管部分脱出,管道内有大量辆机油,打开增压机进气管道发现增压器的叶片已经磨损到壳体,用手拨动涡轮轴上下左右有间隙。打开空气滤芯发现滤芯已经被灰尘覆盖。紧固管道后,清洗中冷器,更换涡轮增压器和空气滤芯后恢复正常。
(2)故障分析:发动机无力是因为空气滤芯堵塞,增压器无法大量吸入空气进行增压,即使被吸入的空气增压后因为中冷管的部分脱落增压气体无法顺利的进入到发动机内。增压器异响是由于涡轮轴径向纵向间隙上下左右超标,密封环,轴承严重磨损。发动机高速转动后增压器润滑机油由于密封环的实效被大量混同增压气体带入中冷器内部囤积。少量随冷却后的增压气体进入燃烧室造成冒蓝烟。废气也因为密封环的失效进入发动机润滑系内使曲轴箱压力上升,造成加油口处串气。
4.2 烧机油严重 排气管冒蓝烟
(1)检查过程:首先检查涡轮增压器,拆下中冷器与增压器的连接橡胶管,发现中冷器内部存有大量的机油,于是拆下与涡轮增压器连接的进气管,发现涡轮轴已经非常松,进气涡轮叶轮有损伤。于是更换涡轮增压器,为了确保此涡轮增压器能够正常使用,在更换涡轮增压器的同时清洁了进气管子路,更换了空气滤芯;经试车故障排除。
(2)故障分析:由于涡轮增压器工作温度高,工作转速也非常高,全负荷工作状态下,高速运转的叶轮轴对动平衡要求非常高,由于没有对车辆进行定期保养,没能及时更换空气滤清器,使空气中的粉尘和微粒进入进气道,将进气增压轮片打伤磨损,破坏动平衡,致使磨损增大,导致漏油。在急加油时,机油压力加大,排气测的压力会迅速增加,而涡轮增压器的进气测将会产生真空,所有机油会漏到进气测而随着被压缩的空气进入气缸进行燃烧,造成冒蓝烟。
5、废气涡轮增压器维护
(1)发动机机油和机油滤芯应该严格根据保养时间定时进行更换,防止机油里面杂质进入,因为涡轮里面转轴和轴套之间配合较小,机油里一旦有杂质就会影响到润滑能力,早成涡轮过早报废。其次使用正确牌号的润滑油,对涡轮增压柴油机至少应使用CD级增压机油。
(2)发动机发动以后,特别是在冬季,发动机点火后,应怠速运转几分钟,千万不能轰油门,这样做是为了机油加热后流动性更好,是涡轮内部得到充分润滑以防止损坏增压器油封损坏。
(3)熄火前,发动机也应怠速运转几分钟,让发动机、增压器转子的转速降下来以后再熄火,本来增压器转速很高,突然熄火,机油泵不打油,增压器转子仍在高速惯性运转,由于经常处于高温下运转,到增压器的润滑油管线由于高温,内部机油容易形成结焦,这样会造成增压器轴承的润滑不足而损坏干磨。
(4)按时对空气滤芯进行清洁,防止灰尘等杂质进入高速旋转的压气压轮,造成增压器转速不稳使增压效率失效加剧轴套和密封件磨损。
废气涡轮增压器的常见故障分析 篇3
如果增压器在工作过程中向气缸内输送空气量不足, 空气压力将产生极大的波动, 在压气机端发出异响, 如气喘的响声, 这就是喘振。由于喘振, 发动机工作不平稳、功率下降、排气冒黑烟。
产生喘振的原因是:进气系统堵塞, 如空气滤清器滤芯严重阻塞、进气管内油污太多阻塞。增压器的喷嘴环流通道发生变形也会造成喘振。因此, 最好是每次二级维护时更换空气滤芯, 行驶10万km清洗进气通道。
2、增压器突然停止运行
增压器突然停止运行, 发动机功率下降。这是增压器轴承损坏, 转子组烧死所致。应更换轴承, 如损坏严重应更换增压器总成。油封漏油也应及时检修更换。
3、叶片变形磨损
叶片扭曲、异常磨损甚至断裂。主要原因是由于空滤器破损, 泥沙和异物被吸入进气管路与叶片发生碰撞而造成的。
4、增压器的空气压气机端泄漏机油
增压器出现这种故障, 通常是密封不好导致机油渗漏。应先检查柴油机润滑系统外部的油管是否漏油。如有漏油, 说明涡轮一端的密封环磨损或损坏, 这时可更换密封环, 将此故障排除。
5、柴油机机油箱消耗量增加, 排气时冒蓝烟, 但无功率下降现象
这种情况一般是机油从柴油机增压器进气管进入燃烧室直接发生燃烧造成的。原因是: (1) 增压器回油管路有问题, 机油在转子总成的中间支承处积累过多后沿转子轴流入叶轮; (2) 靠叶轮一端的密封环或甩油环损坏, 机油由此进入叶轮室, 然后随室内增压后的空气一同经进气支管压入燃烧室进行二次燃烧。维修时应视具体情况更换增压器转子或增压器总成。这种情况下, 为了保证增压器的使用效果, 最好更换原厂的增压器转子或增压器总成。
6、柴油机机油消耗量增加, 排气冒蓝烟、黑烟, 而且功率下降
这种故障的原因, 排除发动机活塞与气缸磨损间隙过大的原因外, 主要是在空气被增压器吸入的过程中, 空气流遇较大的阻力, 使压气机进气口处的压力过低, 造成机油渗漏而进入压气机内, 随压缩空气一起进入燃烧室燃烧。因此, 会出现机油燃烧而产生的蓝烟和动力下降的现象, 同时, 还由于进气阻力大, 压入燃烧室内的空气量不足, 燃油燃烧不完全而产生排气冒黑烟的现象。检查时, 应先查进气直管壁内有无机油, 是否存在压扁而使气流受阻或空气滤清器堵塞现象。如管口和管壁有机油, 则故障是上述第二种原因所致, 否则的话就应该检测气缸压力, 判断气缸的磨损情况。
7、增压压力下降
增压压力下降的主要原因有:进气阻力增大, 它包括空气滤清器堵塞、中冷器中有脏物、进气涡轮壳内有脏物等;压气机转速下降, 它包括涡轮有积炭、涡轮排气阻力增大、轴承磨损、转子与壳体有刮碰。这时应清洁空气滤清器、清洗中冷器和压气机、清除废气涡轮增压器内部的积炭;分解检查废气涡轮增压器转子的轴向、径向间隙。若间隙超过技术要求应更换轴承, 以消除刮碰现象。
8、废气涡轮增压器过热
废气涡轮出现这种情况的原因主要有:发动机供油提前角过小, 使排气温度过高, 造成废气涡轮增压器转速过高、温度上升;燃油喷射雾化不好, 后燃严重, 造成排气温度升高。导致废气涡轮增压器过热;另外, 润滑不良, 润滑油压力低, 油温过高, 供油量不足, 带走的热量少, 也能导致涡轮增压器温度升高。
9、废气涡轮增压器运转噪声大
出现这种故障的原因有:增压器运转时, 由于压力的变化使气体发生流动变化从而产生高频噪声;运动时叶轮受到异物冲击或叶轮与壳体刮碰产生变形时也能产生噪声;叶轮的轴承润滑不良产生摩擦声;柴油机到增压器间的排气管路不密封漏气产生的噪声等。
1 0、废气涡轮增压器轴承异常磨损
废气涡轮 篇4
一、损坏原因及预防措施
1. 润滑油不足或供油滞后
(1) 因为柴油机高负荷运转、涡轮增压器转速很高时, 即使有短暂的几秒钟对涡轮增压器轴承供油不足也将造成轴承损坏, 所以, 当涡轮增压器的转速和柴油机负荷增加时, 涡轮增压器润滑油的供油量也必须增加;
(2) 当柴油机处于倾斜状态下工作时, 如果机油油面太底或吸入空气, 就会造成机油压力降低, 即使时间再短也有可能使增压器缺乏润滑而损坏, 所以, 必须保证增压器的可靠润滑。
2. 外部杂物或泥沙进入润滑系统
含有赃物或有泥沙的机油对涡轮增压器轴承的磨损和损坏比对柴油机轴承的损坏要严重得多, 因为涡轮增压器转速远远高于柴油机的转速, 如果涡轮增压器发生这种损坏, 应找出产生机油赃物的原因并排除, 否则即使换上了新增压器也会损坏, 发展下去还可能损坏柴油机。当混在机油中的赃物颗粒较大、足以赌塞涡轮增压器内部的油道时, 增压器则会因缺乏润滑油而造成损坏。所以, 在更换机油和机油滤清器时, 在有条件的情况下可提取柴油机内的油样来进行分析, 这将有助于防止出现上述损坏;应按照使用说明书规定的更换期限更换机油滤清器, 决不能随意延长。
3. 润滑油氧化或变质
造成机油氧化和变质的根本原因则是柴油机过热、机油中混入柴油、冷却水进入机油、机油选用不当以及未按规定的期限更换机油等。
柴油机机油氧化或变质后会形成油泥沉积下来, 油泥将影响涡轮增压器的性能和寿命;当机油的油泥状态严重时还会影响柴油机的寿命。当油泥沉积过多而影响涡轮端轴承颈的回油时, 沉积在涡轮端轴承内的油泥会由于废气传来的高温而被烘烤成坚硬的结焦, 当结焦剥落后就会使涡轮端轴承和轴颈磨损, 且在磨损之前油封还会发生漏油现象。
若发现涡轮增压器涡轮端有机油泄漏时, 必须检查增压器的回油管和柴油机通风管是否阻塞, 只有将这些故障排除后增压器才能工作。
4. 外部异物进入柴油机的进气或排气系统
涡轮增压器的涡轮和压气机叶轮都是以极高的转速转动的, 一旦有外部异物进入柴油机的进、排气系统都将损坏叶轮;小的物体 (如泥沙) 会侵蚀叶轮使其叶片的导风角发生变化:大而硬的物体则会造成叶片破裂:柔软的物体 (如棉纱) 会迎着叶轮旋转方向卷在叶片上。
如果有外部异物进入而使叶轮损坏也就损坏了整台增压器, 所以, 必须彻底更换。否则, 有可能继续损坏新换的增压器。
5. 工作温度过高
一般情况下, 引起增压器工作温度过高的热源来自发动机排出的废气, 废气温度过高会直接或间接的损坏增压器。直接损坏, 是由于温度过高使增压器的中间壳过热, 并使涡轮壳材料受到腐蚀或变形, 也会造成涡轮壳开裂。间接损坏, 是当废气温度过高时, 废气中额外的热能会使涡轮增压器的转子总成加速, 并在高于设计转速的条件下工作, 如果发生这种情况, 压气机叶轮将由于一次或反复多次的高应力复合作用而开裂, 涡轮叶轮也将由于材料在高温下强度降低而开裂。
二、使用时应注意以下事项
废气涡轮增压器是在高温和高转速条件下工作, 为保证其工作正常, 使用时应注意以下事项:
1. 对新启用或刚修好的增压器, 在使用前应用手拨动转子, 检查有无呆滞和不正常的声音, 在工作中若发出尖锐的声音, 应立即停机。如果增压器出现振动现象, 可能是由于空气压缩机叶轮、轴承或涡轮叶轮的损坏而引起, 应予修换。
2. 必须保证进气机进气清洁, 加强空气滤清器的清洗, 不得让异物进入压气机和涡轮中;防止叶轮上积灰尘, 否则会降低压气机的效率。
3. 必须保证涡轮增压器有可靠的润滑, 润滑油要清洁, 油压要正常, 油温不得过高或过低, 油管接头要密封、不能有滴漏现象, 增压器使用前应加以润滑 (通过增压器进油管加入定量的机油) 。
4. 应严格控制涡轮的进气温度, 为此必须按规定调整柴油机的燃油系统, 不得任意改变供油量。
5. 应经常听检增压器的运转情况, 若增压器正常工作, 柴油机刚刚停机后增压器转子仍可继续转一段时间。
6. 各连接管应装配正确, 拆卸时不得任意改动, 并应切实保证连接处的密封可靠。柴油机启动时, 应保证增压器得到充分的润滑:柴油机停机前应在怠速下运转3~5min, 以使润滑油将热量带走, 避免烧坏密封环或使轴承咬死和轴承壳体变形。
7. 在更换机油和机油滤清器时, 用清洁的机油先注满滤清器, 换完后第一次启动柴油机时, 应在柴油机启动后保持足够长时间的怠速运转直到机油压力稳定后再加速, 否则涡轮增压器的轴承就可能因为启动期间缺乏润滑而损坏。
废气涡轮 篇5
1-释压电磁阀2-空气进口3-增压后的空气4-气动执行器5-废气进口6-旁通阀7-废气出口8-增压器
一、废气涡轮增压系统的结构
涡轮增压系统一直被广泛应用于重载工作的发动机 (如图1所示) , 它根据发动机的负荷来控制排气的流动路线, 通过涡轮增压器对吸入的空气进行压缩, 增大气体密度, 从而增加每个进气行程进入燃烧室的空气量, 增加循环供油量, 提高升功率和升扭矩, 达到提高燃烧效率、提高整机使用经济性的目的。国内常见的奥迪A6、帕萨特B5、等轿车的汽油发动机都采用废气涡轮增压系统。随着排放标准, 特别是降低燃油消耗率、减少CO2排放量标准的提高, 为了使车辆在城市道路运行和在高速公路运行时都能具有较低的燃油消耗率、较好的动力性和排放性, 废气涡轮增压技术必将在汽油机中得到广泛应用。
电控废气涡轮增压控制系统的组成如图2所示, 整个系统由增压器、释压电磁阀、气动执行器及旁通阀等部分组成。通过旁通阀的开闭实现系统的压力控制, 若旁通阀关闭, 废气几乎全部流过增压器, 增压压力提高。若旁通阀开启, 部分废气经旁通通道直接排出, 增压压力降低。旁通阀的开启和关闭由ECU通过释压电磁阀和气动执行器控制来实现, 受工作温度的限制, 系统采用气动式执行器操纵旁通阀, 而不直接用电磁阀控制。在正常情况下, ECU输出高电平信号使释压电磁阀动作, 切断气动执行器气室与空气进口的连通, 使气室与增压器出口连通, 此时气室内的压力与增压压力相等, 气动式执行器推动弹簧使旁通阀关闭, 废气涡轮处于正常工作状况。当增压压力过高时, ECU输出低电平信号, 释压电磁阀释放, 切断气动执行器的气室与增压器出口的连通, 使气室与空气进口连通, 于是气室压力降低, 弹簧恢复力使旁通气阀打开, 增压压力下降。
ECU主要根据进气歧管的压力对增压压力进行控制, 在高速大负荷时旁通阀开启放气, 其目的是提高低速转矩的同时, 避免高速时发功机的机械负荷和热负荷过高。在有些车型中, 还增加了爆震反馈控制功能, 当发动机发生爆震时, ECU立即打开旁通阀放气, 使增压压力降低, 当爆震消失后, 再逐渐关闭旁通阀, 使之恢复到正常的增压压力。
近年来, 可变旁通阀开度的闭环增压控制系统也开始进入应用。在闭环控制系统中, ECU根据发动机的工况, 首先以预置的旁通阀开度数据控制旁通阀的开度, 然后由位置传感器将实际执行结果反馈到ECU, ECU根据偏离情况进行调整。采用增压闭环控制后, 可以更精确地控制发动机的扭矩, 大大改善了急加速时动力输出滞后的现象。
二、废气涡轮增压系统的工作原理
1-压力机蜗壳2-涡轮蜗壳3-中间体4-浮动轴承5-涡轮叶轮6-隔热板7-挡油板8-止推轴承9-密封套10-密封环11-压气机后体12-压气机叶轮
废气涡轮增压系统的工作原理如图3所示。废气涡轮增压是利用发动机排出的高温、高压废气, 驱动涡轮增压器中的动力涡轮 (废气涡轮) , 再带动与动力涡轮同轴的增压涡轮 (进气叶轮) 一起转动。增压涡轮一般位于空气流量传感器 (MAF) 与进气门之间的进气管道中。增压涡轮转动时, 对从空气滤清器进入的新鲜空气进行压缩, 然后再送入气缸。
废气涡轮增压系统的主要部件有涡轮增压器、废气旁通阀和中冷器等。
1. 涡轮增压器
涡轮增压器是一种由废气驱动的装置, 依靠气缸排出的热废气的迅速膨胀, 快速推动涡轮机叶轮旋转来压缩进入发动机燃烧室的空气, 最终提高发动机的功率。因为热废气的膨胀可加快涡轮的旋转, 所以涡轮增压器通常紧挨着排气歧管布置, 以提高工作效率。涡轮增压器由压气机 (包括压气机叶轮和压气机蜗壳) 、涡轮 (包括涡轮叶轮、涡轮蜗壳等) 和中间体3部分组成, 如图4所示。中间体内有轴承, 以支承转子总成 (压气机叶轮、涡轮叶轮和轴等) , 还有密封、润滑油路和冷却腔等。涡轮增压器内的动力涡轮和增压涡轮安装在同一根轴上, 当废气从排气歧管流至动力涡轮机叶轮处, 其压力就使动力涡轮叶轮转动, 同时增压涡轮也转动, 迫使空气进入气缸。
2. 废气旁通阀
废气旁通阀与涡轮增压器相连, 用于增压过高时旁通放气。涡轮增压过程中, 若压力过大会导致过分爆燃, 甚至损坏发动机。废气旁通阀可使废气绕过废气涡轮, 使其动力减少, 降低增压效果。如图5所示为废气旁通阀在涡轮增压过程中的作用, 旁通阀门打开时, 排气绕过动力涡轮, 增压压力下降;当旁通阀门关闭时, 所有排气均穿过动力涡轮, 使增压压力上升。
3. 中冷器
在废气涡轮增压系统中, 一般都带有中冷器 (即中间冷却器) , 他是一个热交换设备, 可降低进气温度, 对消除发动机爆震、提高进气效率等都是十分有利的。中冷器一般安装在涡轮增压器和燃烧室之间。气流从涡轮增压器出来之后, 在进入燃烧室之前, 要经过中冷器冷却降温, 使气体体积减小, 密度增大, 这就允许将更多的空气压缩进入燃烧室, 使得发动机功率增大。与此同时, 冷却的气体还可以降低进入燃烧室的混合气温度, 这有利于抑制发动机爆燃和提高发动机的输出功率。
三、废气涡轮增压系统检修
涡轮增压系统出现故障可能会造成很多问题, 如发动机功率不足, 排气冒蓝烟或黑烟, 机油消耗过大, 涡轮增压器有噪声, 压气机或涡轮密封润滑油泄漏等。引起涡轮增压器故障的主要因素有机油不足, 机油中混入杂质和从进气口中吸入杂质等。为了防止这些故障的出现, 应对废气涡轮增压系统定期进行维护和检查。
(1) 首先检查发动机基本工作条件、压缩和泄漏及点火系和燃油供给系。如果供油量和压力都正常, 则再检查点火系的击穿电压是否足以点燃由涡轮增压产生的高压混合气, 点火时刻是否正确。
(2) 目测软管、垫片和管道装配是否正确, 有无损伤、磨蚀。如破损或变质, 将使涡轮装置不能正常工作, 导致增压压力过高或过低。
(3) 检查进气负压或空气滤清器真空泄漏情况。检查时可向进气系统注入丙烷, 观察发动机转速和真空度, 同时检测HC水平。丙烷通过漏气处, 真空度和发动机转速会增加, HC水平会下降。
(4) 检查涡轮增压器。
(1) 仔细观察增压涡轮和动力涡轮是否存在弯曲、破裂或过度磨损现象。
(2) 检查涡轮壳体内部是否存在由于轴的摆动范围过量、进入脏物或润滑不当而造成的磨损或冲击损伤。用手旋转涡轮, 手感阻力应是均匀的, 不应过大, 转动应无粘滞感, 无擦伤或任何接触。
废气涡轮 篇6
在实际使用中, 经常会不同程度出现动力下降、油耗上升, 甚至发生废气涡轮增压器早期损坏。究其原因, 主要是使用和维护不当造成的。
1 废气涡轮增压器的正确使用
为了保证废气涡轮增压器的正常工作, 使其保持良好的工作性能, 使用中应注意以下几点。
1.1 选用合适的润滑油
增压器所需的润滑油来自柴油机主油道, 润滑油用来润滑和冷却增压器。使用中, 应按说明书规定选用合适的润滑油 (柴机油) 。
首先是柴机油的质量等级, 对涡轮增压柴油机至少应使用CD级增压机油, 保证油质, 使增压器得到良好的润滑和散热;同时, 应使用优质滤清器。
其次是柴机油的黏度等级, 应根据气温条件、机件磨损状况等选用合适的黏度。
如果润滑油选用不当, 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, 会加剧柴油机和增压器零件的磨损。
1.2 保持正常的机油压力
柴油机在运转中, 应保持正常的润滑系统机油压力。当润滑系统机油压力低于0.15MPa时, 应停机检查增压器转子轴与轴承润滑, 以防止增压器润滑不良而烧蚀转子轴和轴承;机油压力过高也可造成机油窜入涡轮室或压气机室;柴油机怠速运转时间不能过长, 否则, 机油压力过低使增压器润滑不良。
1.3 掌握正确的启动方法
柴油机启动后应怠速运转3~5min, 不能轰油门, 待机油达到一定的温度和压力, 流动性能改善, 增压器轴承得到充分润滑后, 方可提高转速。
增压器轴承是浮动轴承, 如果柴油机启动后, 就立即将转速升得很高, 润滑油不能及时到达增压器轴承就会加速磨损甚至使轴承瞬间烧损。特别是在冬季低温启动后轰油门还会损坏增压器油封。
对于停车时间较长的车辆, 启动前应松开增压器进油管接头, 向进油口加注适量与柴油机同牌号的机油, 以防启动时因润滑不良而使转子轴发生烧蚀。
1.4 掌握正确的熄火方法
柴油机熄火前应怠速运转3~5min, 让柴油机负荷逐渐减少, 待增压器转子轴转速降低、机油温度有所下降后再熄火。
如果柴油机在高转速下突然熄火, 废气涡轮增压器内的机油会因机油泵停转而马上停止循环流动, 但增压器的转子轴在惯性作用下仍在高速旋转, 增压器在高转速下停止润滑, 热量未被机油带走未能及时冷却, 增压器局部温度可达900~1000℃, 容易因断油而使轴承烧损甚至咬死。
另外, 带负荷运转的柴油机, 其排气歧管温度很高, 若突然停转, 该处热量便传至增压器壳体上, 使已经停止流动的机油变成积碳。当积碳越积越多时, 会阻塞进油口, 导致轴承缺油, 即使进油口不堵塞, 积碳也会加速轴承磨损。
1.5 掌握正确的驾驶方法
有些驾驶员不了解柴油机增压器的结构和原理, 为了省油, 习惯采用“加速—熄火—空挡滑行”和“熄火—空挡滑行—点刹”的驾驶方法, 这时机油泵已经停止工作, 但增压器转子仍在高速旋转, 由于高速旋转的转子轴承得不到充分润滑和冷却, 会因温度过高干摩擦而烧死。
2 废气涡轮增压器的定期维护
为了尽量减少增压器出现故障, 平时应加强对增压系统所有管路的维护保养, 空滤器要定期保养, 润滑油应定期更换, 以保证增压器进气清洁, 增压器轴承润滑可靠, 保证增压器的冷却条件;认真做好增压器的维护工作;维修时应正确装配, 不得随意改变其原有的装配关系。
2.1 进气系统的维护
增压器能否正常工作一定程度上也依赖于进气系统, 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, 使其寿命延长。所以应定期检查所有进气管接头和软管的密封性, 防止漏气和空气短路。如果压气机到柴油机进气管漏气, 充气量减少, 将导致柴油机冒黑烟;空气短路后, 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。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, 增大噪音。
加强空滤器的维护, 确保其工作正常。如果空气滤清器堵塞, 进气阻力增大, 充气量减少, 使进气不足, 柴油机功率便会明显下降。同时, 压气机一侧的密封环将会由于压力差太大而泄漏, 引起润滑油消耗量过大。另外, 若滤清器滤芯破损或密封胶圈老化失效, 增压器会因灰尘沙粒进入而转速不稳, 噪声加剧, 并导致轴承、油封和气封组件加剧磨损。
2.2 增压器的维护
2.2.1 增压器外部检查
经常检查增压器固定情况, 各管路连接密封情况, 增压器外部及进出润滑油管有无漏油现象。
2.2.2 增压器工作情况检查
在发动机怠速和中速运转情况下检查, 增压器应运转均匀, 无金属撞击或金属摩擦异响, 无喘振或强烈的振动现象。
2.2.3 增压器涡轮、压气机叶轮和转子检查
检查涡轮和压气机叶轮应无变形、毛刺、损坏、腐蚀现象, 背面无接触印痕, 转子旋转应灵活。如果涡轮叶片背面有积碳, 是机油焦化或机油燃烧产生的;压气机轮叶片背面有积尘, 是进气管路漏气。在拆检时应注意不要碰撞损坏叶轮。
2.2.4 增压器密封环检查
要经常检查密封环是否密封, 密封不良可使机油进入进气管道及气缸燃烧, 造成发动机机油烧损;密封环泄漏引起的涡轮后部积碳, 将使旋转零件转动发涩而损失功率。
2.2.5 增压器内积碳的清除
增压器进、回油口如有积碳, 应仔细清除干净, 确保机油畅通无阻;沉积在压气机喉口上的微小尘埃应刮除;清除涡轮、喷嘴环及涡轮壳内的积碳。
另外, 还应清除中间壳中的水垢;清洗气封道和油腔, 清洗各气封件和油封件, 并检查其损伤情况, 必要时予以更换。
拆装增压器时, 由于涡轮壳与压气机壳均为薄壁铸件, 切忌摔打碰撞, 必要时应用木锤轻敲, 不可使用铁器, 以防击破;转子轴组件装配时必须按原记号对位, 以免影响其动平衡;总装时不可让杂物落入壳体内腔或管道中, 以防损坏转子。中间壳上的机油进出油口应垂直安装, 出油管从增压器接出后应逐渐弯曲接到曲轴箱上, 以防止回油不畅通而使机油向涡轮室或压气机室渗漏。
3 废气涡轮增压器常见故障诊断及排除
增压系统故障的主要表现形式为:增压器喘振, 增压器漏油, 增压器叶片扭曲、断裂以及异常磨损等。
3.1 增压器喘振
如果增压器在工作过程中向气缸内输送空气量不足, 空气压力将产生极大的波动, 在压气机端发出异响, 如气喘的响声, 这就是喘振。由于喘振, 发动机工作不平稳, 功率下降, 排气冒黑烟。
产生喘振的原因是进气系统堵塞, 如空气滤清器滤芯严重阻塞, 进气管内油污太多阻塞。增压器的喷嘴环流通道发生变形也会造成喘振。因此, 最好是每次二级维护时更换空气滤芯, 行驶十万千米, 清洗进气通道。
3.2 增压器杂音
如果增压器在运转中发出杂音, 发出金属的撞击、摩擦声, 或者产生振动, 是增压器转子和涡壳之间位置发生了变化, 应拆卸转子检修、调整。
3.3 增压器震动
如果增压器在运转中出现了强烈的震动。这是由于转子组不平衡, 轴承损坏造成的, 应更换轴承及进行转子组的动平衡校验。
3.4 增压压力下降
该故障的主要原因是进气道堵塞, 并进入中冷器的进气道连接软管松脱, 破裂造成。
3.5 增压器突然停止运行
增压器突然停止运行, 发动机功率下降。这是增压器轴承损坏, 转子组烧死所致, 应更换轴承;如损坏严重应更换增压器总成。油封漏油也应及时检修更换。
3.6 叶片变形磨损
叶片扭曲、异常磨损甚至断裂, 主要是由于空滤器破损, 泥沙和异物被吸入进气管路与叶片发生碰撞而造成的。
4 结束语
废气涡轮增压器是用来提高发动机功率和减少排放的重要部件。因此, 我们必须正确使用, 认真维护, 以减少故障的发生。增压器出现故障后, 不要匆忙更换增压器, 应该寻找和判断故障原因和部位, 并尽可能地加以排除。
参考文献
[1]邱宗敏.汽车发动机构造与维修.辽宁:大连理工大学出版社, 2009.
[2]曾小珍.柴油机维修技术.北京:电子工业出版社, 2005.
[3]华道生.柴油汽车故障检修300例.北京:金盾出版社, 2006.
废气涡轮 篇7
1 燃烧室工作原理
如图2所示, 该管的前端装有燃料喷嘴和一个涡轮发生器的空气喷口, 燃气管空气的一部分经涡轮发生器增加其旋度后, 直接进入燃烧室, 形成一次空气。燃油喷嘴将燃料以圆锥形雾状形式喷入一次空气中, 在那里空气与燃料充分混合形成混合气。而其余大部分空气 (又称二次空气) 流入燃气管与燃烧室外套之间的环形空间[1], 在那里二次空气的一部分通过许多大小不同 (沿燃气流动方向不断增大) 的进气孔进入燃烧室中, 用以增加燃气的紊流强度及减小燃烧死角, 提高燃烧效率。而其余在燃气管外部的另一部分二次空气则经燃气管表面的许多小孔切向流入燃气管, 其作用是使燃气管与高温燃气绝热, 保证燃烧室外套不会因为温度过高而发红。最终, 两股气流全部汇聚在燃烧室末段, 所形成的高温高压燃气用以对增压器涡轮作功。
1.燃油喷嘴2.涡轮发生器3.燃气管4.导电杆5.燃烧室外壳6.涡轮发生器延长部分
2 燃油喷嘴积碳发生机理
燃烧室的燃烧优劣程度取决于其内部一次空气和二次空气的分配, 当两部分气流的分配达到某平衡状态时, 此时燃油燃烧充分, 几乎不产生碳粒, 燃烧室燃油喷嘴积碳少, 理想情况下, 喷嘴可以实现半年才清碳一次。
而当二次空气高于平衡状态时, 二次空气中用于增加燃气紊流强度的那部分气流相应增大, 由于其沿燃气管截面周向布置, 流向与一次空气流向接近垂直, 导致一定强度的此空气流在燃气管的末端对燃气管内的燃气流动形成阻碍, 此时, 由于一次空气量低于平衡状态, 加上二次气流的阻力, 未能燃烧的燃油形成油滴存留在喷孔附近, 在温度和氧化的作用下形成积碳沉积下来。喷油器是燃油系统中最为精密的工作部件, 对任何颗粒物都非常敏感。喷油器积碳污染后, 使喷油器头部的喷油孔局部堵塞, 当喷嘴表面积碳增加到一定程度时, 燃油喷嘴口完全堵住, 试验台架供油停止而停机。
3 燃烧室改进方案
从图2可以看出, 为了减少二次空气量, 可以通过改变二次空气进口流通面积即减小二次空气进口管道与涡轮发生器之间的间隙来实现。在涡轮发生器端口焊接一定高度的圆筒, 圆筒大小、壁厚与涡轮发生器外围壁面相当, 如图2中虚线所示, 从中可以看出, 随着圆筒高度增加, 二次空气流通截面积逐渐减小。
对于圆筒具体高度, 只能通过反复拆卸、调节、安装、检测来确定, 检测的方法是通过观察试验台架运行时 (附有增压器) 燃烧室外壳是否温度过高而发红。
此外, 从拆卸下来的燃油喷嘴可以看出, 如图3, 喷嘴沿圆周表面有规则的铣有凹槽, 使之具备自动防碳功能, 当一次空气经涡轮发生器时, 一部分空气通过凹槽, 速度增大, 对刚沉降在喷嘴表面的碳灰及时进行清除。然而, 此时喷嘴周向局部积碳较多, 其余部分则积碳相对较少, 甚至没有。其原因是喷嘴及燃油管长时间使用, 因扭曲变形造成喷嘴与涡轮发生器中心存在一个偏角α, 使得喷嘴局部与涡轮发生器中心圆孔表面间隙增大, 起冲击积碳作用的那部分气流改变了流向, 在喷嘴积碳部位留下“死区”, 使该处积碳得不到及时清除, 造成积碳越来越多, 从而在喷嘴表面形成积碳层。
由于原燃油管材料质地坚硬, 在虎钳上很难调节方位, 通过将原有燃油管改成了相对较柔软的铜管构造, 方便了喷油嘴整体方位的调节, 保证了喷嘴与涡轮发生器位于同一中心线上。
4 试验结果
通过对燃烧器改造, 在后续的增压器新品200h考核试验中, 可靠性试验台架没有出现一次因喷油嘴堵塞而停机, 验证了此次改造具有突出的效果, 从而为增压器的考核提供了保障。
参考文献
废气涡轮 篇8
正确的启动方法
拖拉机启动后,应让发动机怠速运转几分钟(这取决于发动机的温度和外界大气的温度,特别是在冬季应尤其注意)。待机油的温度和压力升高,流动性变好,使废气涡轮增压器的轴承得到充分润滑后,方可提高发动机转速,起步行驶或投入作业。另外,对于停驶较长时间的拖拉机,启动前应该先松开废气涡轮增压器进油管接头,向进油口加注适量与油底壳相同牌号的机油,以防止在发动机启动时增压器因润滑不良而使转轴发生烧蚀。
正确的熄火方法
发动机长时间高速运转后,如果立刻熄火,发动机内的机油压力会因机油泵停转而马上停止循环流动,而废气涡轮增压器的转轴在惯性作用下仍在高速旋转,同时废气涡轮增压器的涡轮还在接受排气管道的高温,支承壳内大量的热量不能迅速带走,长时间这样就会造成废气涡轮增压器转轴与轴承之间粘黏而损坏轴承和轴,同时废气涡轮增压器内滞留的机油因过热而形成焦结进而形成积炭。当积炭越积越多时,还会阻塞进油口,导致轴承缺油,即使进油口不堵塞,积炭也会加速轴承磨损。因此,拖拉机熄火前先让发动机逐渐减少负荷,最后怠速运转适当的时间(一般怠速运转3~5 min),等废气涡轮增压器转轴转速降低和机油温度有所下降后再熄火停车,特别要禁止熄火前猛轰几脚油门。熄火后,废气涡轮增压器转轴仍会继续空转一段时间,这时可听到轻微的“嗡嗡”声,这属于正常现象,不用担心。
保持正常的工作温度和机油压力
废气涡轮增压器正常工作时,涡轮壳体端的正常温度为400℃左右,压气机壳体端的温度以不烫手为合适。在使用中,若柴油机供油量过大,供油时间过迟,长时间超负荷运转或经常轰油门,都会因为排气的温度过高而使废气涡轮增压器经常处于高温下运转,它的润滑油管路因受高温作用,内部机油容易有部分形成焦结,这样会造成废气涡轮增压器的轴承由于润滑不良而损坏。若涡轮端油封失效,废气涡轮增压器内的机油窜入涡轮壳里,随着汽缸排出的高温废气一起排出,使发动机的机油过度消耗,同时排气管也会出现冒蓝烟的现象。若压气机端油封失效,废气涡轮增压器内的机油便窜入压气机壳里,顺着进气管被吸入汽缸内燃烧,同样造成发动机的机油过度消耗,排气管冒蓝烟,还造成汽缸内积炭增多。同时机油压力过低而使废气涡轮增压器润滑不良,温度升高。所以发动机在运转中,当润滑系统出现机油压力低于0.15 MPa时,应停车检查,以防止废气涡轮增压器由于润滑不良而烧蚀转轴与轴承。发动机低速空转的时间也不可过长(最好不要超过10 min),以防止机油压力过低而使废气涡轮增压器润滑不良。机油压力也不可过高,以免高压机油击穿油封窜入涡轮室或压气机室,造成烧机油。
加强空气滤清器和机油滤清器的保养
柴油要在汽缸内充分燃烧,需供给大量清洁的空气。加强空气滤清器的保养,对保证正常的工作状态至关重要。如果空气滤清器滤芯破损或密封胶圈老化失效,废气涡轮增压器会因尘砂侵入,使高速旋转的压气叶轮转速不稳或轴套、油封和密封件磨损加剧。需要注意的是,保养空气滤清器时,切勿让硬物或大的物品落入进气管,以免被吸入废气涡轮增压器后击碎叶轮或折断转轴,还有可能使发动机引发拉缸事故。
选择机油的时候一定要根据废气涡轮增压发动机的高温、高转速、大功率、大扭矩和低排放的工作特点,选择抗磨性好,耐高温,形成油膜快,油膜强度高和稳定性好的机油。合成机油或半合成机油能很好的满足这一要求,所以机油除了最好使用原厂规定机油外还可以选用高品质的合成、半合成的机油。发动机的机油必须保持清洁,防止杂质进入(废气涡轮增压器的转轴与轴套之间配合间隙很小),因为杂质会造成轴与轴承间的磨粒磨损,使其润滑不良。重则不能形成润滑油膜而使转轴与轴承咬死,造成废气涡轮增压器的过早报废。因此一定要保持机油的清洁,经常清洁机油滤清器,及时更换变质失效的机油。
正确保养废气涡轮增压器
在使用中,应经常检查废气涡轮增压器的运转情况。在出车前、收车后,应检查气道各管的连接情况,防止松动、脱落而造成废气涡轮增压器失效和空气短路直接进入汽缸,并紧固废气涡轮增压器三壳体之间的螺栓,同时观察有没有异响或者不寻常的振动。发动机每工作500~1 000 h,应卸下废气涡轮增压器,检查转轴是否旋转灵活,废气涡轮增压器进、回油口有无积炭,并仔细清除干净,确保机油畅通无阻。刮除沉积在压气机喉口上的微小尘埃,清洗中间壳体水夹层中的水垢、气封道及油腔,清除涡轮、喷嘴环及涡轮壳内的积炭,清洗各气封件和油封件,并检查其损伤情况,必要时予以更换。拆装增压器时,由于涡轮壳与压气机壳均为薄壁铸铁件,切忌摔打碰撞,必要时应用木锤轻敲,不可使用铁器,以防止击破壳体。转轴组件装配时必须按原记号对正,以免影响动平衡,如果需要更换叶轮时,应对其做动平衡试验。拆卸和总装时要保持废气涡轮增压器的清洁,各管接头一定要用清洁的布堵塞好,不可让杂物落入壳体的内腔或管道中,防止杂物掉进废气涡轮增压器壳体内,损坏转轴。中间壳上的机油进、出油口应垂直安装,回油管从废气涡轮增压器接出后应逐渐弯曲接到曲轴箱去,中间不得有“死弯”,以防回油不畅通而使机油压力升高向涡轮室或压气机室渗漏。
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