摘要：針對(duì)渦輪增壓器常見故障及產(chǎn)生的原因，提出了在增壓器的安裝與使用維護(hù)、柴油機(jī)的操作等方面應(yīng)采取的對(duì)策，以降低增壓器的故障率，延長(zhǎng)使用壽命，提高其經(jīng)濟(jì)效益。
　　
　　關(guān)鍵詞：廢氣渦輪增壓器；問題；對(duì)策
　　
　　 ０ 引言
　　現(xiàn)代工程機(jī)械用柴油機(jī)幾乎都采用了廢氣渦輪增壓技術(shù)。廢氣渦輪增壓器是一種利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中的剩余能量來工作的空氣泵。廢氣驅(qū)動(dòng)渦輪葉輪總成，它與壓氣機(jī)葉輪相連接，當(dāng)渦輪增壓器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，大量的壓縮空氣被輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室里，從而增加了壓縮空氣的總量，可以使更多的燃油噴入到發(fā)動(dòng)機(jī)里去，使發(fā)動(dòng)機(jī)在尺寸不變的條件下而產(chǎn)生更多的功率，提高發(fā)動(dòng)機(jī)單位重量的功率。
　　 １ 廢氣渦輪增壓器常見問題及成因分析
　　廢氣渦輪增壓器是一種在高溫環(huán)境中高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械，正確的安裝方法及按照科學(xué)合理的規(guī)程進(jìn)行日常的維護(hù)和使用，對(duì)行提提高其壽命，減少故障具有非常重要的作用。下面對(duì)廢氣渦輪增壓器的常見問題及原因進(jìn)行分析。
　　 １．１ 渦輪增壓器漏油
　　正常狀態(tài)下，增壓器兩端葉輪的輪背處都有一定的氣體壓力，因此機(jī)油是不會(huì)從低壓區(qū)向高壓區(qū)流動(dòng)的。密封環(huán)的主要作用是封住壓氣機(jī)和渦輪殼內(nèi)的氣體向中間體油腔泄漏，只有在特殊情況下才起密封機(jī)油的作用。但如果使用不當(dāng)，仍可能造成兩端漏油。主要原因有以下幾方面：
　　（1） 發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期處于怠速狀態(tài)。在這種情況下，增壓器渦輪及葉輪的輪背處會(huì)產(chǎn)生一定的負(fù)壓，導(dǎo)致中間體內(nèi)的機(jī)油向外泄漏。
　　（2） 回油不暢。使用中如果機(jī)油回油管路發(fā)生阻塞（如回油管硬彎曲或因雜質(zhì)造成阻塞），會(huì)使機(jī)油回油不暢，中間體內(nèi)機(jī)油壓力過高，使機(jī)油沿著轉(zhuǎn)子軸向兩端擠出密封環(huán)造成漏油。
　　（3） 發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱壓力過高。當(dāng)曲軸箱廢氣壓力超過規(guī)定值時(shí)，會(huì)使增壓器回油管路內(nèi)機(jī)油壓力升高，回油不暢，造成密封環(huán)漏油。
　　（4） 密封環(huán)磨損或失效。若長(zhǎng)期不更換機(jī)油，機(jī)油中的雜質(zhì)將使密封環(huán)磨損變薄，逐步失去封氣、封油作用而導(dǎo)致漏油。
　　（5） 密封環(huán)安裝不當(dāng)。密封環(huán)安裝不當(dāng)，使相領(lǐng)兩環(huán)開口錯(cuò)開角度未達(dá)到１８０度，也容易造成增壓器漏油。
　　 1．2 浮動(dòng)軸承損壞
　　廢氣渦輪增壓器采用的是浮動(dòng)軸承，完全依靠潤(rùn)滑油膜建立起潤(rùn)滑。當(dāng)浮動(dòng)軸承損壞后，軸承與軸之間間隙過大，油膜失穩(wěn)，承載能力下降，轉(zhuǎn)子軸系振動(dòng)加劇，其動(dòng)平衡被破壞，進(jìn)而使兩端密封遭到破壞。出現(xiàn)這種故障主要有以下原因：
　　（1） 未按說明書正確使用機(jī)油。增壓器的轉(zhuǎn)速超過發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速近２０倍。因此增壓器軸承處的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸處的溫度。這就要求所用機(jī)油具有較高的黏度，能承受高速轉(zhuǎn)子的負(fù)荷和較高的溫度，同時(shí)還要具有較好的分散性、抗氧化性和耐磨性。
　　（2） 機(jī)油清潔度太差。機(jī)油中過多的雜質(zhì)會(huì)加速軸承和軸的磨損。
　　（3） 缺油干磨。若機(jī)油泵工作不正常，造成供油不足或機(jī)油壓過低，以及進(jìn)油管路變形、阻塞，出現(xiàn)裂紋等現(xiàn)象導(dǎo)致機(jī)油供應(yīng)量不足，均能使增壓器軸承和軸因潤(rùn)滑不良而損壞。
　　（4） 使用中操作不當(dāng)。不嚴(yán)格按照操作規(guī)程正確使用柴油機(jī)，長(zhǎng)時(shí)間不使用或在冬季氣溫較低時(shí)啟車后猛加油門，特別容易導(dǎo)致潤(rùn)滑不足；長(zhǎng)時(shí)間高負(fù)荷使用后沒有經(jīng)過３～５分鐘怠速運(yùn)轉(zhuǎn)而直接熄火，導(dǎo)致增壓器散熱不良，進(jìn)而造成機(jī)油結(jié)焦，加速軸承磨損。
　　 １．3 增壓壓力下降
　　（１） 空氣濾清器濾芯臟污，使進(jìn)氣阻力增大，導(dǎo)致壓力下降。
　　（２） 壓氣機(jī)通道不干凈。由于空氣濾清器除塵效果不好，灰塵和機(jī)油黏附在增壓器的葉輪和擴(kuò)壓器的通道上，使氣流阻力增加，壓氣機(jī)效率及增壓壓力下降。
　　（３） 渦輪機(jī)積炭。由于柴油機(jī)燃燒不良及渦輪增壓器密封裝置失效而漏油，在渦輪機(jī)的葉片上及轉(zhuǎn)軸與密封環(huán)之間形成積炭，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)阻力增加，轉(zhuǎn)速下降。
　　（４） 排氣管變形或排氣管阻塞，使渦輪排氣不暢，排氣阻力增大，增壓器轉(zhuǎn)速下降，壓力降低。
　　（５） 增壓器軸承磨損、轉(zhuǎn)子葉輪碰擦殼體或有雜物阻滯等，使增壓壓力隨轉(zhuǎn)子速度的下降而降低。
　　 １．4 渦輪增壓器有異響
　　（１）增壓器葉輪損壞或轉(zhuǎn)子葉輪與殼體間隙過小，軸承與止推片磨損嚴(yán)重，轉(zhuǎn)子游動(dòng)量過大造成葉輪外緣與殼體碰擦。
　　（２）軸承、密封環(huán)等運(yùn)動(dòng)件的干磨控聲。
　　（３）葉片變形或轉(zhuǎn)軸偏磨等原因造成轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡破壞。
　　 ２減小廢氣渦輪增壓器故障率的對(duì)策
　　 ２．１ 安裝方面
　　新安裝渦輪增壓器應(yīng)按以下步驟進(jìn)行。
　　（1） 清洗并換油。更換新的增壓器前，務(wù)必將柴油機(jī)的舊潤(rùn)滑油放盡，清洗潤(rùn)滑系統(tǒng)，更換濾芯，注入新的機(jī)油，而這一點(diǎn)往往是現(xiàn)場(chǎng)檢修工作中易忽視的。
　　（2） 檢查異物。檢查空濾器、進(jìn)排氣管中有無雜物。檢查進(jìn)回油管，確保管路通暢，無內(nèi)襯剝落現(xiàn)象。
　　（3） 預(yù)潤(rùn)滑。以新安裝的增壓器使用前，誚先將機(jī)油從增壓器的進(jìn)油孔注入，轉(zhuǎn)動(dòng)壓氣機(jī)葉輪數(shù)次，使轉(zhuǎn)子軸承充油后，再注入適量機(jī)油，確定回油孔有油流出，保證增壓器在使用前軸承處得到充分的潤(rùn)滑。
　　（4） 總裝增壓器時(shí)不得有雜物落入殼體內(nèi)腔或管道中。
　　 ２．２ 增壓器的日常維護(hù)
　　多年的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，造成渦輪增壓器故障的主要原因是潤(rùn)滑問題，占第二位的原因是外來物體進(jìn)入壓氣機(jī)葉輪或渦輪葉輪。
　　除了偶爾要對(duì)壓氣機(jī)進(jìn)行清洗以外，不需要單獨(dú)對(duì)渦輪增壓器作周期性的維護(hù)保養(yǎng)。因?yàn)橐话愕木S修人員沒有專用設(shè)備是不能對(duì)渦輪增壓器做校準(zhǔn)和調(diào)整工作，并且渦輪增壓器的潤(rùn)滑油是由它所在的發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)的。所以渦輪增壓器的預(yù)防性維護(hù)保養(yǎng)主要是保證發(fā)動(dòng)機(jī)與空氣增壓系統(tǒng)的完整性，以及不讓發(fā)動(dòng)機(jī)以損害渦輪增壓器和發(fā)動(dòng)機(jī)自身的方式來工作。
　　 ２．３ 發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)使用方面
　　２．３．１ 發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)
　　（１） 潤(rùn)滑油的選用。嚴(yán)格按照發(fā)動(dòng)機(jī)使用說明書要求選取合適的潤(rùn)滑油，保持機(jī)油的清潔，定期清潔機(jī)油濾清器，及時(shí)更換變質(zhì)失效的機(jī)油。
　　（２） 保證正常的潤(rùn)滑系統(tǒng)油壓。柴油機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，若潤(rùn)滑系統(tǒng)機(jī)油壓力低于0.15MPa時(shí)，應(yīng)停車檢查，以防增壓器潤(rùn)滑不良而燒蝕轉(zhuǎn)子軸及軸承。
　　（３） 加強(qiáng)空氣濾清器的保養(yǎng)。平時(shí)要注意清潔，按規(guī)定定期清洗更換空氣濾芯，保證空氣濾清器工作可靠。
　　２．３．２ 發(fā)動(dòng)機(jī)的使用
　　（１） 啟動(dòng)時(shí)的注意事項(xiàng)。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，應(yīng)讓柴油機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)幾分鐘，待機(jī)油達(dá)到一定的溫度和壓力，建立起充分潤(rùn)滑后方可提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。對(duì)于停放時(shí)間較長(zhǎng)的機(jī)械，啟動(dòng)前應(yīng)先松開增壓器進(jìn)油管接頭，向進(jìn)油口加注適量與油底殼同牌號(hào)的機(jī)油，以防啟動(dòng)時(shí)潤(rùn)滑不良而使轉(zhuǎn)子軸燒蝕。
　　（２）發(fā)動(dòng)機(jī)正確的熄火方法。高速運(yùn)轉(zhuǎn)的柴油機(jī)如果突然熄火，增壓器內(nèi)的機(jī)油會(huì)因機(jī)油泵停轉(zhuǎn)而馬上停止流動(dòng)，但增壓器的轉(zhuǎn)子軸在慣性作用下仍在高速旋轉(zhuǎn)，增壓器容易因斷油而使其軸承燒死。另外，帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的柴油機(jī)排氣歧管溫度很高，若突然停轉(zhuǎn)，該熱量會(huì)將已經(jīng)停止流動(dòng)的機(jī)油燒結(jié)成積炭，阻塞進(jìn)油口，導(dǎo)致軸承缺油；即使進(jìn)油口不堵塞，積炭也會(huì)加速軸承磨損。因此，柴油機(jī)正確的熄火方法是熄火前務(wù)必讓柴油機(jī)逐漸減小負(fù)荷，最后怠速運(yùn)轉(zhuǎn)幾分鐘，利用潤(rùn)滑油將發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞至增壓器的熱量帶走，然后再熄火停車。
　　（３）正確使用怠速。柴油機(jī)長(zhǎng)時(shí)間怠速運(yùn)轉(zhuǎn)易引起增壓器機(jī)油流入壓氣機(jī)而導(dǎo)致燒機(jī)油。長(zhǎng)時(shí)間怠速運(yùn)轉(zhuǎn)、機(jī)油壓力不足也易導(dǎo)致增壓器潤(rùn)滑不良而燒壞軸承。
　　 ３ 結(jié)語
　　（１）渦輪增壓器常見故障有漏油、軸承損壞、異響、增壓異常等。
　　（２）渦輪增壓器常見問題與其在安裝、維護(hù)和發(fā)動(dòng)機(jī)的使用操作有密切的聯(lián)系。
　　（３）平時(shí)應(yīng)從增壓器的安裝維護(hù)、發(fā)動(dòng)機(jī)的使用操作等方面入手，減少增壓器故障，延長(zhǎng)期使用壽命。
　　
　　
　　參考文獻(xiàn)：張軍、李俊峰，柴油機(jī)廢氣渦輪增壓器的使用維護(hù)[J].工程機(jī)械與維修，2006，13（11）；160-161