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废气涡轮增压器的保养与维护
作者: 中国机电工程网    发布于:2022-10-28 11:47:20    文字:【】【】【

使用废气涡轮增压器可以在柴油机结构不变的情况下提高功率、降低燃油消耗率、缩小柴油机的外形尺寸,是现代柴油机提高动力性和经济性的重要手段。涡轮增压器是利用柴油机排出的废气能量驱动涡轮高速旋转,带动与涡轮同轴的压气机叶轮高速旋转,从而使空气压缩后才进柴油机气缸,增加了柴油机的进气量,可供更多的燃油完全燃烧,进一步提高柴油机的功率。同时,因燃烧条件的改善,还可减少废气中有害物质的排放,降低噪声。

涡轮增压器工作过程中经常出现漏油现象。漏油原因及预防措施介绍如下:
1.泄油原因
目前各种柴油机应用的涡轮增压器普遍采用全浮动轴承结构。即增压器的轴承、转子和壳体相互之间有一定的间隙。当转子高速旋转时,具有250~400MPa压力的润滑机油便充满这些间隙,使浮动轴承在内外两层油膜的包裹下随转子轴同向旋转,但它的转速却远远低于转子轴的转速。由于要形成双层油膜,因而很容易造成增压器的漏油现象,加速了轴承、转子、壳体间的磨损,从而导致增压器损坏和柴油机性能降低。
涡轮增压器的泄漏主要包括进气系统、排气系统和润滑系统的泄漏。尤其常发生在压气机端,因为压气机密封装置靠叶轮边是低压区,极易发生漏油现象。造成增压器漏油的原因主要有以下几种情况:
  (1)密封装置失效
  密封装置失效,特别是压气机端O形密封圈失去应有的封油作用,直接导致向压气机壳内泄漏润滑机油,此时,增压器将因缺少机油润滑而损坏,同时,机油泄漏到涡壳内形成积炭,影响转于的正常运转。
  (2)空滤积尘阻塞
  空气滤清器滤芯清理不及时,造成灰尘积攒过多而形成阻塞,导致压气机进气负压太高,在压气机叶轮背处出现负压高而形成压迫性漏油。
  (3)回油管路不畅
  如果主油道的机油压力较低,回油管堵塞或管路过细,都会造成回油困难,高压将导致润滑油沿着转轴向两端流动,最终造成漏油。另外,活塞环断裂或磨损造成燃气下窜至曲轴箱,曲轴箱通风管阻塞也会使油底壳的压力增高,造成增压器因回油不畅而漏油。
  (4)进口压力过高
  一般涡轮增压器润滑油的进口压力正常为250~400kPa,当进口油压高于600kPa时,高压将会使润滑油自密封装置处向涡轮端泄漏。
  (5)密封环磨损失效
  由于进入涡轮增压器的润滑油和空气难以保证绝对的清洁,以及涡轮转轴径向间隙过大,都会引起密封环与环槽严重磨损,失去密封作用。另外,失效的润滑机油会使密封环逐步失去封气、封油作用而导致漏油。
  (6)安装不当或损坏
  在增压器压气机端和涡轮端的槽中安有2个密封环,装配时若未能使相邻的两环开口相互错开180°,也容易造成增压器漏油。增压器密封环靠弹力固定在外壳上,弹力减小时,增压器传动轴将会来回窜动,改变了密封环与传动轴上的环槽的侧向间隙,使环端面磨损,从而导致增压器漏油。
  (7)怠速运转过长
  柴油机怠速时,润滑机油的压力偏低,造成旋转件的油膜润滑条件较差,容易出现机件的过度磨损;同时,涡轮叶轮和压气机叶轮的轮背处易产生负压,导致润滑油泄漏。

2.合理维护
(1)按照规定加注润滑机油
  增压器使用的润滑机油必须具有防高温、防腐蚀和抗氧化的能力,通常都选择CD级润滑机油。
  (2)根据环境温度确定合适黏度
  对于工作条件苛刻,易在润滑油中形成积炭、油泥和胶膜的柴油机应适当提高润滑油的级别。对于超高温或超低温的工作环境,都应匹配合适级别的润滑机油,而不能选用普通黏度的机油。
  (3)按照规定及时更换润滑油
  脏油将加速密封环的磨损,造成密封失效而漏油。因此,必须及时、保质地更换润滑油。
  (4)确保进气清洁
  应严格按照规定按时清洁空气滤清器,并按规定的时间或里程更换滤芯,同时,应经常检查进气系统和排气系统的密封性。

3.规范操作
(1)启动前,应查看增压器壳体的固定螺钉、支架螺栓是否紧固,进、回油管有无断裂和脱落,同时检查柴油机的油底壳是否缺油等,如有异常情况,应及时解决。
  (2)启动时,应先空打启动机2~3次以转动柴油机,每次10s左右,以使润滑油充分进入增压器内,然后再启动柴油机。启动后,应先怠速空转5min左右,待柴油机油温、水温正常且增压器无漏油、漏气后才可加负荷。
  (3)长时间低负荷运转时,增压器的增压比很低,压气机叶轮背面轴封处会出现低压或真空状态,会使润滑油从压气机端流出。发现增压器进油压力低于正常范围(200~400kPa)时,应停车检查原因并排除。
  (4)停车时,应逐渐减小负荷直至怠速状态,然后低速空转5min左右,等增压器的温度逐渐降低后再熄火,否则极易烧坏增压器。

4.注意事项
安装增压器时,应将润滑油进口朝上,出油口垂直向下。不可将增压器轴向倾斜安装,否则会导致中间壳体回油面升高超过密封处而漏油。
  更换增压器轴承时不能新旧混装,并应保证增压器的进油管、回油管的内径与中间壳进、出油口的内径相同;拆卸增压器时,应在各转动件上做好记号,确保装配时对正,保持动平衡。
  每次保养增压器时,应更换压气机端的O形密封圈,损坏的涡轮、叶轮以及破损的排气放气阀膜片和失效的放气阀弹簧。装配时务必达到规定的间隙,转子轴的轴向间隙一般为0.1~0.3mm,径向间隙为0.08~0.20mm。

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