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1、发动机涡轮增压培训教程技术中心寿光市康跃增压器有限公司教程内容 发动机和空气增压系统的工作原理 涡轮增压器的基本结构 安装和检查项目 使用注意事项 故障诊断 损坏分析一、发动机和空气增压系统的工作原理内燃机工作时燃油需要与空气混合才能完成燃烧冲程，一旦燃油比达到某一值后，再增加燃油除了将黑烟和未燃烧尽的燃油排到大气中外，不会产生更多功率增加进入发动机的空气量涡轮增压器是一种利用发动机排气中的剩余能量来工作的空气泵。发动机废气驱动向心式涡轮转子（HOT SIDE热侧）旋转，从而带动离心式压气机叶轮（COLD SIDE冷侧）转动，大量的压缩空气被输送到发动机的燃烧室里。由于增加了进入发动机的空气量
2、，就可以使更多的燃油喷入到发动机里，使发动机在尺寸不变的条件下产生更多的功率。涡轮增压发动机优势比较一台小排量发动机经增压后可产生与较大发动机相同的功率空气量的增加可以使燃油燃烧更加充分、更加彻底，减少了尾气中有害物质的排放保证发动机进气压力为正值，当发动机进排气门重叠开启时，新鲜空气吹入燃烧室，清除所有残留在燃烧室里的废气，同时冷却气缸头、活塞和气门使非增压发动机在高原工作时得到氧气补偿。原因：随着海拔高度的增加，进气密度随之减少，发动机排温升高，再加上涡轮背压下降，致使涡轮增压器转速上升，增压比提高，这在一定程度上补偿了随海拔温度增加而引起的进气压力的下降涡轮增压发动机优势：170立方英寸
3、的自然吸气发动机100立方英寸的涡轮增压 发动机100立方英寸增压中冷发动机230立方英寸自然吸气发动机涡轮增压发动机优势比较:二、涡轮增压器的基本结构涡轮转子总成压 气 机 部 分涡 轮 机 部 分润 滑 系 统 密 封 系 统涡轮转子总成：涡轮转子与压气机叶轮以及相应的轴上零件组成了转子总成，涡轮转子及压气机叶轮都经过精确的单体平衡，以保证转子总成在高速运转下正常工作，涡轮转子采用内支撑形式，浮动轴承位于两叶轮之间的中间体内，转子的轴向力靠止推轴承来承受。压气机部分：包括压气机叶轮、扩压器、压气机壳组成。压气机叶轮通过空气滤清器吸进环境空气，通过扩压器扩压再由压气机壳收集进入发动机气缸。涡
4、轮机部分：涡轮机部分由涡轮壳和涡轮叶轮组成，柴油机派出的废气通过排气管进入涡轮壳，以一定方向流向涡轮叶轮，从而使涡轮高速旋转涡轮增压器典型结构涡轮增压器典型结构涡轮增压器几大系统润滑系统：发动机润滑系统流入的压力润滑油通过中间壳上的进油口流入浮动轴承与止推轴承，同时冷却转子总成各部件，最后，润滑油靠重力从中间壳回油孔排出。密封系统：主要包括气封和油封两部分，良好的密封是保证增压器可靠工作的一个重要环节。气封：利用涡轮端燃气或压气机端压缩空气与中间体建立起来的压力差，防止中间体中的润滑油进入压气机或涡轮机端。油封：通常利用密封环结构进行密封，防止中间体润滑油进入增压器两端，它对密封环弹力、轴封套
5、硬度及两侧间隙要求较高。润滑系统作用说明润滑轴承系统冷却转子总成 润滑推力轴承系统依靠重力返回油箱密封系统形式说明压气机端密封形式涡轮端密封形式增压器回油不畅 三、安装和检查项目一）安装检查项目1、检查涡轮增压器是否与发动机匹配；检查涡轮增压器在运输过程中，是否有严重磕碰变形现象；检查涡轮转子转动是否灵活，如果叶轮滞转或有摩擦壳体的感觉，请查明原因后再进行安装。2、检查发动机进气和排气管路；检查空气虑清器是否清洁；检查增压器进出油口是否干净，进出油口应畅通，不能扭曲、阻塞。3、检查机油是否干净。若机油脏、变质，应及时更换。润滑油牌号必须符合发动机制造厂使用说明书的要求，如无规定，推荐使用15W
6、-40CD级润滑油，但不同牌号润滑油不得混用。 三、安装和检查项目1、要确保包括润滑油泵和整个发动机状态在内的发动机润滑油系统完好，确保所有的通道和管路畅通，使它们能够产生和保持所需的润滑油流量和压力。2、要确保润滑油进口供油管路和出口排油管路清洁并布置适当，确保回油通畅，中间壳的回油出口应垂直向下，特殊情况下允许有不大于23度倾斜。3、进油管尽可能的短，以利于缩短启动时供油延迟时间。发动机启动后3-4秒，增压气进油口必须显示油压，防止增压器的轴承系统因缺润滑油而损坏。二）安装要求二）安装要求4、压气机进口配置的空气滤清器，建议采用纸质虑芯。油浴式虑清器易引进油污，造成发动机输出功率下降。空气
7、虑清器压力下降不得超过500毫米汞柱。5、注意涡轮转子总成各部件不得随意拆卸。6、带旁通阀的涡轮增压器其开启压力已由厂家调整好，不得随意进行调节。7、涡轮后的排气背压不应超过500毫米汞柱，当采用排气制动时，排气背压限值参考发动机使用说明书的规定。 三、安装和检查项目四、使用注意事项在发动机润滑油压力建立以前，必须使发动机保持在怠速状态。发动机在启动之后立即加速，会使涡轮增压器在其轴承还来不及润滑的情况下就以最大的转速工作。导致涡轮轴承早期磨损。在发动机停车之前，要使它的温度和转速逐步地从最大值降下来。因为发动机在全负荷高温下突然熄火，机油泵停止工作，润滑油不能带走增压器内零部件的热量，增压器
8、将会因过热而受损。预先润滑涡轮增压器。在更换润滑或做任何维修之后，涡轮增压器进行预先润滑。低温时启动发动机必须谨慎。要避免发动机长时间的怠速。怠速状态下，涡轮和压气机种气体压力过低，此时气体密封效果没有形成，润滑油会通过密封件渗透到涡轮和压气机中。五、故 障 诊 断注意：在找出故障原因之前，不能轻率地把涡轮增压器从发动机上拆下来，而应该先检查和评估涡轮增压器的工作情况。强调：涡轮增压器本身不是一种能源，它的唯一作用就是向发动机提供更多的压缩空气，使发动机获得更多的功率。涡轮增压器本身不会改变发动机本身的工作特性，它之所以能够工作完全取决于发动机废气的流量、压力和温度。警告：在不装进气管和不连接
9、空气虑清器的情况下使涡轮增压器运转，会造成人员伤害。外来物体进入涡轮增压器可能会造成机组损坏。常见症状发动机功率不足、发动机排气冒黑烟发动机排气冒白烟或兰烟工作噪音大涡轮转子总成有粘合或摩擦现象涡轮增压器压气机侧油封漏油涡轮增压器涡轮侧油封漏油发动机润滑油消耗量大六、损坏分析损坏分析目的是防止事故的重复性发生，确定主要事故模式是分析工作的目标涡轮增压器是高速、高温状态下工作的机械。工作条件注定了它的一些事故模式不是显而易见的。仅更换掉损坏的涡轮增压器而没有或很少去了解造成事故的原因，事故会重新发生并导致额外的停工和费用。多年的研究级统计分析表明，涡轮增压器的损坏主要是由润滑油、外来物体损坏、工
10、作温度过高及材料或制作工艺所致。润滑油原因导致损坏由润滑油问题而造成的增压器损坏是最常见的。因为转子在 高转速下工作，必须有足够的润滑油才能满足各轴承支撑、润滑及冷却的需要，任何润滑问题都会造成浮动轴承和涡轮转子的早期磨损。润滑不充分。由于任何原因而使润滑油供油迟缓、停止或者中断，造成金属与金属的直接接触，从而损坏浮动轴承、涡轮轴、中间壳内孔，同时推力轴承、轴承套等配合面也会出现损坏现象，结果导致转子轴发生剧烈振动。润滑油变质。将降低油膜的承载能力，无法满足转子高速转动的需求，同时，混入的细小的杂质也会使相应的部件磨损，影响其使用寿命。润滑油回油管路节流。由于中间壳内有时温度较高，这样就使一部分润滑油分解，在中间壳回油腔里形成沉淀，造成回油不畅。其余损坏模式外来物体损坏。当外来物体进到压气机叶轮和涡轮里时，涡轮增压器会很快的损坏。进入物体分为：硬物和软物.废气温度过高。一般是由发动机自身的故障造成的，它会使涡轮壳受热变形，造成涡轮擦壳。同时， 由于热量沿轴向压气机侧传递，使中间壳内温度上升，令中间壳内的润滑油部分分解成腐蚀性物质，造成轴承磨损。此外，过高的温度甚至会使涡轮壳出现裂纹。由于加工不当或材料有缺陷而造成的增压器的损坏，同上面所提的故障模式是完全不同的，这种损坏发生在有缺陷的零件附近。决定性因素主要有材料的机械性能、产品结构设计的合理性等方面。
