渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)與原理(honeywell)課件

1、增 壓 器 結(jié) 構(gòu) 及 工 作 原 理 渦 輪 增 壓 柴 油 機 系 統(tǒng) 示 意 圖工作原理由發(fā)動機廢氣推動渦輪帶動壓氣機增加進(jìn)氣和壓力增強燃燒提高燃油經(jīng)濟(jì)性降低排放, 減少環(huán)境污染提高動力和性能高原功率補償 發(fā) 動 機 渦 輪 增 壓 器 發(fā) 動 機 排 氣 發(fā) 動 機 進(jìn) 氣 大 氣 環(huán) 境增 壓 器 結(jié) 構(gòu) 及 工 作 原 理 渦輪殼 渦 輪 壓氣機殼 壓氣機葉輪 中 間 體 浮動軸承 旁通閥執(zhí)行機構(gòu) 密封環(huán) 推力軸承增 壓 器 剖 視 圖增 壓 器 結(jié) 構(gòu) 及 工 作 原 理 應(yīng) 用 于 柴 油 機 的 渦 輪 增 壓 器 工 作 溫 度 約：500700 增 壓 器 結(jié) 構(gòu) 及 工

2、 作 原 理轉(zhuǎn) 子 的 工 作 轉(zhuǎn) 速從 每 分 鐘 數(shù) 萬 轉(zhuǎn) 到 二 十 多 萬 轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn) 子增 壓 器 結(jié) 構(gòu) 及 工 作 原 理增壓器間隙（參考）動平衡是一個將質(zhì)心軸與轉(zhuǎn)軸盡可能接近的過程動 平 衡TB25:0-1800Hz 1.2GGT17:1.0G/0-1000 & 1.5G/1000-2500HzCHRA不平衡量單位是:G零件（SWA，壓氣機葉輪）不平衡量單位是：g.in增 壓 器 結(jié) 構(gòu) 及 工 作 原 理潤 滑 系 統(tǒng)潤滑系統(tǒng)的作用：冷卻來自渦輪工作的熱量向軸承系統(tǒng)提供潤滑為轉(zhuǎn)子動平衡提供油膜支撐 中間體轉(zhuǎn)子部件（CHRA） 潤滑油進(jìn)口 潤滑油出口增 壓 器 結(jié) 構(gòu) 及 工 作

3、 原 理密 封 - 活 塞 環(huán) 密 封 二 個 泄 漏 途 徑: 通 過 開 口 沿 周 向 開 口 泄 漏沿環(huán)周向泄漏 較 低 的 摩 擦 損 失， 但 密 封 不 完 全。增 壓 器 結(jié) 構(gòu) 及 工 作 原 理 旁 通 閥 門 彈 簧 作 用 力 壓 氣 機 出 氣 壓 力 氣 膜 上 的 壓 力 排 氣 壓 力 曲 柄 長 度 閥 的 直 徑 旁 通 閥 工 作 示 意 圖增 壓 器 結(jié) 構(gòu) 及 工 作 原 理 旁 通 閥 是 如 何 改 進(jìn) 性 能 的？ 允 許 采 用 小 渦 輪， 改 善 發(fā) 動 機 的 低 速 性 能 但 在 低 速 的 增 壓 度 較 低 旁 通 閥 可 優(yōu) 化

4、 發(fā) 動 機 的 高、 低 速 性 能。 普 通 的 增 壓 器 的 增 壓 度 受 渦 輪 尺 寸 控 制 普 通 式 旁 通 式 增 壓 器 的 增 壓 度 受 旁 通 渦 輪 氣 流 控 制 旁 通 式 允 許 采 用 較 小 的 渦 輪， 增 加 低 速 增 壓 度 增 加 的 增 壓 度01.01.5 發(fā) 動 機 全 負(fù) 荷 性 能 的 比 較0150030004500 發(fā) 動 機 轉(zhuǎn) 速 增 壓 壓 力, bar0.5增 壓 器 結(jié) 構(gòu) 及 工 作 原 理增 壓 器 的 使 用 要 求渦輪增壓器是在高溫、高速下工作，所以正確地使用和良好的維護(hù)保養(yǎng)對保證增壓器的使用壽命和性能非常重要

5、。增 壓 器 的 使 用 要 求4.發(fā)動機負(fù)載運行時,增壓器進(jìn)油口處潤滑油壓力在最大扭矩工況及以上轉(zhuǎn)速時應(yīng)在196-392kpa(2.11-4kgf/cm2)范圍內(nèi),低怠速工況應(yīng)不小于69kpa(0.7kgf/cm2)。5.潤滑油進(jìn)油溫度應(yīng)在100以下，最高不應(yīng)超過120。6.不要使用液體成型的密封條和密封墊片， 也不能使用密封膠。7.要避免發(fā)動機長時間的怠速（最長不應(yīng)超過20分鐘）。9.在發(fā)動機潤滑油壓力建立以前,必須使發(fā)動機保持在怠速狀態(tài)(35分鐘)10.發(fā)動機停車之前,要使它的溫度和轉(zhuǎn)速逐步地從最大值降下來(35分鐘)增 壓 器 的 使 用 要 求1.壓氣機進(jìn)口處負(fù)壓最大值在新濾清器時作

6、如下限定：中型柴油機為：3kpa（0.03kgf/cm2）重型柴油機為：3.5kpa（0.036kgf/cm2）2.當(dāng)壓氣機進(jìn)口處負(fù)壓超過6.5kpa（0.064kgf/cm2）時, 應(yīng)清潔或更換更換空濾濾芯。3.渦輪出口的排氣背壓應(yīng)不超過10.0kpaG（0.1kgf/cm2G),當(dāng)采用排氣制動時，排氣背壓限值可參考發(fā)動機使用說明書的規(guī)定。 4.渦輪進(jìn)口最高溫度一般應(yīng)不超過700。進(jìn)排氣系統(tǒng)：增 壓 器 的 使 用 要 求1.旁通閥執(zhí)行器總成壓力設(shè)定和校驗是在本公司的專門設(shè)定/檢驗機構(gòu)上進(jìn)行的，客戶和其他人員不能隨意變動。2.對旁通增壓器總成，切勿將裝在外面的推桿等零件當(dāng)作拎把搬動增壓器總成

7、，以免影響旁通閥執(zhí)行機構(gòu)的靈敏度和可靠性旁通閥執(zhí)行器：增 壓 器 的 使 用 要 求日常檢查：注意：必須在發(fā)動機冷下來后才能進(jìn)行檢查，檢查中不能開動發(fā)動機，以免造成人員傷害。1.檢查空氣濾清器與增壓器、增壓器與發(fā)動機進(jìn)排氣管之間的連接管路密封性和緊固情況。2.檢查渦輪增壓器進(jìn)回油管有無損壞或節(jié)流現(xiàn)象，接頭處連接螺栓有無松動。3.檢查機油品質(zhì)、清洗或更換機油濾芯。4.檢查空氣濾清器并定期清潔或更換濾芯。5.檢查發(fā)動機曲軸箱呼吸器是否通暢，保證曲軸箱壓力正常。定期保養(yǎng)：按柴油機廠商和汽車廠商規(guī)定對發(fā)動機潤滑油系統(tǒng)、進(jìn)排氣系統(tǒng)進(jìn)行定期維護(hù)保養(yǎng)。增 壓 器 的 使 用 要 求增 壓 柴 油 機 的 故

8、 障 診 斷漏油是一種常見的故障現(xiàn)象,如果及時發(fā)現(xiàn)并排除故障原因,可使渦輪增壓器避免失效,以下情況會導(dǎo)致增壓器漏油:a.發(fā)動機空濾器或進(jìn)氣管路阻塞，導(dǎo)致進(jìn)氣負(fù)壓過大。b.增壓器回油管撞彎或損壞，導(dǎo)致回油節(jié)流。c.中間體油腔內(nèi)積碳，導(dǎo)致回油不暢。d.壓氣機殼出氣口到發(fā)動機進(jìn)氣管之間的連接管路是否漏氣e.渦殼進(jìn)氣口與排氣管出氣口的連接處是否漏氣。f.怠速時間過長。g.曲軸箱內(nèi)油壓或油位過高，曲軸箱通風(fēng)管堵塞。h.發(fā)動機下竄氣過大。注：1.如果一臺增壓器外觀完好、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動靈活、葉片無擦殼，則說明增 壓器本身狀態(tài)良好。 2.返回的大多數(shù)未損壞增壓器也是被判定為漏油而被不必要地更換增 壓 柴 油 機 的

9、 故 障 診 斷d.壓氣機殼出氣口到發(fā)動機進(jìn)氣管之間的連接管路是否漏氣此處為潛在泄漏區(qū)域此處為泄漏區(qū)域管路破裂產(chǎn)生漏氣導(dǎo)致漏油g.曲軸箱內(nèi)油壓或油位過高，曲軸箱通風(fēng)管堵塞。透氣管節(jié)流導(dǎo)致增壓器漏油增 壓 柴 油 機 的 故 障 診 斷增 壓 器 失 效 模 式 分 析 損 壞 增 壓 器 主 要 原 因 有 以 下 四 點：A） 異 物 進(jìn) 入。B） 潤 滑 油 不 潔 或 老 化。C） 潤 滑 油 不 足。D） 使 用 和 保 養(yǎng) 不 善。增 壓 器 失 效 模 式 分 析與潤滑有關(guān)的問題1.使用不潔潤滑油:不潔潤滑油進(jìn)入增壓器會導(dǎo)致轉(zhuǎn)軸、軸承、軸承座孔的磨損，并破壞轉(zhuǎn)子的動平衡，最后造成增

10、壓器損壞。以下情況會導(dǎo)致潤滑油不潔：a.柴油機使用的潤滑油濾清器不符合規(guī)定，或使用偽劣濾芯。b.使用中濾芯被擊穿，或柴油機主油道濾清器被堵塞，潤滑油進(jìn)入旁通道。c.沒有按規(guī)定更換潤滑油，更換前未清洗柴油機主油道。d.更換增壓器或作預(yù)潤滑時，雜質(zhì)進(jìn)入潤滑油管路。e. 密封膠或密封墊片碎片流入潤滑油道。增 壓 器 失 效 模 式 分 析雜質(zhì)損壞的軸承與新軸承的對比雜質(zhì)造成軸承損壞增 壓 器 失 效 模 式 分 析雜質(zhì)造成渦輪軸損壞拉絲拉絲增 壓 器 失 效 模 式 分 析2.潤滑油不足:增壓器潤滑油有潤滑和冷卻功能,潤滑油不足,首先影響的是冷卻功能,導(dǎo)致增壓器過熱,燒壞轉(zhuǎn)軸、軸承等，并破壞轉(zhuǎn)子動平

11、衡，最后導(dǎo)致增壓器損壞。以下情況會導(dǎo)致供油不足：a.沒有按規(guī)定更換潤滑油,或使用CD級以下的潤滑油,導(dǎo)致潤滑油結(jié)焦,喪失功能。b.柴油機在大負(fù)荷工作后突然停機，產(chǎn)生回?zé)?，?dǎo)致轉(zhuǎn)子和軸承過熱并結(jié)焦，損壞增壓器。c.開機后未怠速運行，馬上加負(fù)荷，或更換增壓器前未作預(yù)潤滑，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子缺油，產(chǎn)生干摩擦，損壞增壓器。d.進(jìn)油管路或潤滑油濾清器堵塞，潤滑油泵故障，或潤滑油壓力低等。增 壓 器 失 效 模 式 分 析潤滑油不足造成變色發(fā)黑發(fā)藍(lán)增 壓 器 失 效 模 式 分 析3.機油老化導(dǎo)致增壓器損壞:增 壓 器 失 效 模 式 分 析4.使用劣質(zhì)或變質(zhì)的潤滑油:軸承副磨損增 壓 器 失 效 模 式 分 析異

12、物進(jìn)入渦輪增壓器1. 壓氣機端面被異物損壞,這是由于異物從進(jìn)氣管或空濾器進(jìn)入壓氣機殼造成的,如:a.進(jìn)氣管路密封不良,進(jìn)氣不經(jīng)濾清直接進(jìn)入壓氣機葉輪。b.不按規(guī)定更換空濾或使用偽劣濾芯，導(dǎo)致進(jìn)氣過濾不良。c.維護(hù)保養(yǎng)時異物進(jìn)入增壓器前進(jìn)氣管路。2. 渦輪徑向被異物損壞，這是由于異物從柴油機排氣歧管進(jìn)入渦殼所造成的,如：a.柴油機氣缸內(nèi)有零件損壞，隨排氣吹出，進(jìn)入渦殼。b.安裝排氣歧管時，不注意將螺栓等掉入排氣道，柴油機運行后吹入渦殼。任何異物進(jìn)入都會破壞增壓器轉(zhuǎn)子動平衡,最終導(dǎo)致轉(zhuǎn)子卡死或轉(zhuǎn)軸斷裂。增 壓 器 失 效 模 式 分 析顆粒雜物損壞壓氣機葉輪堅硬物體損壞壓氣機葉輪軟物損壞壓氣機葉輪顆粒雜物損壞渦輪葉輪增 壓 器 失 效