涡轮增压器的增压系统为单涡轮增压系统

赣西科技职业学院毕业论文题目：发动机增压器的应用专业：汽车检测与维修学生姓名：姜凯准考证号：056810302262指导老师：涂老师2011年度上（上/下）目录一、涡轮增压器构造原理⒈涡轮增压器的结构及工作原理⒉废气涡轮增压器常见的故障及排除⒊涡轮增压发动机的保养二、增压器的润滑㈠⒈选择质量好的机油2.经常检查涡轮增压器的密封环是否失效3.定期更换机油4.维修要专业㈡注意事项三、增压器的进排气系统四、⒈废气涡轮增压器使用注意事项保养方法五、涡轮增压的原理与类型㈠分类六、涡轮增压的常见故障及原因分析㈠故障原因㈡故障检修七、涡轮增压维修实例故障：发动机机油消耗高【摘要】随着经济的高速发展，国内高档汽车的增加，涡轮增压器被广泛使用，通过对涡轮增压器的工作原理的了解，采取正确使用、安装及检测方法，可以增加其使用寿命。【关键词】涡轮增压器检查装配一、涡轮增压器构造原理⒈涡轮增压器的结构及工作原理⑴车用涡轮增压器由离心式压气机和径流式涡轮机及中间体三部分组成。增压器轴通过两个浮动轴承支承在中间体内。中间体内有润滑和冷却轴承的油道，还有防止机油漏入压气机或涡轮机中的密封装置等。离心式压气机由进气道、压气机叶轮、无叶式扩压管及压气机蜗壳等组成。叶轮包括叶片和轮毂，并由增压器轴带动旋转。当压气机旋转时，空气经进气道进入压气机叶轮，并在离心力的作用下沿着压气机叶片之间形成的流道，从叶轮中心流向叶轮的周边。空气从旋转的叶轮获得能量，使其流速、压力和温度均有较大的增高，然后进入叶片式扩压管。扩压管为渐扩形流道，空气流过扩压管时减速增压，温度也有所升高。即在扩压管中，空气所具有的大部分动能转变为压力能。蜗壳的作用是收集从扩压管流出的空气，并将其引向压气机出口。空气在蜗壳中继续减速增压，完成其由动能向压力能转变的过程。压气机叶轮由铝合金精密铸造，蜗壳也用铝合金铸造。⑵工作原理：蜗壳的进口与发动机排气管相连，发动机排气经蜗壳引导进入叶片式喷管。喷管是由相邻叶片构成的渐缩形流道。排气流过喷管时降压、降温、增速、膨胀，使排气的压力能转变为动能。由喷管流出的高速气流冲击叶轮，并在叶片所形成的流道中继续膨胀作功，推动叶轮旋转。涡轮机叶轮经常在900℃高温的排气冲击下工作，并承受巨大的离心力作用，所以采用镍基耐热合金钢或陶瓷材料制造。用质量轻并且耐热的陶瓷材料可使涡轮机叶轮的质量大约减小2/3，涡轮增压加速滞后的问题也在很大程度上得到改善。喷管叶片用耐热和抗腐蚀的合金钢铸造或机械加工成形。蜗壳用耐热合金铸铁铸造，内表面应该光洁，以减少气体流动损失。很重要的东东——转子涡轮机叶轮、压气机叶轮和密封套等零件安装在增压器轴上，构成涡轮增压器转子。转子以超过100000r/min，最高可达200000r/min的转速旋转，因此，转子的平衡是非常重要的。增压器轴在工作中承受弯曲和扭转交变应力，一般用韧性好、强度高的合金钢40Cr或18CrNiWA制造。看到这里，大家应该知道涡轮增压的制造工艺和对技术、材料等的要求很高，因此成本自然也不低喽。⒉废气涡轮增压器常见的故障及排除增压器出现故障，不要匆忙的更换增压器，应该寻找和判断故障原因和部位，并尽可能地加以排除。这样可以避免换上增压器后同样的故障重复出现。⑴压气机喘振。如果增压器在工作过程中向气缸内输送空气量不足，空气压力将产生极大的波动，在压气机端发出异响，如气喘的响声，这就是喘振。由于喘振，发动机工作不平稳，功率下降，排气冒黑烟。产生喘振的原因是进气系统堵塞，如空气滤清器滤芯严重阻塞，进气管内油污太多阻塞。增压器的喷嘴环流通道发生变形也会造成喘振。最好是每次二级保养更换空气滤芯，车运行十万公里左右，清洗进气通道。⑵增压器在运转中发出杂音，发出金属的撞击，摩擦声、或者产生振动，是增压器转子和涡壳之间发生了变化，应拆卸转子检修、调整。⑶增压器在运转中出现了强烈的震动。这是由于转子组不平衡，轴承损坏造成的，应更换轴承及进行转子组的动平衡校验。⑷增压压力下降。该故障的主要原因是进气道堵塞，并进入中冷器的进气道连接软管松脱，破裂造成。⑸增压器突然停止运行，发动机功率下降。这是增压器轴承损坏，转子组烧死所致。应更换轴承，如损坏严重应更换增压器总成。油封漏油也应及时检修更换。⒊涡轮增压发动机的保养随着市面上带“T”车型的不断增多，涡轮增压越来越被车主所熟悉。对于这种动力强劲的发动机，很多车主犯起嘀咕，如何在涡轮增加发动机和自然进气式发动机二者之间进行选择？相比自然进气式发动机，涡轮增压发动机在动力方面的优势非常明显，同样排量输出最大功率可多40%以上。涡轮增压最大优点是可在不增加发动机排量的基础上，大幅度提高发动机的功率和扭矩，一台发动机装上涡轮增压器后，其输出最大功率与未装增压器相比，可增加大约40%甚至更多。不过，涡轮增压发动机的日常使用和保养会麻烦一些。比起自然进气式发动机，涡轮增压发动机对工作环境和保养维护要求更严格。尽管涡轮增压发动机会娇气一点，但只要保养得当还是非常听话的。平时只要稍加注意既可，并不麻烦。首先在保养时尽量选择厂家指定或高级合成机油；其次发动机的机油滤清器和空气滤清器必须保持清洁，此外要定期清洗或者更换滤清器。涡轮增压很多人都已经不再陌生了，他的强劲动力和出色的燃油经济性也已经被市场所认可，诸如类似介绍涡轮增压的帖子也已经够多了，不过最近涡轮增压再次成为大家关注的话题，因为近期有一批T动力新车将集中上市或者刚上市，如长城C50、H6、中华H530、比亚迪G6等等，所以有必要再普及一下这方面的内容，有兴趣的童鞋可以看看。涡轮增压系统分为单涡轮增压系统和双涡轮增压系统：1、只有一个涡轮增压器的增压系统为单涡轮增压系统。目前我们常见的大众1.4T，通用1.6T包括长城1.5T等等，都是单涡轮增压。除涡轮增压器之外，还包括进气旁通阀、排气旁通阀和排气旁通阀控制装置等。二、增压器的润滑㈠⒈选择质量好的机油在涡轮增压器的作用下，进入燃烧室的空气量大幅度的提高，在发动机燃烧室容积不变的情况下，相当于提高了压缩比，使发动机的工作强度大大高。涡轮增压发动机的高机械加工精度，严格的装配技术。这些都决定了涡轮增压发动机处于高温、高转速、大功率、大扭矩、低排放的工况下。所以在选用涡轮增压发动机使用的机油时，要求所用的机油必须具有良好的抗磨、耐高温性，容易建立高强度油膜。目前的合成机油或半合成机油都可以满足这一要求，所以除了使用原厂规定机油外还可以选用合成机油、半合成机油等高品质润滑油。2.经常检查涡轮增压器的密封环是否失效如果涡轮端油封失效，废气会通过密封环进入发动机润滑系统，时间久了就会使机油过早失效，此外，在发动机低速运转时机油也会通过密封环进入排气管，从排气管排出排出，造成排气管冒烟现象；如果压气机端油封失效，增压器内的机油便会窜入压气机壳，随着进气一起被吸入气缸内燃烧，造成机油过度消耗，产生“烧机油”的现象，严重时还会造成气缸内积炭增多。3.定期更换机油涡轮增压器的转子轴与其轴承的配合非常精密，如果机油过脏或变质，会将杂质或磨粒等带入增压器内，轻则加速轴承磨损，重则使转子轴与轴承咬死。因此，一定要定期更换机油，在每次换机油时，最好将机油滤清器一并更换。4.维修要专业涡轮增压器转子轴承配合精度很高，对维修及安装时的工作环境要求很严格，因此，当涡轮增压器出现故障或损坏时应到专业的维修站进行维修。㈡注意事项1.发动机负载运行时,增压器进油口处润滑油压力在最大扭矩工况及以上转速时应在196-392kpa(2.11-4kgf/cm2)范围内,低怠速工况应不小于69kpa(0.7kgf/cm2)。2.润滑油进油温度应在100℃以下，最高不应超过120℃。3.不要使用液体成型的密封条和密封垫片，也不能使用密封胶。4.要避免发动机长时间的怠速（最长不应超过20分钟）。5.严禁采用加速－熄火－空档滑行的操作方法。6.在发动机润滑油压力建立以前,必须使发动机保持在怠速状态(3～5分钟)7.发动机停车之前,要使它的温度和转速逐步地从最大值降下来(3～5分钟)三、增压器的进排气系统⑴进气系统。增压器工作的好坏也依赖于进气系统，只有供给充足、干净的空气才能保证增压器长期无故障工作，使寿命延长。所以应定期检查所有进气管接头和软管的密封性，防止漏气。如果压气机到柴油机进气管漏气，充气量减少，将导致柴油机冒黑烟。当有较大颗粒的灰尘或沙子进入压气机会立刻损坏增压器。较小的颗粒也会使工作轮叶片弯曲或被割削，并使其失去平衡，引起轴承和密封环的磨损加剧。不平衡的旋转件与轴承发生碰撞时，使轴承上的油道逐渐缩小，导致润滑不良。随着轴承的磨损，配合间隙增大，使压气机或涡轮机的工作轮叶片打击壳体，这种故障的信号是噪音比平常增大很多。进气系统的进气阻力应很小，如果空气滤清器堵塞，进气阻力增大，充气量减少，增大功率损失，同时，压气机一侧的密封环将会由于压力差太大而泄露，引起润滑油消耗量过大，这种故障的标志是在压气机工作轮叶片后面出现一层暗色的润滑油膜。⑵排放的废气。废气中很小的颗粒进入涡轮机，与颗粒进入压气机后果一样，将导致增压器的损坏。柴油机燃油供油量过大，进气阻力大，会使燃烧室内可燃混合气过浓而引起废气过热，造成涡轮机壳体和油道过热，废气从排气管到涡轮室的通道泄露会降低涡轮机涡轮的转速，增加冒烟，也会使涡轮机壳体过热。这些都会导致涡轮室内积炭及涡轮叶片的腐蚀,润滑油压力过高，润滑油将通过密封环渗入涡轮机也会造成涡轮室积炭。四、⒈废气涡轮增压器使用注意事项废气涡轮增压器经常处于高温下工作，进入废气涡轮端的温度在600℃左右。增压器转子以每分钟几万转到十几万转的高速旋转，为了保证增压器的正常工作，使用中应注意以下几点：（1）使用正确牌号的润滑油，并定期更换。对涡轮增压柴油机至少应使用CD级增压机油。（2）发动机发动以后，特别是在冬季，发动机点火后，应怠速运转几分钟，千万不能轰油门，以防止损坏增压器油封。（3）熄火前，发动机也应怠速运转几分钟，让发动机、增压器转子的转速降下来以后再熄火，以防止猛轰油门，增压器转速很高，突然熄火，机油泵不打油，增压器转子仍在高速惯性运转，干磨损坏轴承。（4）由于经常处于高温下运转，到增压器的润滑油管线由于高温，内部机油容易有部分的结焦，这样会造成增压器轴承的润滑不足而损坏。（5）检修发动机时，应注意千万不能让杂物进入增压器，以防损坏转子。（6）WD615机经增压后，空气进入中冷器，有几道橡胶管连线，要求在出车前、修车中检查其连接情况，防止松动、脱落，以免造成增压器失效和空气短路进缸。（7）禁止柴油机长时间急速运转（一般不超过5min）因怠速时机油油压较低，不利于增压器的润滑，容易使轴承过早磨损。保养方法1汽车发动机启动之后，不能急踩加速踏板，应先怠速运转三分钟，这是为了使机油温度升高，流动性能变好，从而使涡轮增压器得到充分润滑，然后才能提高发动机转速，起步行驶，这点在冬天显得尤为重要，至少需要热车5分钟以上。2、发动机长时间高速运转后，不能立即熄火。原因是发动机工作时，有一部分机油供给涡轮增压器转子轴承润滑和用于冷却的，正在运行的发动机突然停机后，机油压力迅速下降为零，机油润滑会中断，涡轮增压器内部的热量也无法被机油带走，这时增压器涡轮部分的高温会传到中间，轴承支承壳内的热量不能迅速带走，而同时增压器转子仍在惯性作用下高速旋转。这样就会造成涡轮增压器转轴与轴套之间“咬死”而损坏轴承和轴。此外发动机突然熄火后，此时排气歧管的温度很高，其热量就会被吸收到涡轮增压器壳体上，将停留在增压器内部的机油熬成积炭。当这种积炭越积越多时就会阻塞进油口，导致轴套缺油，加速涡轮转轴与轴套之间的磨损。因此发动机熄火前应怠速运转三分钟左右，使涡轮增压器转子转速下降。此外值得注意的就是涡轮增压发动机同样不适宜长时间怠速运转，一般应该保持在10分钟之内。3、选择机油的时候一定要注意。由于涡轮增压器的作用，使进入燃烧室的空气质量与体积有大幅度的提高，发动机结构更紧凑、更合理，较高的压缩比，使发动机的工作强度更高。机械加工精度也更高，装配技术要求更严格。所有这些都决