涡轮增压器的结构与原理

增增 压压 器器 结结 构构 及及 工工 作作 原原 理理涡 轮 增 压 柴 油 机 系 统 示 意 图工作原理 由发动机废气推动 涡轮带动压气机 增加进气和压力 增强燃烧 提高燃油经济性 降低排放 , 减少环境污染 提高动力和性能 高原功率补偿发 动 机涡 轮 增 压 器发 动 机 排 气发 动 机 进 气大 气 环 境增 压 器 结 构 及 工 作 原 理涡轮壳涡 轮压气机壳压气机叶轮中 间 体浮动轴承旁通阀执行机构密封环推力轴承增 压 器 剖 视 图增 压 器 结 构 及 工 作 原 理应 用 于 柴 油 机 的涡 轮 增 压 器 工 作温 度 约： 500 700 增 压 器 结 构 及 工 作 原 理转 子 的 工 作 转 速从 每 分 钟 数 万 转 到 二 十 多 万 转。转 子增 压 器 结 构 及 工 作 原 理增压器间隙（参考）动平衡的目的 : 延长轴承的寿命 减少振动 减少噪声 减少功率损失 减少转子负荷动平衡是一个将质心轴与转轴尽可能接近的过程动 平 衡F=m2e e0增 压 器 结 构 及 工 作 原 理动平衡是一个将质心轴与转轴尽可能接近的过程动 平 衡TB25:0-1800Hz 1.2GGT17:1.0G/0-1000 & 1.5G/1000-2500HzCHRA不平衡量单位是 :G零件（ SWA ， 压气机叶轮）不平衡量单位是： g.in增 压 器 结 构 及 工 作 原 理润 滑 系 统润滑系统的作用：冷却来自涡轮工作的热量向轴承系统提供润滑为转子动平衡提供油膜支撑中间体 转子部件（ CHRA）润滑油进口润滑油出口增 压 器 结 构 及 工 作 原 理密封环 密封环密 封 系 统增 压 器 结 构 及 工 作 原 理密 封 - 活 塞 环 密 封二 个 泄 漏 途 径 : 通 过 开 口 沿 周 向开 口 泄 漏沿环周向泄漏较 低 的 摩 擦 损 失， 但 密 封 不 完 全。增 压 器 结 构 及 工 作 原 理旁 通 阀 门弹 簧 作 用 力压 气 机 出 气 压 力气 膜 上 的 压 力排 气 压 力曲 柄 长 度阀 的 直 径旁 通 阀 工 作 示 意 图增 压 器 结 构 及 工 作 原 理旁 通 阀 是 如 何 改 进 性 能 的？允 许 采 用 小 涡 轮， 改 善 发 动 机 的 低 速 性 能 L 但 在 低 速 的 增 压 度 较 低旁 通 阀 可 优 化 发 动 机 的 高、 低 速 性 能。 普 通 的 增 压 器 的 增 压 度 受 涡 轮 尺 寸 控 制 普 通 式 旁 通 式 增 压 器 的 增 压 度 受 旁 通 涡 轮 气 流 控 制 旁 通 式J 允 许 采 用 较 小 的 涡 轮，J增 加 低 速 增 压 度增 加 的 增 压 度01.01.5发 动 机 全 负 荷 性 能 的 比 较0 1500 3000 4500发 动 机 转 速增压压力, bar0.5增 压 器 结 构 及 工 作 原 理何谓增压器与发动机之间的匹配 ?增压器与发动机之间存在着内在的联系-增压器给发动机提供压缩空气-发动机利用压缩空气燃烧燃料-发动机的排气能量取决于发动机的燃烧状况-排气驱动增压器涡轮-增压器涡轮带动压气机叶轮这样，增压器与发动机之间到达一个能量与流量的相互平衡。能量与流量的平衡点就是增压器 /发动机的匹配。增 压 器 结 构 及 工 作 原 理增 压 器 的 使 用 要 求涡轮增压器是在高温、高速下工作，所以正确地使用和良好的维护保养对保证增压器的使用寿命和性能非常重要。增 压 器 的 使 用 要 求1.增压器采用发动机润滑油进行润滑 ,润滑油必须 使用 CD级以上牌号 ,且须经过过滤尺寸小于 20 的全流式滤清器滤清。2.下列情况均须预先润滑涡轮增压器：停机时间过长或在冬季 ,更换润滑油或维修（包括放出润滑油）之后 .3.发动机启动后 3 4秒内 ,增压器进油口必须显示油压 69kpa（ 0.7kgf/cm2）润滑系统：增 压 器 的 使 用 要 求4.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)。5.润滑油进油温度应在 100 以下，最高不应超过 120 。6.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。7.要避免发动机长时间的怠速（最长不应超过 20分钟）。9.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 )10.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 )增 压 器 的 使 用 要 求1.压气机进口处负压最大值在新滤清器时作如下限定：中型柴油机为： 3kpa（ 0.03kgf/cm2）重型柴油机为： 3.5kpa（ 0.036kgf/cm2）2.当压气机进口处负压超过 6.5kpa（ 0.064kgf/cm2） 时 , 应清洁或更换更换空滤滤芯。3.涡轮出口的排气背压应不超过 10.0kpaG（ 0.1kgf/cm2G),当采用排气制动时，排气背压限值可参考发动机使用说明书的规定。4.涡轮进口最高温度一般应不超过 700 。进排气系统：增 压 器 的 使 用 要 求1.旁通阀执行器总成压力设定和校验是在本公司的专门设定/检验机构上进行的，客户和其他人员不能随意变动。2.对旁通增压器总成，切勿将装在外面的推杆等零件当作拎把搬动增压器总成，以免影响旁通阀执行机构的灵敏度和可靠性旁通阀执行器：增 压 器 的 使 用 要 求日常检查：注意：必须在发动机冷下来后才能进行检查，检查中不能开动发动机，以免造成人员伤害。1.检查空气滤清器与增压器、增压器与发动机进排气管之间的连接管路密封性和紧固情况。2.检查涡轮增压器进回油管有无损坏或节流现象，接头处连接螺栓有无松动。3.检查机油品质、清洗或更换机油滤芯。4.检查空气滤清器并定期清洁或更换滤芯。5.检查发动机曲轴箱呼吸器是否通畅，保证曲轴箱压力正常。定期保养：按柴油机厂商和汽车厂商规定对发动机润滑油系统、进排气系统进行定期维护保养。增 压 器 的 使 用 要 求增 压 柴 油 机 的 故 障 诊 断漏油 是一种常见的故障现象 ,如果及时发现并排除故障原因 ,可使涡轮增压器避免失效 ,以下情况会导致增压器漏油 :a.发动机空滤器或进气管路阻塞，导致进气负压过大。b.增压器回油管撞弯或损坏，导致回油节流。c.中间体油腔内积碳，导致回油不畅。d.压气机壳出气口到发动机进气管之间的连接管路是否漏气e.涡壳进气口与排气管出气口的连接处是否漏气。f.怠速时间过长。g.曲轴箱内油压或油位过高，曲轴箱通风管堵塞。h.发动机下窜气过大。注： 1.如果一台增压器外观完好、转子转动灵活、叶片无擦壳，则说明增 压器本身状态良好。 2.返回的大多数未损坏增压器也是被判定为漏油而被不必要地更换增 压 柴 油 机 的 故 障 诊 断a.发动机空滤器或进气管路阻塞，导致进气负压过大。进气管过瘪产生节流d.压气机壳出气口到发动机进气管之间的连接管路是否漏气此处为潜在泄漏区域此处为泄漏区域管路破裂产生漏气导致漏油g.曲轴箱内油压或油位过高，曲轴箱通风管堵塞。透气管节流导致增压器漏油当你在使用中遇到问题而怀疑是涡轮增压器出故障时，请 勿立即从发动机上拆下 涡轮增压器，而是应该首先进行 机上故障诊断 （参阅 “机上故障诊断表 ”），查明原因并排除故障。经验表明，仅仅更换涡轮增压器而不去查清造成问题的原因，不仅不能解决问题，还可能会出现同样的现象 。增 压 柴 油 机 的 故 障 诊 断增 压 柴 油 机 的 故 障 诊 断增 压 器 失 效 模 式 分 析损 坏 增 压 器 主 要 原 因 有 以 下 四 点：A） 异 物 进 入。B） 润 滑 油 不 洁 或 老 化。C） 润 滑 油 不 足。D） 使 用 和 保 养 不 善。增 压 器 失 效 模 式 分 析与润滑有关的问题1.使用不洁润滑油 :不洁润滑油进入增压器会导致转轴、轴承、轴承座孔的磨损，并破坏转子