渦輪增壓器發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)故障診斷與保養(yǎng)

1、第26卷第4期Vol. 26No. 4湖 北 工 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報 Journal of Hubei University of Technology 2011年08月Aug. 2011文章編號1003-4684(2011 04-0029-02渦輪增壓器發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)故障診斷與保養(yǎng)張赤軍, 劉二豐(秦港股份有限公司流機(jī)分公司機(jī)械三隊(duì), 河北秦皇島066002摘 要渦輪增壓器在跑車尤其是在工程機(jī)械設(shè)計(jì)安裝上必然采用的一種裝置. 它可以顯著提升發(fā)動機(jī)功率, 而且不會大幅度增加發(fā)動機(jī)的總重量. 渦輪增壓器將進(jìn)氣進(jìn)行壓縮以使更多的空氣壓縮到汽缸里, 而排出的廢氣又帶動了渦輪增壓器渦輪的高速旋轉(zhuǎn)從而

2、也帶動了再進(jìn)氣的空氣量. 這種發(fā)動機(jī)在進(jìn)氣問題上相對自然吸氣式的發(fā)動機(jī)上多了一層渦輪增壓器的維修和保養(yǎng). 關(guān)鍵詞渦輪增壓器; 進(jìn)氣系統(tǒng); 故障; 診斷中圖分類號T P391文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A帶渦輪增壓器發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)比自然吸氣式的發(fā)動機(jī)多了個廢氣渦輪增壓. 它利用排出廢氣的能量驅(qū)動渦輪高速旋轉(zhuǎn), 帶動與渦輪同軸的壓氣機(jī)葉輪高速旋轉(zhuǎn), 從而使空氣壓縮后才進(jìn)柴油機(jī)氣缸, 增加了柴油機(jī)進(jìn)氣量, 可供更多的燃油完全燃燒, 進(jìn)一步提高柴油機(jī)的功率. 該種發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障時往往車輛行走緩慢, 尤其是在爬坡過程中發(fā)動機(jī)噪音明顯增大, 排煙量大大增加, 行走無力, 大大降低了車輛的工作性. 當(dāng)出現(xiàn)該現(xiàn)象

3、時, 往往與渦輪增壓器有關(guān)聯(lián).壞發(fā)動機(jī)汽缸, 并且導(dǎo)致渦輪增壓器以及氣門桿和氣門導(dǎo)管的磨損和損壞, 從而影響發(fā)動機(jī)的效率, 累積的碎屑還可能傷及渦輪增壓器的葉片, 最終導(dǎo)致渦輪增壓器報廢.1 廢氣渦輪增壓器工作原理廢氣渦輪增壓器的工作原理見圖11. 渦輪增壓器渦輪3直接與排氣管1相連接, 在排氣的同時通過轉(zhuǎn)子軸5帶動壓氣機(jī)葉輪8高速旋轉(zhuǎn), 從而將空氣吸入壓氣機(jī)殼9, 壓氣機(jī)葉輪8將空氣速度和壓力增加, 并進(jìn)入擴(kuò)壓器7, 再通過斷面由小到大的環(huán)形壓氣機(jī)殼9使空氣壓力進(jìn)一步升高, 使得更多的空氣進(jìn)入汽缸, 以和較多的燃油混合燃燒, 保證發(fā)動機(jī)的大功率.圖1 廢氣渦輪增壓器工作原理示意圖進(jìn)氣通道中的

4、阻力會導(dǎo)致煙量過大和功率降低2. 所以判斷故障的第一步是正確保養(yǎng)空氣濾清器. 這樣才能及時有效地過濾進(jìn)氣中的臟物. 隨著濾清器的變臟, 進(jìn)氣阻力將增加, 因此一定要正確保養(yǎng)好空氣濾清器. 在發(fā)動機(jī)額定功率和轉(zhuǎn)速下, 空氣阻力達(dá)到極限時應(yīng)當(dāng)更換空氣濾清器. 對于渦輪增壓式發(fā)動機(jī)應(yīng)在渦輪增壓器前測量阻力, 一般的工程機(jī)械的空氣阻力都應(yīng)當(dāng)在4kPa 以下. 當(dāng)超出這個范圍時, 就應(yīng)當(dāng)更換空氣濾清器.2 故障發(fā)生的起因分析2. 1 進(jìn)氣沖程中的阻力問題送入汽缸的空氣必須保持清潔, 這是保持發(fā)動機(jī)良好性能所必需的. 因?yàn)槲牖覊m和污垢后會損收稿日期2011-03-16 ,2. 2 進(jìn)氣排氣泄漏由于松動的

5、管接頭、跨接管或者進(jìn)氣歧管開裂而使得壓縮空氣泄漏, 導(dǎo)致帶有渦輪增壓器的發(fā)動機(jī)排氣煙量過多和功率下降, 同時伴隨著噪聲. 對裂紋和松動接頭除了目測外, 也可以用肥皂水涂在可能泄漏的部位, 如各種接頭和密封表面上, 以便檢查泄漏.2. 3 渦輪增壓器故障1 渦輪增壓器功能失調(diào). 渦輪增壓器內(nèi)部零部件出現(xiàn)故障會降低其效率, 也會引起過量排煙并降低輸出功率. 軸承故障會造成磨損而降低轉(zhuǎn)子總成轉(zhuǎn)速, 另外, 損壞的軸承也會使轉(zhuǎn)子總成葉片摩擦外殼, 降低轉(zhuǎn)子總成的轉(zhuǎn)速. 增壓器廢氣穩(wěn)壓功能故障或者廢氣穩(wěn)壓調(diào)整錯誤, 會造成增壓壓力過高或過低. 過高會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)損壞, 過低則造成排氣過多和輸出功率下降.2

6、 機(jī)油消耗和泄漏. 機(jī)油用來潤滑和冷卻渦輪增壓器軸承. 機(jī)油通過發(fā)動機(jī)操作壓力經(jīng)供油管道送到渦輪增壓器, 并通過連接到渦輪增壓器底部的回油管流回油底殼. 渦輪增壓器轉(zhuǎn)子兩端都使用了密封環(huán), 該密封環(huán)可能在非正常使用條件下泄漏. 此外, 如果進(jìn)氣和排氣阻力過高會造成壓氣機(jī)和渦輪殼之間形成負(fù)壓, 機(jī)油也會從密封處泄漏.檢查機(jī)油是否從密封處泄漏應(yīng)當(dāng)拆下排氣管和空氣跨接管, 并檢查渦輪機(jī)殼和跨接管中是否存有機(jī)油.3 渦輪增壓器噪聲. 渦輪增壓器高速運(yùn)轉(zhuǎn), 會發(fā)出 變調(diào) 聲音. 這種噪聲會根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷略有不同, 這種噪音由于轉(zhuǎn)子總成切割空氣造成的. 因此, 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速越高聲音越大. 在拆卸渦輪增

7、壓器前, 檢查噪聲故障是否由進(jìn)排氣活塞泄漏引起. 松開渦輪增壓器安裝支架, 檢查排氣歧管密封墊是否泄漏以及排氣觀眾是否有裂縫. 如果發(fā)動機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時, 噪聲降低或者出現(xiàn)咔噠聲, 這可能表示系統(tǒng)中有碎屑或者轉(zhuǎn)子總成觸到殼體上.密封裝置失效, 特別是壓氣機(jī)端O 形密封圈失去應(yīng)有的封油作用, 直接導(dǎo)致向壓氣機(jī)殼內(nèi)泄漏潤滑油而損壞, 同時, 機(jī)油泄漏到渦殼內(nèi)形成積炭, 影響轉(zhuǎn)子正常運(yùn)轉(zhuǎn).另外, 活塞環(huán)斷裂或磨損造成燃?xì)庀赂Z到曲軸箱, 曲軸箱通風(fēng)管阻塞也會使油底殼的壓力增高, 兩端流動, 最終造成漏油3.要保證進(jìn)排氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行首先要保證該系統(tǒng)的密封性, 并且按規(guī)定定期清洗和更換空氣濾清器.現(xiàn)代汽車多

8、采用紙質(zhì)空氣濾清器, 該種濾清器效率高, 透過率低, 能有效延長發(fā)動機(jī)使用壽命. 空氣濾清器一般包含內(nèi)芯和外芯兩層. 空氣濾清器在車輛運(yùn)行5000km 左右要除塵一次. 工程機(jī)械空氣濾清器要150個工作臺時左右除塵一次外芯. 當(dāng)內(nèi)芯有較為明顯的塵土和雜質(zhì)時要連同內(nèi)芯一同更換.3. 2 渦輪增壓器的保養(yǎng)1 渦輪增壓器的保養(yǎng)對進(jìn)排氣系統(tǒng)尤為重要. 要選用合適得發(fā)動機(jī)油, 機(jī)油必須具備防高溫、防腐蝕和抗氧化的功能. 工程機(jī)械一般均采用15W -40, CF-4級別以上的潤滑油. 按臺時或者里程數(shù)定期更換潤滑油.2 定期檢查渦輪增壓器殼體的固定螺絲、支架螺栓、連接管路是否緊固可靠, 有無脫落和裂痕,

9、如有異常立刻解決.3 每次啟動發(fā)動機(jī)應(yīng)當(dāng)?shù)∷龠\(yùn)轉(zhuǎn)12min, 使?jié)櫥瓦_(dá)到一定的溫度和壓力, 才能更好的避免軸承無油狀態(tài)導(dǎo)致的加速磨損. 完工后不要突然停機(jī)要怠速空轉(zhuǎn)12min 再停機(jī).4 結(jié)束語綜上所述乃筆者多年對發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)維修經(jīng)歷總結(jié)出來的判斷分析和總結(jié). 對車輛發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)的維修和保養(yǎng)有一定的借鑒作用. 日常生活和工作中, 要合理操作, 正確保養(yǎng)機(jī)械設(shè)備, 準(zhǔn)確判斷、及時維修, 控制故障的擴(kuò)大, 提高維修效率, 節(jié)約維修資金. 參 考 文 獻(xiàn) 1 宋 森, 宋璟楊. 初級汽車修理工自學(xué)讀本(第四版M . 北京:金盾出版社, 1995:486-498.2 孫麗慧. 發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)

10、控制技術(shù)J. 工程機(jī)械與維修, 2010(9 :178-179.3 劉慶軒. 汽車修理基本技術(shù)指南(第二版 M . 北京:金盾出版社, 1998:189-214.4 陳家瑞. 汽車構(gòu)造M . 北京:人民交通出版社, 1993:56-185.5 魏琬華, 胡興烈. 汽車柴油機(jī)結(jié)構(gòu)原理與維修M . 北京:國防工業(yè)出版社, 1998:156-165.3 進(jìn)排氣系統(tǒng)的保養(yǎng)-53. 4(下轉(zhuǎn)第36頁The Application of Discrete Kalman Filter inAutomobile Component DetectionZH ENG Jia -w ang, LIU You -yu

11、an(School of L ogistics E ngineering , Wuhan Univer sity of Technology , Wuhan 430063, China Abstract:In this paper, kalm an filter algo rithm is used to process and analyze data of autom obile com po -nents' detection. T he results show that the kalman filter algo rithm is co nv erg ent and rea

12、sonable. T his ka-l m an filter alg orithm can r em ove noise and improve the accuracy of co llecting data. Keywords:kalm an filter; detection; data pro cessing責(zé)任編校:張 眾(上接第30頁Research on Maintenance of Turbine Turbocharger Engine 'Intake and Exhaust SystemZH ANG Ch-i jun, LIU Er -feng(T eam T hr

13、 ee in M echanical D ep t. , Mobile P lant Br anch of Qingg ang J oint S tock L imited Comp any ,Qinghuangdao 066002, ChinaAbstract:In view of the pheno menon of tur bine tur bochar ger engine'intake and ex haust sy stem damage caused by its insufficient lubrication, measures hav e been made to prevent oil leakag e. This paper is mainly to analyze, judge and so lve the leak causes of turbo charger and m ade lubrication and planning ma