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涡轮增压的一些知识

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发表于 24-3-2008 11:46:23 | 显示全部楼层 |阅读模式

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涡轮增压器实际上就是一个空气压缩机,它是利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮(位于排气道内),涡轮又带动同轴的叶轮(位于进气道内),叶轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气,再送入气缸。当发动机转速加快,废气排出速度与涡轮转速也同步加快,空气压缩程度就得以加大,发动机的进气量就相应地得到增加,就可以增加发动机的输出功率了。涡轮增压的最大优点是它可在不增加发动机排量的基础上,大幅度提高发动机的功率。
            一台发动机装上涡轮增压器后,其输出的最大功率与未装增压器的相比,可增加大约40%甚至更多。这意味着一台小排量的发动机经增压后,可以产生同较大排量发动机相同的功率。柴油涡轮增压直喷式发动机就是一个例子,因为活塞顶的造型是一个凹陷式的碗状设计,燃油会在气缸内形成一股螺旋状的混合气,这样空气和燃油混合就会更加充分,燃烧更理想,因此不但提高了动力输出,降低了油耗,同时也大大减轻了废气的排放。
            但凡事有利就有弊,涡轮增压也不例外。发动机在采用废气涡轮增压技术后,工作中产生的最高爆发压力和平均温度将大幅度提高,从而使发动机的机械性能、润滑性能都会受到影响,而且还会提高进气温度。
            涡轮增压的工作环境极其恶劣。大概在摄氏700度左右。同时涡轮的钻洞速度最大据说可以达到8-10万转/分钟。所以通常出问题的是涡轮上边的轴承。也就是靠废气推动的那个扇叶上边的轴承。涡轮增压器安装在发动机的进排气歧管上,处在高温,高压和高速运转的工作状况下,工作要求又比较苛刻,因此对制造的材料和加工技术都要求很高。其中制造难度最高的是支承涡轮轴运转的“浮式轴承”,它工作转速可达10万转/分以上,加上环境温度可达六、七百度以上,决非一般轴承所能承受,由于轴承与机体内壁间有油液做冷却,又称“全浮式轴承”。
            涡轮增压是利用发动机的废气工作的,这些废气的能量如果不加以利用也会白白地浪费掉。因此,自从涡轮增压器面世以来,人们就经常对它进行技术改造,例如提高加工精度,尽量减少涡轮与涡轮室内壁的间隙,以便提高废气能量利用率;采用新型材料陶瓷,利用陶瓷的耐热高,刚度强,重量轻的优点,可以将涡轮增压器做得更加紧凑,体积更少,而且能减少涡轮的“滞后响应”时间。
            柴油机废气涡轮增压器的故障排解及产生原因:

            (1) 压气机喘振
              
            主要原因:  
            ① 柴油机紧急熄火或突然卸载(急收油门)。    
            ② 大气温度变化引起喘振。在夏季对增压器进行了配合试验,在冬季有可能发生喘振,这是因为气温变化使工作点发生变化而引起的。  
            ③ 压气机沾污,特别是叶片扩压器沾污。  
            ④ 一台发动机装置两台增压器,共用一根进气总管,当一缸不工作时,即可引压气机喘振。
             
            (2) 柴油机进气压力降低  
             
            主要原因:  
            ① 压气机的滤清器沾污。   
            ② 叶轮、叶片扩压器沾污。   
            ③ 增压器涡轮内存有较多积炭,使旋转阻力增加。  
            ④ 中冷器沾污,增加了进气阻力。  
            ⑤ 涡轮排气不畅通。这是由于排气管堵塞、变形等引起转子转速升不高。
            ⑥ 增压器出口压力突然下降,一般是由于轴承损坏所引起。
             
            (3) 柴油机进气压力过高  
            一般来说,进气压力过高不是增压器本身的问题,而是由发动机引起的,其主要原因有:  
            ① 排气阀漏气。
            ② 由于发动机喷油正时不当或其他原因造成补燃期过长,使驱动涡轮的热能增加,转速上升,进气压力提高。
            (4) 增压器异常振动   
            主要原因:
            ① 涡轮叶片损坏,产生不平衡量。  
            ② 涡轮转子积炭,引起转子不平衡。
            ③ 轴承损坏。

            (5) 产生连续不正常声音   
            这种故障多数是由于转子与壳体发生碰撞而产生的。由于转子与壳体装配间隙较小,如果安装调整不当或轴承严重损坏,即可发生碰擦。

            (6) 润滑油回油温度过高(超过105℃)
              
            主要原因:  
            ① 涡轮端的油、气密封件损坏,高温燃气进入油腔。  
            ② 轴承损坏

            (7) 漏油,压气机密封装置靠近叶轮边是低压区,容易产生漏油故障。
            主要原因有:
            ①
            润滑油回油不畅。其原因有回油管堵塞,回油管截面积太小,管接头密封垫内孔小于回油管内径;柴油机曲轴箱内的油面高于标准,造成回油困难;柴油机曲轴箱通风阻塞或气缸密封不良,燃气泄入,使曲轴箱内压力升高。
            ② 压气机端O形密封圈损坏或材质老化而失去密封作用。
            ③
涡轮增压器润滑油进口压力过高。正常压力为0.25~0.4兆帕,若压力高于0.6兆帕时,从排气消声器管口就会发现从增压器涡轮端泄漏机油。
            ④ 密封圈安装不正确或损坏。
            虽然涡轮增压器轴承均有设计了机油或水的散热系统,但是由于其工作的环境时常处于每分钟高达十几万转的工作转速,在严苛的条件之下使得每个涡轮增压器的寿命平均只有“十万公里”左右。

            注意事项:
            1. 冷车启动 在发动机处于冷状态时要求司机在发动机启动怠速运 行至少30秒后才可以移动车辆,尽量避免由于发动机冷启动后润滑油压力不足时涡轮泵转速过高,发生卡死的故障。涡轮增压装置的润滑是靠发动机机油泵工作后产生的压力通过特制的油管来实现的,如果在冷启动后急于移动车辆,涡轮泵转速、负荷迅速加大,而机油压力又偏低,就出现涡轮增压泵卡死的故障。
            2. 停车熄火
            在车辆跑完高速以后,发动机不应该马上熄火,因为涡轮增压泵在惯性的作用下,仍在高速旋转,此时涡轮轴的润滑是靠发动机机油泵的工作完成的,如果此时发动机熄火,将立即停止所有润滑,而高速旋转的涡轮轴因缺少润滑会发生卡死的故障,所以正确的操作方法是,在跑完高速,停车以后先怠速着一会儿,大概90秒左右,而后再将发动机熄灭。

该用户从未签到

发表于 25-3-2008 20:31:08 | 显示全部楼层
TFSI是加了涡轮增压的发动机,使用了FSI发动机技术。

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该用户从未签到

发表于 19-4-2008 10:16:39 | 显示全部楼层
看过。。。。。

该用户从未签到

发表于 29-4-2008 18:36:06 | 显示全部楼层
一句话,四个字,似懂非懂

该用户从未签到

发表于 27-9-2008 23:44:18 | 显示全部楼层
大致上明白
以前也看过…………

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