柴油机涡轮增压器是一种在高温环境中超高速旋转的机械,其工作转速可达80000-120000r/min,最高可达200000r/min。如此高速旋转的机械往往会因安装使用不当而造成损坏。增压器使用寿命都达不到预期使用年限的主因90%以上是因安装或使用不当、车辆严重超载或用户自行改变供油特性等所致。增压器的常见故障如下所述。
(1)压气机喘振。涡轮增压器工作时,当压气机空气流量减少到一定程度,压气机的气流会出现强烈的振荡,引起叶片振动,并出现喘息的异响,进气压力明显下降,此现象称为压气机喘振,其原因为
①油机进气管内压力脉冲波动。柴油机进气管内压力波动对产生喘振有较大的影响,特别是6-8缸的柴油机,其压力波动较大。柴油机进气管压力脉冲的频率越低,振幅越大,越容易发生喘振。排除方法有:在压气机进口处加装空气稳压箱,减少压力脉动;适当加大进气管容积,使脉动振幅减小;把左右进气管用较粗管子连通。
②某缸不着火燃烧。当两组增压器公用一根进气管时,如其中一组有一缸熄火,则这一组的增压器将发生喘振。这是因为一缸熄火后,废气能量减小,涡轮转速降低。而进气压力因另一组增压器正常运转而保持,此时压气机因吸收涡轮功率不足而引起喘振。
③运行负荷变化。如换档需要迅速抬起加速踏板,此时增压器的转子因J惯性仍以较高的速度转动,压气机泵出的气体无路可走,使进气阻力增大而发生喘振。排除方法是,加装进气卸压阀,既可防止喘振,又可改善增压器的使用寿命。
④涡轮增压器通道中有积垢。压气机空气通道或涡轮机燃气通道内严重积垢,使通道阻力增加,会引起压气机喘振,应定期拆洗增压器。
(2)增压器压力下降。当增压器压力降低时,柴油机的充气量减少,功率下降,耗油量增加,排气温度升高。因此,发现压力降低10%时,应停机检查。
①空气滤清器滤芯粘满尘土而阻塞,使进气阻力增加,压气机吸气损失增大,导致压力下降,此时应清洁或更换空气滤清器滤芯。
②压气机通道脏污。由于空气滤清器除尘效果欠佳,灰尘和机油等粘附在增压器的叶轮和扩压器的通道上,使气流阻力增加,压气机效率及增压压力下降。为防止这种现象,除保持或提高空气滤清器的滤清效果外,还要定期拆洗压气机。
③涡轮机积炭。由于柴油机燃烧不良以及涡轮增压器密封装置失效而漏油,在涡轮机的叶片上,转轴与密封环之间形成积炭,使转子旋转阻力增加,转速下降,使柴油机起动困难和加速不良。排除方法是防止烧机油,定期拆洗涡轮增压器。
④增压器压气机的气封损坏或柴油机气缸密封性能下降,其结果是,一方面燃气泄漏使涡轮转速下降,另一方面进气泄漏使压气机流量减小,两者均能导致增压压力的降低。排除方法是,更换压气机气封和对柴油机进行三级保养,恢复气缸密封性能。
⑤增压压力调节阀中的调节弹簧因温度过高而失效,放气阀因积炭而封闭不严等原因使调节阀失灵,在较低的增压压力值时就放掉了较多的燃气,致使增压压力降低,此时应对增压压力调节阀进行检修。
⑥涡轮机排气不畅,排气阻力增大,使燃气在涡轮中的膨胀受到一定的抑制,致使涡轮功率降低,增压器转速下降、压力降低,其原因是排气管变形或排气消声器阻塞等。
⑦喷嘴环因长期处于高温下工作,叶片变形,使喷嘴环截面积加大,转子的转速和增压压力下降。
⑧增压器与柴油机的进气管连接处或缸盖进气口漏气。
⑨由于增压器的轴承磨损,转子叶轮碰擦壳体,或有杂物阻滞,使增压压力随转子速度的下降而降低。