蓋瑞特增壓器課件

1

講義目錄1，蓋瑞特渦輪增壓器工作原理2，增壓柴油機(jī)預(yù)防性保養(yǎng)3，增壓柴油機(jī)的故障診斷4，蓋瑞特渦輪增壓器的失效模式分析5，公司的產(chǎn)品質(zhì)量保證和處理程序2

蓋瑞特渦輪增壓器工作原理

發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管

發(fā)動機(jī)排氣管

自然吸氣發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣壓力接近大氣環(huán)境壓力，如需增加進(jìn)氣量，則必須增加發(fā)動機(jī)氣缸排

量。3

蓋瑞特渦輪增壓器工作原理

增壓的目的0501001502002503003501234567

發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速

RPM/1,000

發(fā)動機(jī)的扭矩

ftlb

自然吸氣發(fā)動機(jī)

增壓發(fā)動機(jī)

渦輪增壓器其實是一個空壓泵

壓氣機(jī)

渦輪

它由壓氣機(jī)和驅(qū)動它的渦輪組成。

發(fā)動機(jī)排氣

渦輪的動力來自發(fā)動機(jī)的排氣能量。

增壓器目的是:

向發(fā)動機(jī)供應(yīng)額外的空氣，使其能燃燒更多的燃料。

燃燒的燃料越多，則發(fā)動機(jī)能產(chǎn)生越大的動力。

增壓的好處4

蓋瑞特渦輪增壓器工作原理

增壓的好處-尺寸和重量6

升V8

自然吸氣220HP(165kw)650Lbs(295kg)Vs2.5

升4

缸

增壓220HP(165kw)250Lbs(114kg)100CU.IN.(1.65L)

采用增壓170CU.IN.(2.82L)

自然吸氣=230CU.IN.(3.78L)

自然吸氣=100CU.IN.(1.65L)

采用增壓

和

中冷5

需要增壓

增壓車8000ft(2439m)

非增壓車

海拔高度,千英尺012345678

增壓的高原恢復(fù)動力的作用

馬力300HP(225Kw)228HP(169Kw)200300250275225

每上升302米（1000英尺），動力損失3％蓋瑞特渦輪增壓器工作原理6

蓋瑞特渦輪增壓器工作原理

渦輪增壓柴油機(jī)系統(tǒng)示意圖

發(fā)動機(jī)

渦輪增壓器

發(fā)動機(jī)排氣

發(fā)動機(jī)進(jìn)氣

大氣環(huán)境7

進(jìn)氣

壓縮

燃燒

膨脹

排氣

四沖程增壓柴油機(jī)工作原理蓋瑞特渦輪增壓器工作原理8

中冷的目的

中冷將給增壓發(fā)動機(jī)帶來以下好處:

更大動力

減少燃料消耗

降低排放

中冷器

增壓器

發(fā)動機(jī)

發(fā)動機(jī)排氣

熱的壓縮空氣

環(huán)境空氣冷的壓縮空氣蓋瑞特渦輪增壓器工作原理9

中冷的目的蓋瑞特渦輪增壓器工作原理水－空中冷空－空中冷10

渦殼

渦輪

壓縮機(jī)殼

壓縮機(jī)輪

中間體蓋瑞特渦輪增壓器工作原理

浮動軸承

旁通閥機(jī)構(gòu)

密封環(huán)

推力軸承11蓋瑞特渦輪增壓器工作原理

應(yīng)用于柴油機(jī)的渦輪增壓器工作溫度約：攝氏500－700度12蓋瑞特渦輪增壓器工作原理轉(zhuǎn)子的工作轉(zhuǎn)速從每分鐘數(shù)萬轉(zhuǎn)到二十多萬轉(zhuǎn)。13

增壓器一般安裝在柴油機(jī)的外面，需有單獨的潤滑油供應(yīng)管路。蓋瑞特渦輪增壓器工作原理14蓋瑞特渦輪增壓器工作原理

蓋瑞特渦輪增壓器的潤滑系統(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)提供潤滑并為轉(zhuǎn)子動平衡提供油膜支撐。

轉(zhuǎn)子部件

潤滑油進(jìn)口

潤滑油出口15

軸承與密封

壓氣端密封

渦輪端密封蓋瑞特渦輪增壓器工作原理16

流體動力軸承依靠產(chǎn)生的壓力油膜承載。

轉(zhuǎn)軸將有黏度的潤滑油拖進(jìn)逐漸變小的空間。

油膜具備剛性和阻尼二種作用。

軸承-流體動力學(xué)

軸承

軸經(jīng)

匯集油膜

偏心距

姿態(tài)角

壓力分布圖

軸向

周向

展開圖

負(fù)荷

負(fù)荷hzx2pr蓋瑞特渦輪增壓器工作原理17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。蓋瑞特渦輪增壓器工作原理18

密封-動態(tài)壓氣機(jī)密封

活塞環(huán)

甩油環(huán)的徑向孔將活塞環(huán)上的空氣和油泵出。

第二道孔增加泵吸作用。

甩油環(huán)改善了活塞環(huán)的動態(tài)密封蓋瑞特渦輪增壓器工作原理19

旁通閥機(jī)構(gòu)蓋瑞特渦輪增壓器工作原理氣動執(zhí)行器渦殼接口件閥門20

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(jī)的低速性能

但在低速的增壓度較低

旁通閥可優(yōu)化發(fā)動機(jī)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(jī)全負(fù)荷性能的比較0150030004500

發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速

增壓壓力,bar0.5蓋瑞特渦輪增壓器工作原理21

旁通閥門

彈簧作用力

壓氣機(jī)出氣壓力

氣膜上的壓力

排氣壓力

曲柄長度

閥的直徑蓋瑞特渦輪增壓器工作原理

旁通閥工作示意圖22

旁通式增壓器

適用于轉(zhuǎn)速范圍寬的發(fā)動機(jī)例如汽油機(jī)和小柴油機(jī)。-實現(xiàn)流量控制

旁通閥

壓氣機(jī)

選擇尺寸與發(fā)動機(jī)流量要求相配

渦輪

選擇尺寸與壓氣機(jī)相配

并得到期望的低速增壓度

旁通閥防止過度增壓

改善排放，煙度和駕駛性能

正向大柴油機(jī)推廣

最大增壓度受旁通閥控制。

允許采用小的渦輪，提升低速性能

避免了采用大的渦輪，進(jìn)而避免了在額定點的過度增壓。蓋瑞特渦輪增壓器工作原理23增壓柴油機(jī)預(yù)防性保養(yǎng)

駕駛員在駕駛車輛時的注意事項（1）： 經(jīng)常檢查與增壓器連接的管道 是否有漏氣。定期檢查空濾器、機(jī) 油濾清器和潤滑油。如需更換，應(yīng) 按發(fā)動機(jī)廠商的要求進(jìn)行。24增壓柴油機(jī)預(yù)防性保養(yǎng)駕駛員在駕駛車輛時的注意事項（2）： 保證增壓柴油機(jī)的正常工作。 開機(jī)和停機(jī)前應(yīng)低怠速運行數(shù)分鐘。 停機(jī)時間過長或在冬季，在開機(jī)前， 應(yīng)向增壓器進(jìn)油口加機(jī)油作預(yù)潤滑。 在車輛運行時，不得空擋停機(jī)滑行。25駕駛員在駕駛車輛時的注意事項（3）：

保養(yǎng)時，須按發(fā)動機(jī)廠商的 要求操作。包括保養(yǎng)程序和零， 件的選擇都應(yīng)遵循發(fā)動機(jī)廠的 規(guī)定。否則將影響發(fā)動機(jī)和增壓 器的正常使用和工作壽命。增壓柴油機(jī)預(yù)防性保養(yǎng)26增壓柴油機(jī)的故障診斷 故障診斷的目的是明確柴油機(jī)的故障所在和根源，以便對癥解決問題。 更換增壓器不是一種合理的故障診斷的方法，相反，此種方法極可能擴(kuò)大故障和損失。 在沒有明確故障所在，并解決問題之前，不要換上新的增壓器。27增壓柴油機(jī)是一完整的系統(tǒng)： 增壓柴油機(jī)的故障診斷方法和程序與非增壓柴油機(jī)相同。 拆卸下增壓器后是不能作故障診斷。增壓柴油機(jī)的故障診斷28增壓柴油機(jī)的故障診斷

服務(wù)人員應(yīng)聆聽用戶或駕駛員的敘述。去偽存真，抓住實質(zhì)，解決問題。

用戶或駕駛員對故障的描述一般應(yīng)如下： 1，發(fā)動機(jī)動力不足。 2，發(fā)動機(jī)冒黑煙。 3，發(fā)動機(jī)有異常噪聲。 4，發(fā)動機(jī)燃油耗高。 5，發(fā)動機(jī)機(jī)油耗高。 6，在增壓器的連接處有油滲出。 如有更深

或具體的描述，一般是用戶自己的推測，服務(wù)人員只能將其作參考。29增壓柴油機(jī)的故障診斷

如條件允許，服務(wù)人員應(yīng)啟動柴油機(jī)，觀其煙色，聽其噪聲。 1，發(fā)動機(jī)動力不足時，應(yīng)重點檢查發(fā)動機(jī)是否有冒黑煙。煙色正常時，問題可能在燃油系統(tǒng)。煙色濃黑，可從氣路開始檢查，檢查的順序：空氣濾清器 增壓器進(jìn)氣管 增壓器 增壓器與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管的連接。噴油嘴 高壓油泵 輸油泵 燃油濾清器 油箱與管路。 30增壓柴油機(jī)的故障診斷2，發(fā)動機(jī)冒黑煙。檢查的順序：

A）空氣濾清器

與增壓器連接的管路

增壓器

與發(fā)動機(jī)連接的管路。B）噴油器

高壓油泵

燃油濾清器。31增壓柴油機(jī)的故障診斷3，發(fā)動機(jī)有異常噪聲。檢查順序：

判別是機(jī)械噪聲或是漏氣噪聲

判別噪聲是否來自增壓器（發(fā)動機(jī)排氣歧管、增壓器渦輪、排氣尾管，可依據(jù)廢氣痕跡。發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管、增壓器壓氣機(jī)，可用肥皂水檢查。）

卸下增壓器壓氣機(jī)進(jìn)氣管

檢查壓氣輪是否擦殼32增壓柴油機(jī)的故障診斷4，發(fā)動機(jī)燃油耗高。可參考發(fā)動機(jī)動力不足順序操作。33增壓柴油機(jī)的故障診斷5，發(fā)動機(jī)機(jī)油耗高。6，在增壓器的連接處有油滲出。

判別漏油的部位A）渦輪出口和壓氣機(jī)出口同時漏油。檢查發(fā)動機(jī)曲軸箱壓力是否過高。B）壓氣機(jī)出口漏油。檢查空濾器和進(jìn)氣管是否阻力太高。C）渦輪出口漏油。

檢查渦輪后連接管路是否有漏氣。發(fā)動機(jī)是否長時間低怠速。D）壓氣機(jī)進(jìn)口或渦輪進(jìn)口有油。油來自發(fā)動機(jī)的其他部分。34蓋瑞特渦輪增壓器的失效模式分析

直觀檢查，判別增壓器是否損壞的方法：A）增壓器的轉(zhuǎn)子是否轉(zhuǎn)動靈活。B）從壓氣機(jī)進(jìn)口觀察，壓氣輪是否有損壞。C）從壓氣機(jī)進(jìn)口觀察，壓氣輪是否擦殼。35蓋瑞特渦輪增壓器的失效模式分析

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。