自然吸氣式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣壓力一般為80～90kPa，采用增壓裝置將進(jìn)氣進(jìn)行增壓，使進(jìn)氣壓力達(dá)到150～200kPa，則每循環(huán)充氣量因空氣的密度增大而顯著增加，從而達(dá)到提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、降低耗油量、減少排氣污染的目的?，F(xiàn)時(shí)增壓裝置廣泛采用廢氣渦輪增壓器。其基本原理是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣能量，推動(dòng)增壓器渦輪并帶動(dòng)同軸上的壓氣機(jī)葉輪高速(轉(zhuǎn)速可高達(dá)100000r／min以上)旋轉(zhuǎn)，將壓縮了的空氣充入氣缸。
一、渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)
廢氣渦輪增壓器由殼體、渦輪機(jī)葉輪、壓氣機(jī)葉輪、軸、軸承、減壓控制閥、執(zhí)行器等零部件組成，在壓比較高的增壓柴油機(jī)上還安裝有中間冷卻器以降低進(jìn)氣溫度。
廢氣沿徑向流動(dòng)的徑流式渦輪，制造容易，質(zhì)量輕，適用小流量的范圍，車(chē)用和中小功率發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器多采用徑流式渦輪。渦輪機(jī)葉輪由耐熱合金鋼精密鑄造，壓氣機(jī)葉輪由鋁合金精密鑄造，兩個(gè)葉輪安裝在軸的兩端，組成轉(zhuǎn)子組件。為適應(yīng)轉(zhuǎn)子組件的高轉(zhuǎn)速工作，其軸承為全浮式，工作時(shí)軸承浮在機(jī)油中，以保證充分的潤(rùn)滑和冷卻，并可吸收振動(dòng)。減壓控制閥安裝在渦輪機(jī)殼內(nèi)，當(dāng)增壓壓力上升到一定值時(shí)，執(zhí)行器控制減壓控制閥打開(kāi)，部分廢氣繞過(guò)渦輪機(jī)葉輪流至排氣管，將增壓壓力降低。廢氣渦輪增壓系統(tǒng)還裝有高低壓開(kāi)關(guān)和相應(yīng)的裝在儀表盤(pán)上的指示燈，指示增壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)。
二、渦輪增壓系統(tǒng)使用注意事項(xiàng)
發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，導(dǎo)入渦輪機(jī)殼體的廢氣不斷沖刷渦輪機(jī)葉片，使渦輪機(jī)葉片溫度很高，所以廢氣渦輪增壓系統(tǒng)最大的問(wèn)題是渦輪機(jī)的冷卻和潤(rùn)滑。使用時(shí)應(yīng)注意下列事項(xiàng)：
1．發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，機(jī)油壓力低，并且機(jī)油到達(dá)渦輪軸承要有一定的時(shí)間，這時(shí)軸承潤(rùn)滑條件差，所以啟動(dòng)后，發(fā)動(dòng)機(jī)必須怠速運(yùn)轉(zhuǎn)30s以上。
2．發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間大負(fù)荷工作時(shí)，渦輪機(jī)溫度可高達(dá)900~C，這時(shí)不能立即停機(jī)。應(yīng)進(jìn)行2―3min以上的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，以便機(jī)油流動(dòng)降溫。
3．發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油應(yīng)使用不低于APl分類(lèi)的CD級(jí)。
4．應(yīng)經(jīng)常檢查排氣系統(tǒng)的密封性，以確保排氣導(dǎo)管和所有連接部位不漏氣。
5．儀表盤(pán)上的渦輪增壓系統(tǒng)黃色指示燈點(diǎn)亮，表明系統(tǒng)出現(xiàn)故障，應(yīng)進(jìn)行故障排除。
三、渦輪增壓器的檢修
渦輪增壓器屬于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的精密機(jī)器，因此，渦輪增壓器的維修僅限于更換轉(zhuǎn)子總成、壓氣機(jī)殼、渦輪殼等。條件不具備時(shí)最好整體更換或送指定的維修點(diǎn)維修。
1．渦輪增壓器的拆卸
(1)拆卸前清除渦輪增壓器表面污物，并作好安裝方位標(biāo)志。
(2)拆下渦輪增壓器前先塞住進(jìn)氣口、排氣口、機(jī)油入口，以防雜物進(jìn)入。
(3)拆卸和重裝渦輪增壓器時(shí)要小心，不要跌落或碰撞。
2．渦輪增壓器的檢修
(1)檢查進(jìn)、排氣系統(tǒng)。檢查空氣濾清器與渦輪增壓器之間、渦輪增壓器與氣缸蓋之間、渦輪增壓器與排氣管之間是否有泄漏或堵塞。
(2)檢查減壓控制執(zhí)行器的工作。使用渦輪增壓器壓力表在執(zhí)行器上施加標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的壓力，連桿應(yīng)能移動(dòng)。
(3)檢查渦輪增壓器增壓壓力。預(yù)熱發(fā)動(dòng)機(jī)，裝上渦輪增壓器壓力表，發(fā)動(dòng)機(jī)中速下測(cè)渦輪增壓器增壓壓力，應(yīng)符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值。
(4)檢查渦輪增壓器葉輪的旋轉(zhuǎn)。脫開(kāi)空氣濾清器軟管，用手轉(zhuǎn)動(dòng)壓縮機(jī)葉輪，轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)平順、靈活，不應(yīng)有卡滯現(xiàn)象。
(5)檢查渦輪機(jī)軸的軸向間隙。用百分表測(cè)量渦輪機(jī)軸的軸向間隙，軸向間隙應(yīng)符合規(guī)定要求，否則，應(yīng)更換轉(zhuǎn)子總成。
(6)檢查渦輪機(jī)軸的徑向間隙。用百分表測(cè)量渦輪機(jī)軸的徑向間隙，徑向間隙應(yīng)符合規(guī)定要求，否則，應(yīng)更換轉(zhuǎn)子總成。 ?
四、渦輪增壓器的常見(jiàn)故障與排除
渦輪增壓器的常見(jiàn)故障與排除見(jiàn)下表：
渦輪增壓器的常見(jiàn)故障與排除
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故障現(xiàn)象 |
可能的故障原因 |
排除方法 |
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增壓壓力不足 |
1．空氣濾清器堵塞 2．增壓器渦輪積炭 3．增壓壓力調(diào)節(jié)閥門(mén)故障 4．排氣不暢 5．管路漏氣 |
1．清洗或更換濾芯 2．清除積炭 3．更換 4．檢查排氣管、消聲器 5．檢查各連接管道 |
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增壓壓力過(guò)大 |
1．發(fā)動(dòng)機(jī)后燃 2．配氣機(jī)構(gòu)失調(diào) 3．增壓壓力調(diào)節(jié)閥門(mén)故障 4．噴嘴環(huán)積炭 |
1．檢查燃料系統(tǒng) 2．檢查配氣機(jī)構(gòu) 3．更換 4．清洗 |
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增壓器喘振 |
1．進(jìn)氣或排氣不暢 2．壓氣機(jī)通道積垢 |
1．檢查 2．清除 |
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異常振動(dòng) |
1．轉(zhuǎn)子不平衡 2．軸承損壞 |
1．清潔或更換轉(zhuǎn)子總成 2．更換轉(zhuǎn)子總成 |
