废气涡轮增压器实质上是一台气体压缩机。发动机设置废气涡轮增压器的目的,是利用发动机排气气流的动能,推动涡轮和压气机高速旋转,对进入的空气进行压缩和提高压力,以便在加速和高负荷工况增加气缸的进气量,提升发动机的输出功率。
1. 废气涡轮增压器的工作原理
由于废气涡轮增压器将发动机的排气系统与进气系统联系在一起,所以进气系统与排气系统互相影响。
从结构和原理上看,气缸内的废气在排出前具有相当大的压力能,从排气门排出后,驱动涡轮高速旋转,压力能转化为动能,然后压力下降。因此,废气流的流速越快,驱动涡轮的能力越强。如果涡轮增压器因漏油引起排气管堵塞,废气会在排气管内积聚,使排气背压升高,气缸内外的气压差减小,废气气流的速度和压力降低,造成涡轮转速以及与涡轮同轴的压气机叶轮的转速降低,增压能力必然下降。另一方面,排气背压太高时,气缸内残留的废气增多,新鲜空气充入量减少,由于废气的稀释作用,使混合气相对稀薄,也会造成发动机功率下降。由此可见,涡轮增压器漏油对增压型发动机工作的影响是叠加性的,因此务必引起重视。
维修实践证明,凡是废气涡轮增压型发动机出现动力不足的现象,都需要检查废气涡轮增压器的性能是否失常。
2. 废气涡轮增压器漏油的原因
涡轮增压器漏油一般发生在压气机端,因为压气机密封装置靠叶轮边的是低压区,容易产生漏油故障。
( 1) 密封不良。压气机端 O 型密封圈损坏或胶质老化失去作用,这是压气机端漏油的主要原因。
( 2) 润滑油进口压力过高。增压器润滑油进口压力正常为 235 ~392 kPa。当油压高于 588 kPa 时,润滑油便会由密封装置处由涡轮端泄漏出润滑油。
( 3) 回油不畅。回油管截面积太小引起回油管堵塞; 油底壳内的润滑油液面过高造成回油困难; 曲轴箱通风管阻塞; 活塞环断裂或磨损造成燃气下窜至曲轴箱,使油底壳内的压力增高。
( 4) 安装不正确。在压气机端和涡轮端槽中装有两个增压器密封环,如果在装配增压器时没有将相邻两环开口错开一定角度,也容易造成增压器漏油。
( 5) 密封环损坏。增压器密封环依靠弹力固定在密封环外壳上。当密封环失去弹力或弹力减小时,增压器传动轴来回窜动,密封环与传动轴上的环槽侧间隙被破坏,使环两端面摩擦损坏,造成密封不良。