渦輪增壓器的原理使用

1、渦輪增壓器的原理和使用目錄前言一、為什么要安裝增壓器1、柴油機增壓的原理2、柴油機渦輪增壓的優(yōu)點二、渦輪增壓器解紹1、廢氣渦輪增壓器的結構2、廢氣渦輪增壓器的工作原理3、廢氣渦輪增壓器的指標和特性4、渦輪增壓柴油機和自然吸氣柴油機主要區(qū)別5、柴油機和渦輪增壓器的匹配三、怎樣使用增壓器1、增壓器的安裝安裝前的準備安裝時注意事項主要螺栓扭矩和主要配合間隙2、增壓器的使用起動運轉停機四、怎樣維護保養(yǎng)渦輪增壓器1、日常維護保養(yǎng)2、定期維護保養(yǎng)3、折檢和調整五、怎樣診斷和排除渦輪增壓器的故障1、噪聲異常2、振動異常3、壓氣端漏油4、渦輪端漏油5、壓氣機喘振6、軸承燒損7、轉子轉動不靈合8、葉輪斷裂9、增

2、壓壓力過低10、增壓壓力過高一、為什么要安裝渦輪增壓器1、柴油機增壓的原理所謂柴油機增壓，就是將進入柴油機氣缸內的空氣，利用一種裝置予先進行壓縮，提高其密度，并在供油系統(tǒng)的合理配合下，使更多的燃料得到充分燃燒，從而使柴油機發(fā)出更大的功率。由于空氣量增加，燃燒充分，所以還可提高柴油機的經濟性和減少柴油機有害成分的排放。根據(jù)增壓方式的不同，有機械增壓，氣波增壓及廢氣渦輪增壓及復合增壓等形式。目前應用最普遍的是廢氣渦輪增壓。所謂廢氣渦輪增壓，就是利用柴油機排出的廢氣，來驅動渦輪高速旋轉，使空氣的壓力提高，從而提高了空氣的密度，達到了增壓、提高柴油機功率的目的。2、柴油機渦輪增壓的優(yōu)點（1）提高了柴油

3、機經濟性，降低油耗率在5%-10%以上。這是因為：l 渦輪增壓回收了部分廢氣能量，所以使有效功得到提高。由于回收廢氣能量可使油耗率降低3%-4%l 渦輪增壓后，進入柴油機的新鮮空氣溫度較高。改善了燃料的蒸發(fā)，加之空氣量增加，油氣混合更加均勻。使燃燒更完善充分，從而降低了燃油耗率。l 渦輪增壓后，加之柴油機功率提高，機械摩擦損失相對減少，因而使機械效率提高。從而提高了柴油機的經濟性，降低了油耗率。（2）提高了柴油機的動力性。柴油機不作大的改動，功率便可提高20%-50%；進一步提高增壓度，可使柴油機功率比非增壓提高80%-200%以上。這是因為：l 增壓后改善了燃燒，提高了燃燒效率。l 增壓后柴

4、油機的空氣密度比原來提高30%-200%以上，故進入缸內的空氣量增大了30%-200%，加上合理的供油系統(tǒng)配合，就會有更多的油氣混合物進行燃燒，從而發(fā)出更的的熱能，提高了柴油機的功率。l 渦輪增壓后，柴油機有富裕的空氣，可以通過大的氣門重迭角對氣缸進行掃氣。從而大大降低活塞、缸蓋、氣門及排氣的溫度，使柴油機因提高功率熱負荷升高的威脅得到部分緩解。（3）降低了柴油機的排放。這是因為：l 增壓后由于空氣量的增加，過量空氣系數(shù)增加，而且空氣燃油混合均勻。所以因燃燒不完全而產生的CO和碳氫再化合生成HC下降；l 同時由于空氣充足，燃燒充分，所以碳煙生成大大減小。試驗結果表明，渦輪增壓比非增壓煙度可下降

5、20%-80%。l 如果增壓后再進行中冷，Nox也可以大大下降。故現(xiàn)在人們已將渦輪增壓作為達到歐排放標準的有效手段，把增壓中冷達到歐排放標準的重要手段。（4）降低了柴油機單位功率的重量、體積和成本。這是因為：由于柴油機在工作容積不變情況下，功率成30%-200%的提高，而體積和重量增加很少，因此，使柴油機單位功率的重量體積和制造成本比非增壓大大降低。（5）提高了柴油機的適應性。這是因為：渦輪增壓柴油機隨海拔升高功率下降比非增壓柴油機功率下降少，故對海拔變化適應能力強。由于對海拔高度有一定適應能力，可作為高原地區(qū)恢復柴油機功率的重要手段。二渦輪增壓器解紹1、廢氣渦輪增壓器的結構 從廢氣進入燃氣渦

6、輪的氣流特點，可分為軸流式渦輪和徑流式渦輪兩大類。一般中小功率柴油機多為徑流式增壓器，所以本手冊只對徑流式渦輪增壓器的結構進行簡單介紹。 從渦輪增壓器的各部功能，可將渦輪增壓器分為燃氣渦輪和壓氣機兩個部件；從渦輪增壓器主要零件，可將渦輪增壓器分為壓氣機渦殼組、渦輪渦殼組、轉子組，中間殼組四大部分。圖1是我公司所生產的典型徑流增壓器結構圖。（1）轉子組轉子組結構如圖2所示。由渦葉輪、壓氣機葉輪和轉子軸組成。轉子軸上裝有止推片、定距圈、甩油盤、密封套、密封活塞環(huán)等。轉子組是渦輪增壓器主要運動件工作中以幾萬轉/分乃至十幾萬轉分旋轉。對加工精度和動平衡有嚴格的要求。（2）中間殼組中間殼如圖3所示的。有

7、支承體、軸承襯套、浮動套、壓板法蘭等組成。對水冷式中間殼，上面布置有潤滑油路、回油腔，冷卻水套。中間殼支承著渦輪增壓器的轉子和壓氣機渦殼、渦輪渦殼，所以要求有足夠的強度和剛度及良好的封油、封水封氣性。（3）壓氣機渦殼組壓氣機渦殼組見圖4所示。它是由壓氣機渦殼、擴壓器、支承板組成。壓氣機渦殼和壓氣機葉輪構成壓氣機。所以渦殼流道及和壓氣機葉輪之間間隙及擴壓器流通面積有嚴格要求。否則將影響壓氣機性能及工作可靠性。（4）渦輪渦殼組渦輪渦殼組見圖5。它由渦輪渦殼、噴嘴環(huán)和渦輪端蓋等組成。它和渦輪轉子構成燃氣渦輪，所以對其渦殼流道及渦輪的各部間隙、噴嘴環(huán)通流面積有十分嚴格的要求。（5）放氣閥組放氣閥組見圖

8、6所示。它是某些用途柴油機，為保證低速時大扭矩和高速大功率時增壓器和柴油機均有良好的匹配而配置的一種裝置。由閥體、膜片、彈簧等組成。為保證低速大扭矩工況合適的壓比，高速大功率時準確可靠放氣，所以對膜片的強度和放氣閥的彈簧有嚴格要求。2、廢氣渦輪增壓器的工作原理柴油機排出的廢氣，具有500以上的高溫和0.13Mpa以上的高壓。它以一定的速度進入燃氣渦輪后，進行膨脹作功，溫度壓力降低，排到大氣中。使渦輪發(fā)出一定的功率，并以幾萬轉/分，乃至十幾萬轉/分高速旋轉，帶動同軸的壓氣機。而新鮮空氣則被吸入壓氣機，在離心力作用下被壓縮，壓力和密度提高。壓力可達0.130.3 Mpa以上。這些被壓縮了的空氣進入

9、柴油機氣缸和燃油混合，則可以使柴油機發(fā)出更大的功率。（1）燃氣渦輪的工作原理如圖7所示。具有高溫高壓的柴油機廢氣以一定的流速進入渦輪的進氣殼，然后進入噴嘴環(huán)（無噴嘴者為無葉渦殼），進行膨脹速度增加。壓力和溫度降低，然后進入旋轉的葉輪，氣體在葉輪流道內繼續(xù)膨脹作功。壓力溫度進一步下降，同時產生燃氣作用在葉片的力矩，驅動葉輪高速旋轉。最后氣體從渦輪出口排出，這是一個由氣體能量變?yōu)闄C械能的過程。（2）壓氣機的工作原理如圖8所示。壓氣機葉輪在渦輪帶動下高速旋轉。新鮮空氣由進氣口進入工作葉輪沿著流道流動，由于流道中空氣在葉片帶動下隨工作葉輪轉動。因此受到離心力作用，使空氣受到壓縮，壓力.溫度和流速都升高

10、，具有很高動能的氣流，然后進入葉片擴壓器或無葉擴壓器，將動能轉化為壓力能，從而提高了氣體的靜壓。 從擴壓器出來的氣體進入流通面積由小到大的渦輪殼，流速進一步降低，動能繼續(xù)變?yōu)閴毫δ堋毫M一步穩(wěn)定和提高。空氣經過以上過程，將工作輪的機械能變?yōu)闅怏w的壓力能，完成了增壓過程。3、廢氣渦輪增壓器的指標和特性廢氣渦輪增壓器的性能指標主要有以下項目：（1）增壓比簡稱壓比。是衡量增壓器壓力提高程度的指標。是壓氣機出口氣壓和壓氣機進口氣壓之比。k=Pk/P1式中 k 壓比Pk 壓氣機出口壓力 kPaP1 壓氣機進口壓力 kPa隨著技術的進步，目前單級增壓器最高壓比可達3.5。（2）增壓器轉速指增壓器轉子的每

11、分鐘轉速。用nTK表示，其單位為r/min。目前增壓器轉速最高可達十幾萬轉/分，乃至二十幾萬轉/分。（3）空氣流量指單位時間流過壓氣機的氣體重量或體積，用GK表示。其單位為kg/s或m3/s，目前大型徑流增壓器其流量可達2kg/s。（4）增壓器效率增壓器效率是指增壓器輸出能量和輸入能量之比。是壓氣機效率、渦輪效率和機械效率三者的乘積。kT=kTmkT 增壓器總效率 %k 壓氣機效率 %T 渦輪效率 %m 機械效率 %目前壓氣機最高效率達82%以上。增壓器總效率達65%以上。廢氣渦輪增壓器的主要特性有以下幾項：（1）壓氣機流量特性 即壓氣機工況變化時其壓比、轉速及效率隨流量而變化的關系，稱壓氣機

12、流量特性。（2）壓氣機通用特性 即當考慮到大氣溫度、壓力的影響，用流量的折合參數(shù)代替流量所反映的他們之間的變化關系，稱壓氣機通用特性。（3）渦輪流通特性 反映渦輪流通能力的特性叫渦輪流通特性。是渦輪在不同轉速下的流量和渦輪膨脹比變化關系。如圖11所示。（4）渦輪效率特性是渦輪在不同轉速時的效率和焓降系數(shù)的變化關系。如圖12所示。（5）渦輪的綜合特性 是將渦輪流通特性、效率特性綜合在一起考慮、能全面反映膨脹比、轉速、效率和流量的關系，能反映渦輪特性全貌。如圖12所示。4、渦輪增壓柴油機和自然吸氣柴油機的主要區(qū)別一臺自然吸氣的柴油機改為渦輪增壓柴油機。除增加渦輪增壓器外，無論是結構上還是調整參數(shù)上

13、都要作相應的變化。特別對增壓度較高的柴油機，表現(xiàn)在以下方面：（1）柴油機的受力件要加強 由于柴油機增壓后，功率增大，機械負荷和熱負荷增大，所以主要受力件，如活塞、連桿、曲軸、機體、缸蓋，在強度上、剛度上都要與之適應，以保證工作可靠。（2）燃油系統(tǒng)l 供油量增大。由于增壓后空氣量增加，必須供給更多的燃料，才能使之發(fā)出的功率增加。一般要增大油泵柱塞直徑，增加噴油嘴孔徑或孔數(shù)，提高油管壓力，增加油束穿透度，增大高壓油管流通面積。l 減小供油角，為了限制最高爆發(fā)壓力。一般可將供油提前角減小2-4。（3）配氣系統(tǒng)l 增加氣門重迭角。由于柴油機增壓后空氣量增大，且進氣管壓力高于氣缸壓力。因此，可以將氣門重

14、迭角加大。對氣缸進行掃氣，以完善燃燒和降低受熱件熱負荷。氣門重迭角一般可增大至80-130。l 加大進、排氣流通能力。為適應柴油機增壓后進排氣量的增加，柴油機進排氣門的通流面積要加大。這一般通過增加凸輪升程和進排氣持續(xù)期達到。l 加大進排氣門的間隙。為適應柴油機增壓后熱負荷增大、熱變形加大，應適當加大進排氣門間隙。與此同時，氣門彈簧氣門材質也要作相應變化。（4）進排氣系統(tǒng)l 排氣管合理布置及合適的流通面積。由于柴油機廢氣是通過排氣管導入渦輪，所以排氣管必須合理的分支和布置，使排氣能量充分利用。特別對脈沖增壓系統(tǒng)、排氣管的分支及直徑、拐彎都是有嚴格要求的。l 進氣管容積應足夠大。為減小進氣壓力脈

15、動對柴油機性能的影響，增壓柴油機進氣管容積應適當加大。（5）冷卻系統(tǒng)l 加大冷卻能力。由于增壓后柴油機熱負荷增加，通過冷卻水、機油帶走的熱量增加，所以要加大冷卻系統(tǒng)的冷卻能力。一般通過加大水泵流量、風扇風量或散熱器面積來達到。l 增加空氣冷卻器。對增壓比較高的柴油機，為進一步降低壓氣機后氣溫，提高進入氣缸的空氣重量流量，提高柴油機功率，降低燃油消耗率及減小有害排放氣體，設置增壓空氣冷卻器，可以通過水冷卻器或空氣冷卻器來完成。（6）潤滑系統(tǒng)。適應加大潤滑系統(tǒng)能力，以滿足增壓器潤滑和冷卻的需求。（7）燃燒系統(tǒng)。適當降低壓縮比。由于增壓后進氣壓力的提高，使氣缸最高爆發(fā)壓力升高。為此因適當降低壓縮比。

16、比非增壓降低24個單位。另外燃燒室也應適當改變，以保證和油束合理匹配。以上的變動，對于低增壓柴油機或對排放要求不太高的柴油機可以少一些。增壓度大的柴油機則要變動大一些，往往是一臺全新的柴油機。5、 柴油機和渦輪增壓器的匹配一臺性能良好的柴油機和一臺效率高的渦輪增壓器，放在一起形成的增壓柴油機，其性能未必良好。這里有一個良好匹配問題。（1）柴油機和壓氣機的匹配柴油機和壓氣機的匹配，主要指柴油機所需空氣流量及壓氣機所能提供空氣流量的匹配。柴油機根據(jù)不同的用途，有不同的特性。如負荷特性、速度特性、推進特性等。要用一個增壓器完全滿足這些特性的匹配要求，必須滿足以下要求：l 柴油機這些特性的空氣流量曲線

17、盡管穿過壓氣機流量-效率曲線的高效區(qū)，尤其是常用工況75%-90%負荷時應在壓氣機高效區(qū)。l 柴油機這些特性，特別是速度特性的空氣流量曲線應遠離壓氣機的喘振線。即所說的要有足夠的喘振強度，一般要大于10%以上。（2）柴油機和渦輪的匹配這里所指的匹配，主要指柴油機所提供的廢氣流量、壓力、溫度和燃氣渦輪所需廢氣流量、壓力、溫度的匹配。表現(xiàn)在以下方面：l 在柴油機整個運行范圍內，渦輪均具有較高的效率。l 柴油機排氣管、排氣道、排氣門和渦輪渦殼流道、噴嘴環(huán)、渦輪桿輪流道都要匹配合理，使柴油機按不同特性工作，一時都能達到良好性能指標。三、怎樣使用渦輪增壓器1、 增壓器的安裝增壓器正確安裝對保證增壓器可靠

18、運轉和發(fā)出效率有重要作用。安裝前應作好以下準備：（1）安裝前的準備l 檢查安裝的增壓器是否和柴油機匹配。如不匹配應更換與之匹配的增壓器。l 檢查柴油機的進排氣管內是否有雜物或灰塵。如有應清理清洗干凈。l 檢查空濾器是否臟污。如臟污應清洗干凈。l 檢查增壓器進出油管是否扭曲、折扁、阻塞.破裂和臟污。如有應予以更換。l 檢查潤滑油和潤滑油濾清器是否臟污。如是應予以更換和清洗。l 檢查增壓器轉子是否轉動靈活。（2）安裝時注意事項在以上檢查無誤的情況下，方可進行安裝。安裝時特別注意以下幾點：l 如果增壓器主要支撐是中間殼，則安裝到柴油機上時，渦輪殼進口法蘭和柴油機排氣管之間一定要裝膨脹接頭（波紋管）否

19、則易因熱脹冷縮造成增壓器損壞。l 如果增壓器主要支撐是渦輪殼進口法蘭，則其它各部位的聯(lián)接不可是剛性的。應用柔性聯(lián)接，否則易造成增壓器損壞。l 增壓器安裝到柴油機后，渦輪殼出口的排氣管應另加支撐，以免損壞增壓器。l 安裝時增壓器中間體回油孔應垂直向下，特殊情況下旋轉角度也不得超過25.5。l 安裝時，增壓器的潤滑油可由柴油機供給在進入增壓器前應增加一道細濾，以保證增壓器的可靠潤滑。l 增壓器的回油管面積應大于中間體回油孔面積，以保證回油暢通。l 帶放氣閥的增壓器。如放氣閥支架固定在壓氣機殼上，壓氣機殼相對于渦輪殼的角度不可調整。如放氣閥支架固定在渦輪殼上，壓氣機殼和渦輪殼之間相對角度可以調整。調

20、整角度時按以下步驟：l 松開壓氣機殼、渦輪殼和中間體的緊固螺栓或V形卡箍螺母，使殼體轉動。l 先按要求將中間體緊固在柴油機上，然后轉動壓氣機殼或渦輪殼到需要的位置。緊固2個以上螺栓或卡箍螺母，再從柴油機上拆下增壓器，緊固好全部渦殼螺栓或卡箍螺母。重新將增壓器裝于柴油機上。2、怎樣使用渦輪增壓器（1）起動l 柴油機起動后，觀察增壓器油壓表三秒內必須有壓力顯示，否則應檢查潤滑系統(tǒng)。對大型柴油機用的增壓器，在起動前應對柴油機和增壓器予供機油，待建立油壓后方可起動。l 長期停用的柴油機，或更換潤滑油清洗機油濾清器的柴油機。起動時應松開增壓器進油接頭，向里注入干凈的潤滑油。（2）運轉l 柴油機運轉中，應

21、注意增壓器的油壓是否正常，正常應在196392Kpa范圍內。否則應停車排除故障。l 注意觀察傾聽增壓器是否有異聲和振動。l 注意觀察增壓器是否有漏油、漏氣現(xiàn)象。l 注意觀察渦輪進口排氣溫度和壓氣機出口壓力、渦輪后背壓、進氣真空度等參數(shù)，應在規(guī)定的范圍內。（3）停機l 柴油機一般情況下不要緊急停機。如遇緊急停機應用馬達帶動柴油機空轉幾秒鐘。l 柴油機停機前應在怠速運轉一段時間，待機油溫度降低后方可停車。l 柴油機停車后，應注意觀察和監(jiān)聽增壓器惰轉時間。正常情況下，此時間不小于30秒鐘。l 對水冷增壓器，冬季在柴油機停車后應放掉增壓器中間殼內冷卻水，以防冬季凍裂增壓器。四、怎樣維護保養(yǎng)渦輪增壓器（

22、1）維護保養(yǎng)l 經常檢查增壓器密封部位是否有漏油、漏氣，如發(fā)現(xiàn)應及時排除。l 經常檢查增壓器各緊固螺釘是否有松動及脫落，如發(fā)現(xiàn)應及時排除。l 按柴油機說明書規(guī)定定期更換符合要求的潤滑油和清洗機油濾清器。l 按說明書規(guī)定的保養(yǎng)周期，定期清洗空氣濾清器、排氣消聲、中冷器和壓氣機進氣殼等。（2）拆檢和調整 增壓器經過長時間運轉，壓氣機和渦輪的葉輪流道及渦殼會沉積很多塵垢、油垢。使增壓器壓比、流量減小，效率降低，甚至引起葉輪和渦殼摩擦。因此必須定期進行析檢清洗和重新調整。 拆檢時注意以下事項和順序l 先拆除增壓器與柴油機的連接管道，如進氣管、排氣總管、排氣管、進出油管、進出水管等，將增壓器從柴油機上拆

23、下。l 拆下壓氣機渦殼和渦輪渦殼。l 拆下噴嘴環(huán)組。一般情況下，可拆到此處。清洗壓氣機渦殼、渦輪渦殼、壓氣機葉輪流道和渦輪流道及噴嘴環(huán)，然后再規(guī)定的扭矩和配合間隙按相反的程序重新安裝。l 如果要對轉子軸和中間體進行析檢，可首先拆下壓氣機葉輪端面螺母，拆下壓氣機葉輪。此時特別注意，葉輪和轉軸之間的定位肖和相互記號不要搞錯。l 再拆中間殼上支承板和中間軸套，抽出轉子軸。l 從轉子軸上拆下甩油盤、護油罩、定距圈、壓板等。l 從中間殼上拆下軸承套、浮動傘套、止推片等。 對以上零件進行清洗、測量，尺寸不合要求的應更換新件，然后按規(guī)定的間隙和扭矩，按相反的程序重新組裝。在組裝時特別注意以下幾點：l 更換壓

24、氣機葉輪或渦輪葉輪，必須對轉子重新作動平衡試驗，使其符合要求。l 必須按原來的位置記號進行安裝。裝配前在各配合面上應涂上清潔的潤滑油。l 安裝浮動套時，應注意方向，使帶卡槽的一端朝外。l 安裝轉子軸時應仔細，防止軸肩碰浮動套內孔。l 裝密封圈時，應使用導向裝置，防止開口處拉傷零件表面。l 所有調整間隙及緊固螺母扭矩應社符合要求。l 裝配好的增壓器用手撥動轉子應轉動。靈合五、怎樣診斷和排除渦輪增壓器故障 渦輪增壓器故障是提高柴油機動力性和經濟性，減少排放的主要部件。主要由壓氣機和燃氣渦輪組成。它的工作情況直接影響柴油機的工作性能。由于增壓器是高速（每分鐘幾萬轉，乃至十幾萬轉）旋轉機械，而且和柴油

25、機進排氣系統(tǒng)相連，所以其可靠性又直接影響柴油機的工作可靠性。 渦輪增壓器既包括一臺熱力流體發(fā)動機，又包括一臺流體工作機。其發(fā)生的故障均與在高轉速下運轉及流體流動有關。主要有噪聲異常、振動異常、壓氣機喘振、軸承燒損、葉輪斷裂、轉子轉動不靈活，增壓壓力過高、過低，以及渦輪端漏油，壓氣機端漏油等。1、增壓器噪聲異常（1）故障現(xiàn)象和危害 當增壓器發(fā)生噪聲異常時，有四種情況。一是高頻噪聲，尖叫，特別刺耳。二是機械擦傷聲。后者還伴隨著葉輪和殼體摩擦的火花出現(xiàn)。當出現(xiàn)噪聲異常時，還往往伴隨著增壓器振動增大。還有一種噪聲異常，是壓氣機發(fā)出不連續(xù)“呼” 、“呼”的喘息聲，象老牛大喘氣一樣，這種異聲，我們往往稱為

26、“喘振”。此時往往伴隨著增壓壓力急劇波動，柴油機工作不穩(wěn)等現(xiàn)象。四是在增壓器和管路聯(lián)接密封部位漏氣的“叭” 、 “叭” 聲和“斯”“斯”聲。 出現(xiàn)增壓氣機噪聲異常，不僅使柴油機工作不正常，而且任其發(fā)展下去，會造成增壓器損壞。（2） 原因分析 增壓器噪聲異常的原因分析，見下圖所示。噴咀環(huán)面積變小高 頻 尖 叫 聲 擴壓器面積變小增壓器超速玻紋管破裂增壓器噪聲異常 漏氣聲 排氣管和渦輪渦殼連接法蘭漏氣進氣管和壓氣機渦殼連接法蘭漏氣 空濾器污堵 進氣道污堵喘振聲 中冷器污堵 壓氣機臟污 氣門面隙變大 轉子動平衡破壞金磨擦摩聲 軸承間隙小 葉輪和渦殼間隙小這是由于：l 增壓器正常工作時，發(fā)出噪聲是有一

27、定規(guī)律的。其頻率特性也是一定的。當工作不正常時，必造成噪聲頻率特性變化。例如噴嘴環(huán)面積變小，擴壓器流通面積變化，均使氣流通道形狀發(fā)生變化?；蛘咂渌蛟斐傻脑鰤浩鬓D速升高，使氣流速度增高，從而發(fā)出高頻尖叫聲。l 當柴油機由于配氣相位錯亂，氣門流通能力變小，或氣道污堵，中冷器污堵，使從壓氣機來的空氣受阻；或者當空濾器污堵，壓氣機污堵，均使壓氣機供給的空氣流量和柴油機所需空氣流量不匹配，導致壓氣機工作不穩(wěn)，氣流波動而出現(xiàn)粗暴的喘息聲，并導致氣壓波動。l 凡是出現(xiàn)金屬摩擦聲，都是由于轉子和殼體在高速運轉狀態(tài)下相碰擦而造成的。軸承和軸間隙小，葉輪和渦殼間隙小，或軸承和軸間隙太大，都將造成運轉時轉子和靜

28、止的渦殼的碰擦聲。如果轉子動平衡破壞，轉子運轉不平衡，振動加劇，也會引起和渦殼的擦碰聲。l 當發(fā)生管路連接處墊片破裂或壓不緊而漏氣時，對渦輪端則會出現(xiàn)高速脈動氣流沖出的“叭” “叭” 聲；對壓氣機端則會出現(xiàn)高速連續(xù)氣流沖出的連續(xù)“絲” “絲” 聲。（3）、診斷方法和排除措施 診斷時可用聽診法。憑經驗判斷出是屬那種噪聲異常.有條件可用噪聲儀診斷，所測的噪聲頻譜和正常噪聲頻譜進行對比分析，來判斷屬那種形式的噪聲異常，從而找出引起噪聲異常的原因，有針對性的采取措施。l 對由于氣流流速增大引起的噪聲異常，重點檢查和排除由于擴壓器、噴嘴環(huán)流通面積變化所引起尖叫應重新調整間隙。對增壓器由于負荷過大或各缸作

29、功不均而造成增壓器超速造成的尖叫聲應減負荷或調整各缸工作平衡。l 對于由于喘振引起的喘振異聲，應從引起喘振的原因去診斷排除。見增壓器喘振l 對金屬碰擦聲，一般憑耳聽和眼看就可判斷，并有針對性的使增壓器的渦輪和渦殼在運轉狀態(tài)下有足夠的間隙，以防相碰。如因動平衡不良而引起的碰傷聲，則應對轉子重新進行動平衡，以保證工作平穩(wěn)。l 對由于密封面漏氣引起的噪聲異常的判斷，也可通過聽覺完成；當有叭叭聲，肯定是渦輪前的漏氣，或是墊片損壞或是波紋管破裂；此時應當更換墊片或者波紋管；當出現(xiàn)連續(xù)“咝”“咝”漏氣聲時，肯定是壓氣機后的漏氣，此時應當更換墊片或重新緊固接合面處的墊片。2、壓氣機喘振（1）故障現(xiàn)象和危害

30、當壓氣機發(fā)生喘振時，有以下現(xiàn)象發(fā)生：l 壓氣機出口壓力出現(xiàn)激烈的周期性變化波動，并伴隨著“呼、呼”的喘息聲和柴油機工作不穩(wěn)定現(xiàn)象。l 喘振嚴重時，還伴隨著增壓器振動加劇，甚至葉輪和軸承的損壞。所以壓氣機發(fā)生喘振時，除造成增壓器和柴油機工作不穩(wěn)定外，還易引起增壓器和柴油機的損壞。（2） 原因分析 引起壓氣機喘振的原因，如下圖 所示。壓氣機葉輪流道臟污增壓器方面原因 噴嘴環(huán)流通面積發(fā)生變化擴壓器流通面積發(fā)生變化壓氣機喘振配氣間隙變大柴油機方面原因 進氣管、進氣道、中冷器污堵空濾器污堵柴油機由高速高負荷緊急停車或降速其它方面原因 大氣溫度太低太高某一缸突然停油不工作這是因為壓氣機之所以發(fā)生喘振是由于

31、壓氣機的流量偏離設計值某一值時，壓氣機葉輪流道內出現(xiàn)氣流分離，產生喘振。柴油機運行所通過的空氣流量和增壓器所供給的空氣流量不匹配。運行線離壓氣機喘振線接近，使氣流在壓氣機內變得不穩(wěn)定。因此分析原因時，應緊緊圍繞這個機理去分析。l 當空濾器臟污，壓氣機葉輪道臟污，以及中冷器污堵，柴油機進氣管進氣道臟污，均使實際流量和設計流量偏離，使增壓器和柴油機匹配失調，柴油機運行線和壓氣機喘振線靠近，而引起壓氣機喘振。l 當柴油機配氣間隙變大，則造成柴油機進排氣流通面積減小，使柴油機能通過的流量和增壓器的流量匹配不平衡。柴油機運行線靠近喘振線，從而引起增壓器喘振。l 增壓器噴嘴環(huán)面積或壓氣機有葉擴壓器流通面積

32、發(fā)生變化，將改變壓氣機的喘振線位置，使之和柴油機原來的匹配發(fā)生變化，而引起喘振。l 大氣溫度變化對增壓線喘振線有重要影響，如柴油機在高溫時匹配良好，則在低溫條件下可能發(fā)生喘振。而在低溫時匹配良好，在高溫條件下可能發(fā)生喘振。l 柴油機高速高負荷運轉緊急停車或突然減速，由于慣性作用，增壓器仍供給較高的增壓壓力。而柴油機流通能力卻急劇下降。這種瞬時的匹配不平衡將導致壓氣機喘振。l 如柴油機的兩臺增壓器共用一根進氣管，則一缸停止供油時與該缸相連的增壓器轉速下降。但壓氣機出口的背壓 另一這樣正常工作而并未下降，故使工作流量進行喘振區(qū)而引起喘振。（3）診斷方法與排除措施l 診斷是否發(fā)生喘振，只要看一下壓氣

33、機后壓力是否波動和聽一聽是否有“呼、呼”的喘息聲便可判斷是否發(fā)生喘振。l 診斷時先看是否屬于急停車或突降負荷。這種情況下，喘振只是暫時的，一會兒就會自動消失。l 然后再檢查空氣濾清器、壓氣機流道、排氣消聲器、中冷器是否臟污污堵，如是這種情況，則應及時清洗和修理。l 再檢查配氣間隙和配氣相位是否變化，并加以重新調整。l 最后再檢查增壓器的噴嘴環(huán)和擴壓器，并予以修理調整。3、壓氣機端漏油 4、渦輪端漏機油 渦輪端漏機油和壓氣機端漏機油不完全相同。主要表現(xiàn)在，所漏的機油到不了氣缸去，而是從排氣管直接排掉了。因此，除對增壓器的渦輪易造成結炭外，對柴油機本身影響不大。造成渦輪端漏機油的原因，除壓氣機真空

34、度大油被吸入外，其余原因相同。因此在診斷方法和排除措施時，也大同小異。5、增壓器增壓壓力過低（1）故障現(xiàn)象和危害增壓器增壓壓力過低，是指在某一工況下和正常的增壓壓力相比較而言，當出現(xiàn)增壓壓力過低時，有以下現(xiàn)象：l 柴油機冒黑煙，排氣溫度升高l 增壓器后氣體壓力比正常值低的多。增壓壓力過低，不僅造成柴油機功率下降，而且使柴油機的經濟性、排氣溫度及廢氣排放性指標都變壞。（2）原因分析造成增壓壓力過低的原因如下圖所示空濾器臟污中冷器臟污柴油機進排氣系統(tǒng)臟污增壓器壓力過低噴嘴環(huán)變形，流通面積增大大氣壓力太低，或房間進氣不足柴油機進排氣系統(tǒng)泄露 渦輪前排氣管發(fā)蘭處漏氣壓氣機出氣管發(fā)蘭處漏氣壓氣機流道臟污

35、排氣消聲器臟污增壓器效率降低增壓器軸承損壞，轉速下降這是因為：增壓器壓氣機前的空氣流動損失大，吸入真空度增大，即使增壓器壓比不變，也會造成增壓壓力下降。這就是為什么空濾器臟污會使增壓壓力下降的原因。同樣，房間進氣量不足或環(huán)境大氣壓力低，使增壓壓力降低也是這個道理。只要增壓器渦輪后氣體流動阻力大，就會使增壓器背壓增加。造成增壓器轉速下降，增壓壓力降低，這就是為什么排氣消聲器污堵會使增壓壓力降低的原因。渦輪前排氣管發(fā)蘭漏氣，進入渦輪的廢氣的能量降低，作功減小，增壓器轉速下降，也造成增壓壓力降低。同理，噴嘴環(huán)變形等原因，流通面積增大，膨脹功減小，同樣使增壓器轉速下降，增壓壓力降低。壓氣機葉輪流或渦輪

36、葉輪流道臟污，使增壓器效率降低，增壓器軸承損壞使機械效率下降，均使增壓器作功能力下降，造成增壓壓力降低。（3）診斷方法和排除措施 由于現(xiàn)場情況下柴油機工作無法準確確定，所以，現(xiàn)場診斷增壓壓力是否過低，是有困難的，只能憑現(xiàn)象和感覺，即柴油機指標是否變壞或在壓氣機后用一U形壓力表，在認定的工況下和原來作對比，看壓力是否降低。 對造成增壓壓力過低的原因可按以下程序診斷和進行排除。 原因診斷排除措施重新調整噴嘴環(huán)更換軸承渦輪噴嘴環(huán)面積是否變大軸承是否損壞重新緊固修理清洗消聲器法蘭是否漏氣排氣消聲器是否臟污清洗中冷器中冷器是否臟污增壓壓力過低清洗壓氣機清洗空濾器壓氣機流道是否臟污空濾器是否臟污6、增壓器

37、增壓壓力過高（1）故障現(xiàn)象和危害這種情況一般不多，大部分不屬于增壓器本身原因造成。多是因柴油機方面原因引起。當出現(xiàn)增壓壓力偏高時，伴隨著增壓器轉速升高，柴油機的振動和噪聲及爆發(fā)壓力增大，影響柴油機的可靠性和壽命。（2）原因分析引起增壓壓力增高的原因一般有以下幾方面：排氣門開啟時間提前。當氣門間隙過小或者凸輪軸加工有誤時，柴油機排氣門開啟時間提前，柴油機廢氣能量大，使渦輪作功大，轉速高，從而引起增壓壓力增大。柴油機過后燃燒或者負荷過大，柴油機由于燃燒系統(tǒng)有問題而過后燃燒嚴重，或者柴油機負荷過大，使供給渦輪的廢氣能量增加，渦輪作功增大，轉速升高。造成增壓壓力增加。渦輪噴嘴環(huán)面積變小，由于噴嘴環(huán)葉片

38、變形，流通面積變小，也導致增壓器轉速上升，壓力增高。（3）診斷方法和排除措施診斷增壓壓力是否增高，也是相對于正常狀態(tài)而言，只有固定工況下才可進行對比，一般也是憑經驗或測試才可確定。診斷原因時，一般先檢查柴油機是否超負荷或者配氣相位氣門密封是否嚴密，否則，應予以重新調整或修研。然后，再檢查柴油機供油提前角，是否過晚而引起過后燃燒。如是則應重新調整。最后，再檢查增壓器噴嘴環(huán)面積并予以調整。7、軸承燒損 （1）、故障現(xiàn)象和危害 當發(fā)生增壓器軸承燒損時，有以下現(xiàn)象發(fā)生：l 增壓器轉速下降甚至停轉，增壓壓力急劇下降。l 增壓器機油溫度升高，油壓降低。l 伴隨著噪聲異常 軸承燒損將使增壓器失效，柴油機將無

39、法正常工作，其動力性、經濟性、排放性都將大大惡化。 （2）原因分析 造成增壓器軸承燒損的原因如下：軸 承 燒 損 機油濾清效果差，有雜質 機油內有異物堵塞油孔 機油壓力不足 機油油量不足轉子軸彎曲軸承間隙不合要求轉子動平衡差，增壓器振動大這是因為增壓器是一個高速旋轉的機械，因此軸承燒損無非是三方面的原因：一是潤滑油供給不足，二是軸承負荷太大，三是摩擦付里有雜質，造成機械拉傷。l 去增壓器潤滑油數(shù)量本來有限，到軸承去的油孔很細，如果機油濾清效果不好，油中有雜質，將油道油孔堵塞，勢必造成供油不足，從而導致軸承燒損。l 軸承間隙過小，也導致此處供給不足而燒損。l 轉子軸彎曲或動平衡破壞，均造成軸承局部負荷太大，破壞了油膜，導致軸承燒損。l 當濾清及效果不好，機油內有雜質，而軸和軸承之間有很高的旋轉相對速度，則使油內雜擦傷了軸和軸承表面，從而導致軸承燒損。（3）診斷方法和排除措施如果發(fā)生軸承燒損，則勢必使機械效率下降，造成增壓器轉速下降，并伴有噪聲發(fā)生。同時軸承燒損后會發(fā)出大量熱量，所以此時增壓器中間體溫度勢必升高，因此判斷是否發(fā)生軸承燒損，只要檢查一下增壓器轉速是否下降，是否有異聲，是否中間體發(fā)熱或機油溫度升高便可。至于什么原因引起軸承燒損。首先檢查機油壓力是否合乎要求，再檢查過濾器是否臟污，軸承處是否出油；最后再檢查轉子軸的彎曲和輪子的平衡，軸承