提高廢氣渦輪增壓器工作效率的措施

1、2009年第1期·科技之窗·科普推廣提高廢氣渦輪增壓器工作效率的措施鄒強(qiáng)江西省機(jī)械工業(yè)情報(bào)所廢氣渦輪增壓器是利用柴油機(jī)排氣管排出的廢氣能量，推動(dòng)渦輪高速旋轉(zhuǎn)，而連接在渦輪軸上的壓氣機(jī)葉輪也隨之高速旋轉(zhuǎn)，將外界空氣增壓后送入氣缸，增大了空氣密度，提高了氣缸充氣量。增壓器可以使柴油機(jī)在不增加氣缸數(shù)及氣缸直徑的條件下提高功率30%80%，降低油耗5%10%；或功率提高雖不明顯，但低速扭矩變得非常理想。另外，在高原空氣稀薄地區(qū)，增壓器可起到功率補(bǔ)償作用。目前，廢氣渦輪增壓器在大中型柴油機(jī)上正得到廣泛應(yīng)用。由于廢氣渦輪增壓器長(zhǎng)期在高速（其工作轉(zhuǎn)速為60000180000r/min）、

2、高溫條件下運(yùn)行，工作條件十分惡劣。為提高其工作效率，使用中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。、正確啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，應(yīng)先低速（低于1000r/min）運(yùn)轉(zhuǎn)23min ，以保證增壓器浮動(dòng)軸承、止推軸承、密封環(huán)等摩擦副間充滿潤(rùn)滑油，并得到充分預(yù)熱，以達(dá)到最佳配合狀態(tài)并減小渦輪殼的熱應(yīng)力，然后才能逐漸提高轉(zhuǎn)速進(jìn)入負(fù)荷作業(yè)。嚴(yán)禁啟動(dòng)后立即進(jìn)入高速運(yùn)轉(zhuǎn)或在轉(zhuǎn)速突變工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，特別是在嚴(yán)寒季節(jié)更應(yīng)注意，以免造成短時(shí)間的供油不足而燒蝕軸承和密封環(huán)。此外，對(duì)于更換增壓器、潤(rùn)滑油及機(jī)油濾清器濾芯或停機(jī)半個(gè)月以上的柴油機(jī)，為避免啟動(dòng)初期增壓器軸承處無潤(rùn)滑油而產(chǎn)生干摩擦燒結(jié)，還應(yīng)在啟動(dòng)前先松開增壓器進(jìn)油管接頭，向進(jìn)油口處加注清潔的機(jī)

3、油，使其內(nèi)部的浮動(dòng)軸承、密封環(huán)等摩擦副得到預(yù)潤(rùn)滑，或用啟動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)柴油機(jī)空轉(zhuǎn)，等機(jī)油送達(dá)增壓器后再啟動(dòng)。、保持正常的工作溫度增壓器渦輪殼正常的工作溫度為400左右，壓氣機(jī)殼正常的工作溫度為手感時(shí)不燙手。若柴油機(jī)供油量過大，供油時(shí)間過晚，長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷或經(jīng)常轟油門等，都會(huì)因排氣溫度過高而使增壓器過熱，加劇其磨損；若發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期在低溫下運(yùn)轉(zhuǎn)，因氣缸內(nèi)燃料燃燒不完全，會(huì)稀釋油底殼內(nèi)的機(jī)油，而油底殼內(nèi)的機(jī)油經(jīng)輸油管道進(jìn)入增壓器，潤(rùn)滑浮動(dòng)軸承和止推軸承、密封環(huán)，機(jī)油粘度降低，潤(rùn)滑性能變差，會(huì)加劇增壓器軸承及密封環(huán)的磨損和損壞。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)工作中應(yīng)保持7595的水溫，避免發(fā)動(dòng)機(jī)在過冷或過熱的條件下工作，禁止發(fā)

4、動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期超負(fù)荷工作。、保持正常的尾氣排放發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)狀態(tài)應(yīng)保持完好，缸套、活塞、活塞環(huán)及氣門、氣門導(dǎo)管的配合間隙應(yīng)符合要求，不得存在嚴(yán)重冒黑煙（燃料燃燒不完全）、冒藍(lán)煙（燒機(jī)油）現(xiàn)象，否則發(fā)動(dòng)機(jī)排放的尾氣中會(huì)含有粘稠性碳粒，它們沉積在增壓器的渦輪、殼體內(nèi)壁等處，使增壓器工作效率下降，葉輪振動(dòng)、散熱不良，并可導(dǎo)致軸承、軸頸的過度磨損、密封環(huán)過早磨損失效。、保持合適的機(jī)油壓力正常的機(jī)油壓力應(yīng)為0.20.6Mpa 。若壓力過低，應(yīng)停機(jī)檢查，以免軸承潤(rùn)滑不良而燒蝕；若油壓過高，機(jī)油會(huì)竄入渦輪室或壓氣機(jī)室。此外，油底殼內(nèi)機(jī)油量應(yīng)位于機(jī)油尺上下刻線之間；增壓器輸油管接頭處不得漏油；當(dāng)因增壓器密封環(huán)損壞使發(fā)動(dòng)

5、機(jī)竄燒機(jī)油時(shí)，不得堵塞增壓器潤(rùn)滑油道進(jìn)油孔，以保證增壓器軸承有足夠的機(jī)油潤(rùn)滑。南方農(nóng)機(jī)·2009年第1期科技之窗·科普推廣、發(fā)動(dòng)機(jī)不得長(zhǎng)時(shí)間怠速運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，一方面會(huì)使水溫過低，柴油霧化性能差，燃燒不完全而進(jìn)入油底殼稀釋機(jī)油，另一方面會(huì)使機(jī)油壓力降低，不能保證增壓器軸承可靠潤(rùn)滑；此外，還會(huì)使渦輪和壓氣機(jī)葉輪背處產(chǎn)生負(fù)壓，長(zhǎng)期下去會(huì)導(dǎo)致機(jī)油泄漏。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間一般不得超過5min 。、停機(jī)時(shí)不得立即熄火若柴油機(jī)帶負(fù)荷作業(yè)后立即熄火，機(jī)油泵立即停轉(zhuǎn)，增壓器內(nèi)的機(jī)油供應(yīng)中斷；但渦輪軸在慣性作用下仍在高速運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間（從每分鐘十幾萬轉(zhuǎn)降至停轉(zhuǎn)需要約80120s），

6、極易因缺油干摩擦及得不到有效冷卻而燒毀或咬死軸承。因此，熄火前應(yīng)先卸去負(fù)荷，讓發(fā)動(dòng)機(jī)低速空轉(zhuǎn)35min ，待增壓器渦輪轉(zhuǎn)速降低、溫度下降后再熄火（熄火后可在增壓器旁聽到渦輪-葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)出的輕微“嗡嗡”聲，持續(xù)時(shí)間約60s ）。、嚴(yán)格保證機(jī)油質(zhì)量由于渦輪軸的轉(zhuǎn)速極高，為保證潤(rùn)滑，渦輪軸采用全浮動(dòng)軸承支承，即軸承與渦輪軸、軸承與機(jī)殼承孔之間均有間隙（約為0.10mm 0.15mm ），渦輪軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，一定壓力的機(jī)油充滿這兩個(gè)間隙，使軸承在內(nèi)外兩層油膜中隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，提高了其工作可靠性。但浮動(dòng)軸承對(duì)潤(rùn)滑及冷卻條件要求很高，因此，必須嚴(yán)格按使用說明書要求選用合格的高品質(zhì)機(jī)油。一般為CC 級(jí)或CD 級(jí)，

7、并根據(jù)環(huán)境溫度選用粘度合適的牌號(hào)。油質(zhì)要保持清潔，并及時(shí)清洗、更換機(jī)油濾清器濾芯，及時(shí)更換油底殼內(nèi)的機(jī)油。嚴(yán)禁圖便宜選用低等級(jí)的機(jī)油，嚴(yán)禁混用不同牌號(hào)的機(jī)油，嚴(yán)禁新舊機(jī)油摻兌使用，以免造成輪軸過早磨損或卡死、燒結(jié)。、加強(qiáng)對(duì)空氣濾清器的保養(yǎng)當(dāng)空氣濾芯破損、密封圈失效時(shí)，灰塵會(huì)進(jìn)入增壓器壓氣機(jī)室，造成增壓器轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，并加劇軸承、密封環(huán)等精密件的磨損；此外，空氣中的塵埃會(huì)沉積在壓氣室的喉口上，增大進(jìn)氣阻力。因此，必須加強(qiáng)對(duì)空氣濾清器的維護(hù)保養(yǎng)，使其工作有效；并注意保持增壓器與進(jìn)、排氣管的連接密封性，以免降低增壓器的工作效率。、加強(qiáng)對(duì)機(jī)油油路及增壓器的檢查經(jīng)常檢查增壓器進(jìn)油口連接管，不得有裂紋、松動(dòng)、

8、脫落、破損及變形堵塞現(xiàn)象，以免油流不暢或油量不足而燒壞軸承；按使用說明書要求保養(yǎng)清洗潤(rùn)滑油路及增壓器進(jìn)油口處的機(jī)油濾清器，以免因增壓器處機(jī)油長(zhǎng)時(shí)間處于高溫下而變質(zhì)焦結(jié)失去潤(rùn)滑性能。增壓器每工作250h 左右，檢查軸承是否磨損松曠，渦輪、葉輪有無臟物、積碳，并予清除；增壓器每工作20002500h 應(yīng)檢查其軸向竄動(dòng)量，該值一般為0.08mm 0.20mm ，否則應(yīng)予更換。、定期清洗中冷器在一些中高增壓的柴油機(jī)上裝有中冷器，其增壓器增壓后的空氣先進(jìn)入中冷器降溫，然后再進(jìn)入氣缸，提高了空氣密度，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)功率。由于中冷器裝在發(fā)動(dòng)機(jī)前方，中冷器散熱片通常被樹葉、雜物、油泥堵塞，降低了冷卻效果。因此必須定期清洗。對(duì)于外部的雜質(zhì)，可用低壓水槍沖洗；對(duì)于外部的油污，可將油污處先浸泡于2%純堿的水溶液中，用毛刷清除；對(duì)于芯管內(nèi)部的雜質(zhì)，可用熱的（溫度為7080）2%純堿水溶液沖洗。、定期清洗渦輪增壓器清洗前仔細(xì)檢查部件上的燒痕、擦傷等損壞情況，為診斷故障提供依據(jù)，因?yàn)橛袝r(shí)在清洗后燒痕不易發(fā)現(xiàn)。要采用一般溶劑油清洗，用塑料刮板和毛刷刷洗，不得用腐蝕性溶劑，不得用金屬刷子，以免損傷鋁質(zhì)部件。葉輪和固定部件接觸處的碳渣應(yīng)除凈，清洗后用壓縮空氣吹凈所有油道。、