汽车废气涡轮增压器的故障诊断排除.doc

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1、汽车废气涡轮增压器的故障诊断排除摘 要：随着汽车技术的迅速发展、大部分汽车发动机上普遍使用了废气涡轮增压器，但在使用中常发生废气涡轮增压器早期损坏的故障，分析其原因，主要是对增压器的使用，注意事项，意在减少增压器的故障，延长其使用寿命，降低维护费用。关键词：废气涡轮；增压器；故障废气涡轮增压器是利用增压器将空气或可燃混合气进行压缩，再送入发动机气缸的过程。其作用增加每循环进入气缸的新鲜充量密度，使实际充量增加，从而达到提高发动机功率和改善经济性的目的。废气涡轮增压器由涡轮机和压气机等部分组成。涡轮机进气口与发动机排气歧管相连，排气口则接在排气管上；压气机进气口与空其嘘清气相连，排气口则接在歧管

2、上。从发动机排气歧管排出的是高温高压的废气，具有一定的能量。在自然吸气发动机中，这部分能量往往随着废气的排放而白白浪费。而废气涡轮增压器的动力来源主要就是这些废气。涡轮机叶轮与压气机叶轮通过增压器轴刚性连接，这部分称作增压器转子。增压器转子通过浮动轴承（转子高速旋转时可保证摩擦阻力矩较小） 固定在增压器中。发动机工作时，排出的废气以一定角度高速冲击涡轮机叶轮，使增压器转子高速旋转（最高可达20104转/分钟）。压气机叶轮的高速旋转使得发动机进气歧管内的气压升高，达到增压效果。如此，在进气过程中，空气受到较大的压力，从而是更多的、密度更大的空气进入汽缸。这样，燃油就可以更充分的燃烧，发动机的性能

3、便能更上一层楼。涡轮增压器实际上是一种空气压缩机，通过压缩空气看来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入汽缸。当发动机转速增快，废气排出速度与涡轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率了。参加竞赛的跑车一般在发动机上装有涡轮增压器，以使汽车迸发出更大的功率。发动机是靠燃料在气缸内燃烧来产生功率的，输入的燃料量受到吸入气缸内空气量的限制，所产生的功率也会受到限制，如果发动机的运行性能已处于最佳状

4、态，再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入气缸来增加燃料量，提高燃烧做功能力。在目前的技术条件下，涡轮增压器是唯一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。涡轮增加器的关键零件是轴承。这种根据润滑形式命名的轴承被称为“全浮式轴承”，工作转速极高，工作环境恶劣。因此，保证润滑是非常重要的事情。如果因油压低导致机油供给缓慢，就会损坏轴承从而导致涡轮增压器失效。在正常的发动机启动是不会发生此类故障的，但如果发动机更换机油和机油滤清器后第一次启动，就会产生机油供给缓慢现象，是轴承缺乏机油润滑。在这种情况下，启动后要怠速运转3分钟左右，不可直接将转速提升到涡轮增压器启动转速。同样，再高速

5、及上坡后也不要使发动机立即停止，要使发动机继续怠速运行1分钟左右，使仍继续空转的涡轮增压器轴承不会缺油。因此，使用涡轮增压器的汽车的司机，一定要遵循厂家的指示操作，还要十分注意机油质量，不宜将涡轮增压器汽车视同一般汽车进行操作。废气涡轮增压器在使用中，其转子轴承，密封环和甩油环损坏后，以及增压器进气管和机油回油管阻力增大时，将使发动机出现机油消耗量大，排气冒烟，动力有时下降以及增压器有金属摩擦声等故障。当出现上述故障时，可根据如下故障现象予以分析判断和检查排除。一、主要故障原因及排除：1）当排气烟色正常，动力也不下降时，如出现机油油耗量大的故障，则是机油渗漏掉而不是燃烧掉所造成的。此时应先检查

6、发动机润滑系外部油管（包括增压器进，回油管）是否漏油。如下漏油，则拆检增压器的废气排出口。如有机油痕迹，可判定机油是因靠涡轮一端的密封环损坏后，进入涡轮室的，并且从废气排出口漏掉，应更换次密封环。2）当排气冒蓝烟，动力无下降感觉时，如出现机油消耗量大的故障，则是机油由增压器经发动机进气管进入燃烧室被烧掉所造成的。其原因可能是增压器回油管不通畅，机油在转总成的中间支撑处积留过多后便沿转子轴流入叶轮；也可能是靠叶轮一端的密封环或甩油环损坏后，机油由此进入叶轮室，然后随时内增压后的空气一同经进管压入燃烧室被烧掉。这时，可拆发动机进气管检查管口和管壁是否粘附有机油来验明。如有机油，应先拆检机油回油管是

7、否通畅。如不通畅，即故障由中间支撑处积油过多引起，应将回油管疏通后装复；如通畅，即故障有叶轮一端的密封环或甩油环损坏所造成，应拆开增压器进行换修。3）当排气冒蓝烟和黑烟以及动力下降时，如出现机油消耗量大的故障，其原因除机油经磨损增大的活塞组与气缸之间间隙栓如燃烧室被烧掉外，也可能是增压器在吸气过程中空气阻力较大，增压器进气口气压太低，以致将机油吸入叶轮室并随空气一同进入燃烧室被烧掉。这时除与机油经活塞，缸壁间窜入燃烧室被烧掉后产生相同的排气呈蓝色和动力下降外，还由于进气阻力大，压入燃烧室的空气量不足，燃烧不完全而产生排气冒烟现象。为判明故障产生的原因，可拆检发动机的进气管。如管口和管壁有机油，

8、应清洗或更换空气滤清器滤芯，保持进气管道通畅，此故障即可排除。4）当排气冒黑烟，功率下降以及增压器有金属摩擦声时。其原因是增压器转子轴承或止推轴承磨损后，叶轮转速下降，增压效率降低，致使发动机进气量不足，燃烧不完全，排气冒黑烟，功率下降，同时涡轮转子总成的径向和轴向摆差增大，使涡轮和叶轮片与涡轮壳和叶轮壳产生摩擦而出现金属摩擦声。当出现此故障时，应拆下增压器进行检修，并视情更换损坏零件，方可装复使用。二、废气涡轮增压器在使用中应注意事项1）经常检查增压器的安装和连接情况，包括机油的进、回油管道，废气的排出管道，以及空气的进、出管道等，发现固定或连接螺栓松动，应矛拧紧。2）必须保证增压器内部清洁

9、，借以减轻机件磨损。为此，必须加强空气清器的清洗，严防导物进入叶轮室，以免发生故障。3）熟悉增压器正常的运转声，并在运转中随时倾听其运转声。当听到不正常的响声，如空气进、出管路连接处的漏气声，特别是听到金属的摩擦声，应及时停机，检查修复。4）发动机在热状态下不能立即停止运转。这是因为发动同供给增压器转子轴承润滑的冷却的机油，会立即停止流动，机油压力下降为零，增压器涡轮传给中间轴承和支撑壳的热量不能迅速带走，必然会引起泄流在增压器内的机油过热，从而导致轴承和轴以及密封件等损坏。因此，发动机在大负荷，长时间运转中停止运转前，必须低速运转34min，待机机油温度下降后可熄灭。5）应使增压器在有效转速

10、范围160r/min至额定转速范围内，也就是只有把发动机的转速控制在上述范围内，才能发挥增压器的最挂效能。6）必须保证增压器的可靠润滑，重视增压器各摩擦件机油膜的形成。当换装新的或修复的增压器时，或对停止使用时间很长的发动机启动时，要对它进行预润滑。这只需用一小杯与发动机用的同一号牌号级别的机油，从增压器上端的机油口缓缓注入，并同时用手拨动增压器叶轮，机油就能逐渐进入各擦部位。对于经常使用的增压器，则在发动机启动前，应在不供油的情况下用起动机带动发动机空转56S，以便进行预润滑。7）增压器在使用中如损坏需要修理时，应到指定的维修点修理，无专用设备的使用单位不得随意拆开修理，只有这样才能保证维修质量。总之，汽油机增压已有相当长的发展，近30年它被作为一种改善汽油机的燃料经济性以及减少排气污染的手段而得到迅速发展。同时增压作为高海拔地区功率恢复的一种措施而显示出了独特的优越性。现代轿车发动机已普遍采用电子喷射系统，在电子控制技术及新材料的配合下，涡轮增压技术在汽油机上的应用也会日益普遍。4