試論車用發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓器常見(jiàn)故障及原因

陳奇來(lái)（三明學(xué)院，福建 三明 365000）

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試論車用發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓器常見(jiàn)故障及原因

陳奇來(lái)
（三明學(xué)院，福建 三明 365000）

摘 要：隨著高科技的不斷研發(fā)應(yīng)用，渦輪增壓技術(shù)由于其能改消費(fèi)者帶來(lái)舒適的駕駛感受被逐步應(yīng)用到汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)中。而一輛汽車中最為核心的部分就是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，本文對(duì)于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓器的常見(jiàn)故障的原因進(jìn)行了分析，并給出了修理方法。

關(guān)鍵詞：汽車；發(fā)動(dòng)機(jī)；渦輪增壓；故障；處理

0　引言

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣渦輪增壓器又名增壓器，增壓器是一種精密的高速回轉(zhuǎn)機(jī)械，由于其能夠在原有柴油機(jī)的基礎(chǔ)上，增加至少30%的動(dòng)力，降低燃油耗能至少5%，正是這樣特性能夠提升經(jīng)濟(jì)效益，使得增壓器被廣泛地應(yīng)用于工程機(jī)械、發(fā)動(dòng)機(jī)組等動(dòng)力設(shè)備。由于經(jīng)常在高速、高壓、高溫的環(huán)境下運(yùn)作，增壓器經(jīng)常會(huì)有性能惡化、發(fā)聲異常、工作異常的情況。增壓器的故障進(jìn)而會(huì)影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)有功率下降、冒黑煙、冒藍(lán)煙和機(jī)油耗量明顯增加的現(xiàn)象，增壓器如果出現(xiàn)故障，尤其發(fā)生故障的部位是運(yùn)動(dòng)件是，整個(gè)增壓器就會(huì)迅速的崩潰。因此在渦輪增壓器的壓比和轉(zhuǎn)速的不斷提高的情況下，人們對(duì)于增壓器的可靠程度越來(lái)越重視了。

1　增壓器的結(jié)構(gòu)原理

增壓器原理就是，排氣管中排出的廢氣推動(dòng)渦輪高速運(yùn)轉(zhuǎn)，與此同時(shí)轉(zhuǎn)子軸也帶動(dòng)壓氣機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪轉(zhuǎn)速可達(dá)到50000～230000r/ min，運(yùn)轉(zhuǎn)中的壓氣機(jī)葉輪把吸入的空氣加壓，進(jìn)而提高了進(jìn)入氣缸的空氣的密度，最終提高了柴油機(jī)的功率。

2　渦輪增壓器常見(jiàn)故障及原因

2.1增壓效果差

現(xiàn)象：動(dòng)力下降，冒黑煙，冒藍(lán)煙，機(jī)油消耗量增加。原因：第一，長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有清理空氣濾清器導(dǎo)致的濾清器不能向發(fā)動(dòng)機(jī)傳輸清潔的高密度空氣。第二，由葉輪破損引起的進(jìn)氣量不足。第三，進(jìn)入的灰塵太多，葉輪和增壓器殼之間存在油泥，增壓器葉輪轉(zhuǎn)速降低引起的進(jìn)氣量不足。

2.2渦輪增壓器漏油

現(xiàn)象：第一，機(jī)油消耗量增大，但是排氣煙顏色和動(dòng)力未見(jiàn)異常。第二，機(jī)油消耗量增大，排氣煙顏色變藍(lán)，動(dòng)力未見(jiàn)異常。第三，機(jī)油消耗量增大，冒黑煙或冒藍(lán)煙，并伴有動(dòng)力下降。

原因：第一，機(jī)油滲漏。

處理方案：第一，排查發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系外部油管（包含增壓器進(jìn)、回油管）的漏油現(xiàn)象。第二，排查增壓器廢氣排出口處是否存在機(jī)油。如果發(fā)現(xiàn)機(jī)油，則是渦輪一端密封環(huán)破損引起的，應(yīng)及時(shí)更換密封環(huán)。

原因：第二，機(jī)油由于增壓器回油管不通導(dǎo)致的，在轉(zhuǎn)子總成的中間支承處滯留過(guò)多，在轉(zhuǎn)子軸的帶動(dòng)下進(jìn)入壓氣葉輪。機(jī)油由于近壓氣葉輪端的密封環(huán)或甩油環(huán)受損造成的，基友進(jìn)入葉輪室，在室內(nèi)高壓氣體的帶動(dòng)下經(jīng)由進(jìn)所管流入燃燒室。

處理方案：第一，打開(kāi)壓氣機(jī)的出氣口或者發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣直管（橡膠軟管），檢查關(guān)口和管壁是否有機(jī)油。有的情況下，繼續(xù)檢查增壓器回油管，如果其不暢通就是因?yàn)橹虚g承處機(jī)油過(guò)多，就要疏通管道并裝復(fù)。第二，經(jīng)檢查增壓器回油管暢通，故障原因就是葉輪一端密封管或甩油環(huán)損壞，應(yīng)該解體增壓器進(jìn)行維修。原因：第三，機(jī)油由于活塞和汽缸之間的間隙磨損過(guò)大造成的機(jī)油流入燃燒室引起的燃燒?？諝庠诒辉鰤浩魑氲臅r(shí)候，空氣流遇到了阻力，具體原因有：1.空濾芯堵塞2.進(jìn)氣膠管被吸變形或壓扁。機(jī)油因?yàn)閴簹鈾C(jī)進(jìn)氣口處的壓力變低引起的機(jī)油流入壓氣機(jī)內(nèi)，在高壓空氣的帶動(dòng)下流入燃燒室被燃燒。

處理方案：第一，排查進(jìn)氣直軟管壁是否有機(jī)油，有無(wú)被壓扁、氣流受阻或空濾芯堵塞狀況。第二，在管口和管壁發(fā)現(xiàn)機(jī)油時(shí)，應(yīng)該及時(shí)清理更換空氣濾芯。

2.3有異常聲響

現(xiàn)象：冒黑煙，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，增壓器有異常聲響

原因：第一，增壓器轉(zhuǎn)子軸或止推軸承磨損過(guò)多，葉輪和增壓器殼摩擦產(chǎn)生的金屬摩擦聲。第二，增壓器轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的旋轉(zhuǎn)聲音或連接不好的進(jìn)、排氣接口處的漏氣聲音。

處理方案：第一，當(dāng)出現(xiàn)金屬摩擦聲時(shí)，應(yīng)檢查增壓器轉(zhuǎn)子軸或止推軸承的磨損情況，根據(jù)磨損情況決定修復(fù)或者更換部件。第二，如果是氣流聲則具體情況具體分析。

2.4增壓軸承損壞

現(xiàn)象：增壓器軸承受損，功率下降，機(jī)油消耗量提升，冒黑煙。

原因：第一，潤(rùn)滑油壓力和流量低。1.增壓器周靜及止推軸承潤(rùn)滑油供給低。2.使轉(zhuǎn)子軸頸及軸承間保持浮動(dòng)的潤(rùn)滑油供給不足。3.潤(rùn)滑油不能再增壓器高速運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候及時(shí)供給。第二，潤(rùn)滑系統(tǒng)中有雜物或泥沙。第三，機(jī)油的氧化變質(zhì)。1.柴油機(jī)溫度過(guò)高，過(guò)多的燃?xì)庠诨钊透妆谥g流竄。2.冷卻水泄露，流入機(jī)油。3.沒(méi)有使用恰當(dāng)?shù)臋C(jī)油，沒(méi)有按照規(guī)定的期限更換機(jī)油。

處理方案：第一，排查潤(rùn)滑油壓力異常，機(jī)油量不符合要求的情況。第二，嚴(yán)格按照規(guī)定操作，在規(guī)定的期限內(nèi)更換、清潔潤(rùn)滑油。第三，按照規(guī)定選擇適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑油，不能將潤(rùn)滑油混合使用。第四，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度高于正常溫度的時(shí)候應(yīng)該盡量不使用，等其恢復(fù)到正常溫度。

3　增壓器主要零部件失效分析

3.1渦輪增壓器兩輪葉片受損

異物進(jìn)入，葉輪與殼體的刮蹭都會(huì)引起渦輪增壓器兩輪葉片受損。制造時(shí)候的疏忽，葉輪超速使用也會(huì)引起葉片疲勞斷裂。

3.2增壓器軸端螺母松脫

增壓器軸端螺母松脫可能是因?yàn)槁菽负娃D(zhuǎn)軸螺紋部位配合精度差，軸端螺母牙型角偏差或是壓氣機(jī)葉輪的塑性變形引起的軸端螺母不能壓緊葉輪。

3.3增壓器渦輪轉(zhuǎn)軸斷裂

增壓器渦輪轉(zhuǎn)軸斷裂發(fā)生的原因有以下兩點(diǎn)，1.增壓器供油系統(tǒng)不能正常工作，潤(rùn)滑效果不好，浮動(dòng)軸承滑動(dòng)系統(tǒng)溫度過(guò)高，摩擦卡滯情況嚴(yán)重。2.有異物進(jìn)入，發(fā)動(dòng)機(jī)排過(guò)熱，軸承系統(tǒng)潤(rùn)滑不良。

4　總結(jié)

本文對(duì)車用發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓器常見(jiàn)的故障進(jìn)行了云因分析，并且提出了行之有效的解決方案，可以實(shí)現(xiàn)的有效的渦輪增壓器的使用維護(hù)和故障維修。對(duì)于渦輪增壓器的維修要遵照使用得到，保養(yǎng)及時(shí)，定期檢查的原則，防止嚴(yán)重故障的出現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.186

作者簡(jiǎn)介：陳奇來(lái)，男，福建泉州人，學(xué)生，研究方向：車輛工程。