目前,在各种类型的车用发动机上都广泛使用了废气涡轮增压器。由于废气涡轮增压器是处于高温、高速运转工作状态下,工作环境恶劣,工作条件苛刻,增压器废气涡轮端的工作温度可达600℃左右, 增压器的工作转速可达100000r/min以上。在使用过程中,由于润滑不良、外来物体进人造成机件损坏、工作温度过高、使用和保养不善等是造成涡轮增压器损坏的主要原因。根据在工程实践中的经验,就废气涡轮增压器常见故障的产生原因和预防措施作如下讨论。
一、涡轮增压器的典型故障与排除
我单位一台东风EQ1141G1货车,在执行任务途中发现涡轮增压器涡轮与排气歧管接口处有被润滑油油渍湿润的痕迹,经拆解涡轮增压器检查,是增压器涡轮端密封环漏油造成的,更换增压器所有密封环、轴承等零件修复后装车继续使用。而在行驶约一百多公里后,检查发现涡轮增压器的涡轮端又有漏机油的现象。返场后把增压器解体检查,并未发现有异常现象。后来对发动机工作状况进行检查,发现发动机的加机油口、机油尺软管口、曲轴箱通气软管口有白色烟雾排出,并且排气量异常,排气冒蓝烟;另外,发现发动机的润滑油消耗量异常增大。经过对发动机解体检查发现,发动机气缸套磨损已经超过使用限度,活塞环磨损严重。发动机大修理后,把原车的涡轮增压器清洗装复继续使用,工作状况良好。这说明,之前该车涡轮增压器在执行任务途中经修复装车使用后,又发生涡轮端漏机油的现象不是增压器自身出现了故障,而是因为发动机气缸套磨损超过使用限度,活塞环磨损严重,造成发动机工作时气缸窜气,曲轴箱内废气量剧增,气压增大。曲轴箱内大量的废气充满在曲轴箱内的所有空间,除大部分废气从曲轴箱通气软管排出去外,同时,有一部分具有一定压力的废气充满在增压器回油管道内。这样就会造成增压器回油管回油不畅,回油阻力增大,增压器中间壳体内润滑油量增加,增压器中间壳体内多余的润滑油就会从增压器涡轮端密封环处渗出,造成涡轮增压器的涡轮端漏油。同样,增压器中间壳体内多余的机油也会从增压器压气机端密封环处渗出,造成涡轮增压器的压气机端漏油。
在工作中,本人看到过崭新的涡轮增压器因使用不当而报废的情况。从这些损坏的涡轮增压器外观上观察,最显著的特点是:涡轮增压器中间壳体表面颜色呈现金属经高温加热冷却后的铁灰色。解体涡轮增压器检查,增压器中间壳体内壁粘贴着已经碳化了的润滑油胶质,增压器中间壳、涡轮轴与浮动轴承严重磨损卡死不能转动,甚至有的涡轮轴己磨损至断掉,致使涡轮增压器报废。造成这种现象的直接原因是由于增压器运转过程中润滑油供油量不足,增压器工作过程中不能被润滑油有效的冷却和润滑,导致涡轮增压器工作温度过高,高温又造成润滑油被氧化变成胶质,最终造成涡轮增压器中间壳体轴承孔、浮动轴承、涡轮轴严重磨损卡死不能运转,增压器因严重损坏无法修复而报废。
通常,增压发动机在使用过程中增压器常见以下故障:
1.发动机工作时润滑油消耗量异常大幅增大,排气冒蓝烟,从增压器外观检查无异常现象。发生这种故障时,应先拆下增压器压缩器出气口连接软管,检查压缩器内壁如果粘附有润滑油,则是由于压缩器密封环或甩油环密封失效造成的,需要更换。同时,应检查增压器进气管道中的软管是否有压偏受阻或软管内层剥落堵塞的现象,清洁或更换空气滤清器;另外,拆检增压器下部的回油管回油是否通畅,并用清洗液清洗;
2.发动机工作时烧机油,增压器涡轮与排气歧管接口处有油渍湿润的现象,则是由于增压器涡轮轴密封环密封失效造成的,需要更换;同时,拆检增压器下部的回油管回油是否通畅,并用清洗液清洗;
3.发动机工作时烧机油,排气烟度大,增压器运转过程中有金属摩擦声异响。拆检涡轮增压器,如果是由于压缩器叶片或涡轮叶片与增压器涡壳内壁运转时发生摩擦,而发出的金属摩擦声。这种情况,则是由于增压器转子轴承严重磨损,涡轮转子总成的轴向或径向摆动间隙过大造成的。检查增压器壳轴承座孔如果没有被严重磨损,更换一组修理包和涡轮轴总成(因为,涡轮轴总成运转时转速可以达到100000r/min以上,动、静平衡要求非常高。涡轮轴叶片被磨损后,涡轮轴原有的动、静平衡被破坏,高速运转时会产生严重的摆动不能正常工作,所以涡轮轴叶片磨损或变形后,必须更换涡轮轴总成。),即可修复使用。
二、增压器的使用与保养
1.驾驶员应养成正确的操作习惯。增压发动机起动后,应空转3～5min, 使机油压力、机油温度正常后加载,以保证增压器能得到充分润滑,低温环境空转时间应适当延长。在柴油机大负荷长时间运行后,停机前应怠速运转3～5min,以保证润滑油将热量带走增压器能得到充分冷却和润滑。
2.增压器应定期检查保养,一般使用12万～15万公里进行,但工作条件和环境状况差(如矿山施工现场),检查保养周期应缩短,以使增压器经常处于完好状态,延长使用寿命。
3.在拆解增压器之前,要在空气压缩器壳、涡轮壳和中间轴承壳上做记号,这样在装配时便于进行对准。在拆解涡轮轴、叶轮、机油甩油环、止推套时,都必须打上记号,并且轻拿轻放避免人为损坏,装配时按相应的标记装复,以保证涡轮轴总成装配后仍然能达到原有的平衡精度技术要求。
4.在修理保养旁通增压器时,严禁把旁通阀推杆当作拎把,这样会造成弯曲并损坏旁通阀执行器中的零件。
5.安装增压器时,要保证充分的润滑:用发动机同一牌号的机油,从增压器上端的进油口慢慢到入,同时,用手转动增压器转子,直到增压器下端回油口有机油流出为止。
6.发动机工作时,如果增压器进气口没有安装进气软管,此时,以免被增压器吸入造成增压器损坏或人身伤害事故。因此,增压器运转时,应保证增压器进气软管处于连接状态,避免发生意外。
参考文献:
[1]曾建谋主编 康明斯(Cummins):车用柴油机构造与检查.广东科技出版社.1999.
[2]姚国忱主编:《康明斯构造与维修》.辽宁科学技术出版社.1997.
一、涡轮增压器的典型故障与排除
我单位一台东风EQ1141G1货车,在执行任务途中发现涡轮增压器涡轮与排气歧管接口处有被润滑油油渍湿润的痕迹,经拆解涡轮增压器检查,是增压器涡轮端密封环漏油造成的,更换增压器所有密封环、轴承等零件修复后装车继续使用。而在行驶约一百多公里后,检查发现涡轮增压器的涡轮端又有漏机油的现象。返场后把增压器解体检查,并未发现有异常现象。后来对发动机工作状况进行检查,发现发动机的加机油口、机油尺软管口、曲轴箱通气软管口有白色烟雾排出,并且排气量异常,排气冒蓝烟;另外,发现发动机的润滑油消耗量异常增大。经过对发动机解体检查发现,发动机气缸套磨损已经超过使用限度,活塞环磨损严重。发动机大修理后,把原车的涡轮增压器清洗装复继续使用,工作状况良好。这说明,之前该车涡轮增压器在执行任务途中经修复装车使用后,又发生涡轮端漏机油的现象不是增压器自身出现了故障,而是因为发动机气缸套磨损超过使用限度,活塞环磨损严重,造成发动机工作时气缸窜气,曲轴箱内废气量剧增,气压增大。曲轴箱内大量的废气充满在曲轴箱内的所有空间,除大部分废气从曲轴箱通气软管排出去外,同时,有一部分具有一定压力的废气充满在增压器回油管道内。这样就会造成增压器回油管回油不畅,回油阻力增大,增压器中间壳体内润滑油量增加,增压器中间壳体内多余的润滑油就会从增压器涡轮端密封环处渗出,造成涡轮增压器的涡轮端漏油。同样,增压器中间壳体内多余的机油也会从增压器压气机端密封环处渗出,造成涡轮增压器的压气机端漏油。
在工作中,本人看到过崭新的涡轮增压器因使用不当而报废的情况。从这些损坏的涡轮增压器外观上观察,最显著的特点是:涡轮增压器中间壳体表面颜色呈现金属经高温加热冷却后的铁灰色。解体涡轮增压器检查,增压器中间壳体内壁粘贴着已经碳化了的润滑油胶质,增压器中间壳、涡轮轴与浮动轴承严重磨损卡死不能转动,甚至有的涡轮轴己磨损至断掉,致使涡轮增压器报废。造成这种现象的直接原因是由于增压器运转过程中润滑油供油量不足,增压器工作过程中不能被润滑油有效的冷却和润滑,导致涡轮增压器工作温度过高,高温又造成润滑油被氧化变成胶质,最终造成涡轮增压器中间壳体轴承孔、浮动轴承、涡轮轴严重磨损卡死不能运转,增压器因严重损坏无法修复而报废。
通常,增压发动机在使用过程中增压器常见以下故障:
1.发动机工作时润滑油消耗量异常大幅增大,排气冒蓝烟,从增压器外观检查无异常现象。发生这种故障时,应先拆下增压器压缩器出气口连接软管,检查压缩器内壁如果粘附有润滑油,则是由于压缩器密封环或甩油环密封失效造成的,需要更换。同时,应检查增压器进气管道中的软管是否有压偏受阻或软管内层剥落堵塞的现象,清洁或更换空气滤清器;另外,拆检增压器下部的回油管回油是否通畅,并用清洗液清洗;
2.发动机工作时烧机油,增压器涡轮与排气歧管接口处有油渍湿润的现象,则是由于增压器涡轮轴密封环密封失效造成的,需要更换;同时,拆检增压器下部的回油管回油是否通畅,并用清洗液清洗;
3.发动机工作时烧机油,排气烟度大,增压器运转过程中有金属摩擦声异响。拆检涡轮增压器,如果是由于压缩器叶片或涡轮叶片与增压器涡壳内壁运转时发生摩擦,而发出的金属摩擦声。这种情况,则是由于增压器转子轴承严重磨损,涡轮转子总成的轴向或径向摆动间隙过大造成的。检查增压器壳轴承座孔如果没有被严重磨损,更换一组修理包和涡轮轴总成(因为,涡轮轴总成运转时转速可以达到100000r/min以上,动、静平衡要求非常高。涡轮轴叶片被磨损后,涡轮轴原有的动、静平衡被破坏,高速运转时会产生严重的摆动不能正常工作,所以涡轮轴叶片磨损或变形后,必须更换涡轮轴总成。),即可修复使用。
二、增压器的使用与保养
1.驾驶员应养成正确的操作习惯。增压发动机起动后,应空转3～5min, 使机油压力、机油温度正常后加载,以保证增压器能得到充分润滑,低温环境空转时间应适当延长。在柴油机大负荷长时间运行后,停机前应怠速运转3～5min,以保证润滑油将热量带走增压器能得到充分冷却和润滑。
2.增压器应定期检查保养,一般使用12万～15万公里进行,但工作条件和环境状况差(如矿山施工现场),检查保养周期应缩短,以使增压器经常处于完好状态,延长使用寿命。
3.在拆解增压器之前,要在空气压缩器壳、涡轮壳和中间轴承壳上做记号,这样在装配时便于进行对准。在拆解涡轮轴、叶轮、机油甩油环、止推套时,都必须打上记号,并且轻拿轻放避免人为损坏,装配时按相应的标记装复,以保证涡轮轴总成装配后仍然能达到原有的平衡精度技术要求。
4.在修理保养旁通增压器时,严禁把旁通阀推杆当作拎把,这样会造成弯曲并损坏旁通阀执行器中的零件。
5.安装增压器时,要保证充分的润滑:用发动机同一牌号的机油,从增压器上端的进油口慢慢到入,同时,用手转动增压器转子,直到增压器下端回油口有机油流出为止。
6.发动机工作时,如果增压器进气口没有安装进气软管,此时,以免被增压器吸入造成增压器损坏或人身伤害事故。因此,增压器运转时,应保证增压器进气软管处于连接状态,避免发生意外。
参考文献:
[1]曾建谋主编 康明斯(Cummins):车用柴油机构造与检查.广东科技出版社.1999.
[2]姚国忱主编:《康明斯构造与维修》.辽宁科学技术出版社.1997.
