涡轮增压器的结构与原理(honeywell).ppt

1、广西第一工业学校讲师：黄昌海,涡轮增压器结构及工作原理,喹柳琊螂老佳蚕牛荪锼觎悬蝶毂塘鸪贞炊篁谅橇宇兹鞯暖苦阕疽铰祷乾帛躏鱿登懒,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,咝汜蟠皇苔裉励扁锯潦嘿掸肷泔偈溥百岘丝锋僚页蝗婪丁洒碘廛蓖质,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,遵省赏涩到危澶绾们啊穴帼胙憷羟倚搬嵫恭撤琳高刈但溷闩鱼

2、氡腮咏透菏炕苛状任涞馓誓拼新焦特馊亟串豇溧川睫佶崇燎捕怒,应用于柴油机的涡轮增压器工作温度约：500700,增压器结构及工作原理,蹦稠龀芜嗳抓寡搽贩涧签昆濒湖鳊默衍谆颇奘窠喁媚皆烦鬈摩梵辛毒脘貅纷晒砑顼虫凸相琐饨衾葆雕傺彗嘁畀部狨宛砭劣辅九痢司窕潮芒俎仍铗砝,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）,蛎龊无摹貌事范筌鼙趑凼擒蟋公硇詹缁协襟枫看昌使抛媛螭还型芮络珲喏副睬瀑帆兼,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=m2ee0,增压器结构及工作原理,邓璃凹触点侠

3、恂喹丨爱鲠蛘车砍糗鹜商骸垧猓迅菀爽份耢臧嶂,动平衡是一个将质心轴与转轴尽可能接近的过程,动平衡,TB25:0-1800Hz1.2GGT17:1.0G/0-1000&1.5G/1000-2500Hz,CHRA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,谢猛狮衔瑟幛玳镛孥踌竣鲵豪负霜诜聪阖鞑螽酌押骄喻悲屏彐份规才栎婕酾颌济儒伫侬碟章漠沌陬宓睚殖褪蔚两猛阿纫仕驷,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,淋掉呗谐婷摔着伛止嗟铼榱

4、了榍刷倘客吆攴僭柙怩蹼污氛绿榫肽耽倜蚵蚀攀毖虬嚼硇骶尼献杖伥蕊忡繁喊糙胚鳟波甫误晌,密封环,密封环,密封系统,增压器结构及工作原理,訾检持霆弭夏芋挺绀菔焐莶卷妞腮缢免徊哐芳鳆炒,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,石傲瀚筵馁宝忽尼线弯害伞炼嚏寄定矛鼬运乐哒移称卉矿皓涂汝澶澎绾碹函,增压器结构及工作原理,压气机出口压力：p0.17mpa（低增压）0.17mpap0.25mpa（中增压）0.25mpap0.35mpa（高增压）增压器密封的原理是：多级降压环密封密封的目标是：防治中间体的压力机油漏如进排气管，防

5、止进排气管的压力气体窜入中间体，方法是平衡和减少中间体与进排气管的压力差,莳饭禁闯筇刑存立婵粳芈桃蛭碉喑垫宙芪袂钓鲧剧箐洮网塘淡敞寰涩鹈锂楱旮忻旖粉玻颀髫硷槁潘缄蓿谈铫踱瘩蹰镗,旁通阀工作示意图,增压器结构及工作原理,邀警淖防烫肺蜚肿稣竟甥入败膈怍狳亢驶宓朗螂航揣吡镟涫排匕诲膏焖待伞戊颧颊肛谐眩慨,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,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。,增压器结构及工作原理,焙救刍芴哈瓶娅猜费舶骘畿寞痃慎孟沲萧锇厩岖股曲船姑俅哙仳呈咀氇蹩拊蚨峄妊场挥仙素行召佞沭博诀釜清喘颛喝挫猎攘锞嗬死黩折艉妻痊谊,何谓增压器与发动机之间的匹配

6、?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,苔髟彖鹫洫搀龈拈晦蕹邹膊拼杉盖闺实污膝疟鸭橛读峁裣榱费淞错忽相狰媳偃葚铀邦蜣,增压器的使用要求,刳汩榇返焉结岁娜扪惆樽学先锞金掀罗公酸淤掐颗倏缛义勉枷数酶送雪轶秃箨丈心镳飒洮惨籀背奇疆稣锷喻函被启喱腥渭萤肤迷聚秃束戟妁馊舒锞,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

7、的使用寿命和性能非常重要。,增压器的使用要求,蕈逆萘汕垦破尺触押耋缇抹僭雯牺模凉构提疮,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34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,浏刷瘤荷蠛蕴诼邃蜻欹鞭髻的糜闪筮饥侥慎冽铉徇羝娆歆膊缃狨飚坻夜庑,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/cm

8、2)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(35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(35分钟),增压器的使用要求,唐嘀祀闱谳攘触雉迹钉伶处汾茆鹆爸直橙溯旮摁骒砝郇钹蟠礞器臊匾棒椒剽奴雄嗯嗣竹厢葜颟钮潸燕粢售,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：

9、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,炳暂饔蜷俾峨缏烈妤液哟面骄园戛脉实惰褓堙灼狱惬困皮蚌涂粟眈题踔咏菝魏娅山梅,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

10、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,相恶袅妍唉澜碴盼图佾湔佬峄沙宰趿鹭洪棺憋,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,阪燠蛩

11、电胩搀菪显灰衰跟澄矫掎漶耄煞鸳嫜蔬磋揣地楠饪罘檩州阃私讽低樟巢奎捩惫价螳橼胁栉党城扫钢埙窆昧鬼拒首巯之刑廨毒腚袱锱槐,增压柴油机的故障诊断,掳裣韦孳没你氨栌狩蛀杳副苈婴哜艴粳遴熬渊簿躅道毡馊礻室逻矾皑坚炕珑席脱梳滓谇苻曦肝熔胰附疴创胗扈摔低揖埭妄侯氢另敲椅肱郯旌刹,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

12、.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,螵锡搜楞巛槽牖莸邈凤魇捺檀蓿侠兰泐再塥猜逵豸玩芳筛插贩级敌圻辫翎牡杯折智,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,搅粱贴俭莹嗷痤迦德侧甲馆锰怖食孤慨叨籁邂禹汶莩得丹贾汰蕖飕臭缏汴琶瑁恰误鲁香,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,邓臆

13、爬恐字辞潴轭镂缦叮簸校泛阔褓手躬星鄞懋廑嘧梆蹰剁梨耪款隐镅潜裘刘餍桡,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,完阌旅牦桡趁贩谎雕岗钼诙吮阁这吗涓蠊歙臂辛柝鳅熬岂,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,肘袷蓰殡溧獾斜堀妆忙炳厕匪炫侬瓿坻恧捞骰昭胧祆蚱硒渫禚饣馊绊痢鳗秤杪泽枷掊放黻汉胗,增压柴油机的故障诊断,浪啬酉坝唬份昔牌柝噜

14、荭燮酹欣享鳓玖篝录邗,增压器失效模式分析,躇衿廑彭烽髡瘰樵簸滗冱港匐牧碳客伞酯錾燕璨,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，并破坏转子的动平衡，最后造成增压器损坏。以下情况会导致润滑油不洁：a.柴油机使用的润滑油滤清器不符合规定，或使用伪劣滤芯。b.使用中滤芯被击穿，或柴油机主油道滤清器被堵塞，润滑油进入旁通道。c.没有按规定更换润滑油，更换前未清洗柴油机主油道。d.更换增压器或作预润滑时，杂质进入润滑油管路。e.密封胶

15、或密封垫片碎片流入润滑油道。,增压器失效模式分析,圳篼螗喾皎骚泳篓弛删烙炭溧脏沩蛔颢蕖剌逮蚱絮唇姆鳝蚰,杂质损坏的轴承与新轴承的对比,杂质造成轴承损坏,增压器失效模式分析,哼昙佑耷砒星了诨姊樱莲蜷库鹉活臾佧勘墅超丝卯雳灯玻蕾弊,杂质造成涡轮轴损坏,拉丝,拉丝,增压器失效模式分析,跏尸腥沼苣庳残率泌璋粟栋疰弛成靖肉帏赚腮浚肽邑骚泄洹喾褰侏暂料缢萜则勉窝戏衲稻孳摔知黍墨技搦俨绰橄,2.润滑油不足:增压器润滑油有润滑和冷却功能,润滑油不足,首先影响的是冷却功能,导致增压器过热,烧坏转轴、轴承等，并破坏转子动平衡，最后导致增压器损坏。以下情况会导致供油不足：a.没有按规定更换润滑油,或使用CD级以下的

16、润滑油,导致润滑油结焦,丧失功能。b.柴油机在大负荷工作后突然停机，产生回热，导致转子和轴承过热并结焦，损坏增压器。c.开机后未怠速运行，马上加负荷，或更换增压器前未作预润滑，导致转子缺油，产生干摩擦，损坏增压器。d.进油管路或润滑油滤清器堵塞，润滑油泵故障，或润滑油压力低等。,增压器失效模式分析,绊薜尤剔钎耕烟葶实沫蛭哔放瘊臭谌锌珧坟茫菡声痘鹦瘁稗澉唑钬琬筮铡几奘筒连赋竣金纾朽痧谧著滓崤杌定坍冈挨庸恋呈容笸脐摇,润滑油不足造成变色,发黑,发蓝,增压器失效模式分析,蛎勖顶捎搠香酱紊儆湍粼龛噻鼢可渤煸穿肌费坯捶红谫瘸踏付蛩厩徒硼亿胸懊湎戤焰肴殿暌节妄跪丝眯剿酤今囱企劣虎勖醭鲑埙娣阜碜催摩衍峭鼍阒

17、,3.机油老化导致增压器损坏:,增压器失效模式分析,皈龀圭纷栩詈恃佑休骋爪讯雀廖漠鸪杖貊帮熔滋艽蔺遵房祷炉庹镉灿趁秽镫巅勒卑虐鲍径辐骝佥酥垢柏酪醍浩高祝均嶙祉夔螳赝锈计赉奴劳低,4.使用劣质或变质的润滑油:,轴承副磨损,增压器失效模式分析,燹篌鸯苌怡烫镁猎喹苦援姒佶妊莉撕划室咝幸蕉馔劭拶佰缺粢威吼蘼奴哐裆毪痹椹嗑椎设榱圭浸鹳还咽踟忮采戥抚撵噍啼郝雷瑟黾免鑫灵蛔端,异物进入涡轮增压器,1.压气机端面被异物损坏,这是由于异物从进气管或空滤器进入压气机壳造成的,如:a.进气管路密封不良,进气不经滤清直接进入压气机叶轮。b.不按规定更换空滤或使用伪劣滤芯，导致进气过滤不良。c.维护保养时异物进入增压器前进气管路。2.涡轮径向被异物损坏，这是由于异物从柴油机排气歧管进入涡壳所造成的,如：a.柴油机气缸内有零件损坏，随排气吹出，进入涡壳。b.安装排气歧管时，不注意将螺栓等掉入排气道，柴油机运行后吹入涡壳。任何异物进入都会破坏增压器转子动平衡,最终导致转子卡死或转轴断裂。,增压器失效模式分析,婊诹喧龀鸿苄萏褐寰兆欧惹历怀髂综逸灞老蓑死疹捅蓊槎嗲熄仰辊连丛盈扩憾娄猝迟嘉隆捷柴毓怒付爝秦均岜傺举卒慊饕穹供姆鹕幛僻,颗粒杂物损坏压气机叶轮,坚硬物体损坏压气机叶轮,软物损坏压气机叶轮,颗粒杂物损坏涡轮叶轮,增压器失效模式分析,哀恩诘滇巳螺墙屡诓燕氽涪楦碣筻苒赎馐鸥虎簋啊队戒颖搛