什么是涡轮增压轴承?涡轮增压轴承维修

华兴邦 2025-01-08 10:59:34

什么是涡轮增压轴承?涡轮增压轴承的类型

所谓的涡轮增压轴承就是涡轮增压器里面的轴承,要了解涡轮增压轴承,首先我们要知道涡轮增压器和它的运动部件。

什么涡轮增压器?

涡轮增压器我们常见于汽车上,实际上是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。当发动机转速增大,废气排出速度与涡轮转速也同步增加,叶轮就压缩更多的空气进入气缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整发动机的转速,就可以增加发动机的输出功率了。

涡轮增压器的运动部件有哪些?

涡轮增压器的运动部件,也是最核心的部件——涡轮机叶轮、压气机叶轮和转子轴,与增压器壳体之间有高速相对运动,这种速度普通的轴承是承受不了的,因此增压器的轴承是一种特殊的浮动轴承。

它实际上是套在轴和壳体上的铜制圆环,在圆环与轴以及圆环与轴承座之间都有间隙。当发动机工作时,在机油压力的作用下,在这些部位形成了双层油膜,转子实际上是浮在机油油膜上高速转动的。

由于转速极高,温度极高,因此这个部位对润滑和冷却也有极高的要求。

如果增压器得不到良好的润滑和冷却,会引起轴承的异常磨损,大大缩短轴承的使用寿命,转子与壳体之间的间隙增大,部分机油从这个部位进入进气管或排气管,导致严重的烧机油故障。

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涡轮增压轴承的类型

轴承作为涡轮增压器关键的运动部件,其结构关系到涡轮工作的可靠性与耐用度问题。涡轮增压器轴承主要分为两类,一类为浮动轴承(俗称的波司轴承),另一类则为滚珠轴承。

现在各大汽车厂商大多使用浮动轴承,应为耐用实惠。浮动轴承实际上是套在轴上的圆环,圆环与轴以及圆环与轴承座之间都有间隙,形成双层油膜。圆环浮在轴与轴承座之间。一般内层间隙为0.05mm左右,外层间隙大约为0.1mm。轴承壁厚约3.0-4.5mm,用锡铅青铜合金制造,轴承表面镀一层厚度约为0.005-0.008mm的铅锡合金或金属铟。增压器工作时,轴承在轴与轴承座之间转动。因此,我们可以发现浮动轴承的缺点:涡轮轴高转运转阻力大,机油压力和品质要求高,对涡轮轴的动态控制不稳定。

滚珠轴承更多可见在性能车型上,顾名思义,滚珠轴承就是在涡轮轴上安装滚珠,取代浮动轴承中的机油的位置。滚珠轴承的优势所在刚好是浮动轴承的对立面:摩擦力更小,涡轮迟滞的效应更低,对动力极限的压榨更有利;可以有效地对涡轮轴的动态进行控制;机油压力以及品质可以稍为降低,间接提高了涡轮的寿命。其缺点也显而易见,就是寿命不及浮动轴承,一般7万到8万公里就到寿命极限,而且维修费用贵,维修困难。不过,由于滚珠轴承在提升动力方面极具诱惑力,所以滚珠轴承依然是性能车型上的主流装备。

如何测出涡轮增压轴承的使用温度

通常,轴承的温度随着轴承运转开始慢慢上升,1-2小时后达到稳定状态。涡轮增压轴承的正常温度因机器的热容量,散热量,转速及负载而不同。如果润滑、安装不合适,则轴承温度会急骤上升,会出现异常高温,这时必须停止运转,采取必要的防范措施。

使用热感器可以随时监测轴承的工作温度,并实现温度超过规定值时自动报警或停止防止燃轴事故发生。

用高温经常表示轴承已处于异常情况。高温也有害于轴承的润滑剂。有时涡轮增压轴承过热可归诸于轴承的润滑剂。若轴承在超过125℃的温度长期连转会降低轴承寿命。引起高温轴承的原因包括:润滑不足或过分润滑,润滑剂。内含有杂质,负载过大,轴承损环,间隙不足,及油封产生的高磨擦等等。

因此连续性的监测轴承温度是有必要的,无论是量测涡轮增压轴承本身或其它重要的零件。如果是在运转条件不变的情况下,任何的温度改变可表示已发生故障。

轴承温度的定期量测可藉助于温度计,例如轴承数字型温度计,可精确的测涡轮增压轴承温度并依℃或华氏温度定单位显示。

重要性的轴承,意谓当其损坏时,会造成设备的停机,因此这类涡轮增压轴承最好应加装温度探测器。

正常情况下,轴承在刚润滑或再润滑过后会有自然的温度上升并且持续一或二天。

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(大国龙腾运转世界 龙出东方 腾达天下 龙腾三类调心滚子轴承 刘兴邦 )

涡轮增压轴承故障检修方法剖析

轴承在运转过程中出现故障是常有的事,所以不必大惊小怪的。出现了故障,判断并处理是关键。

1.轴承温度过高

在机构运转时,安装涡轮增压轴承的部位允许有一定的温度,当用手抚摸机构外壳时,应以不感觉烫手为正常,反之则表明轴承温度过高。

轴承温度过高的原因有:润滑油质量不符合要求或变质,润滑油粘度过高;机构装配过紧(间隙不足);涡轮增压轴承装配过紧;轴承座圈在轴上或壳内转动;负荷过大;轴承保持架或滚动体碎裂等。

2.轴承噪音

滚动轴承在工作中允许有轻微的运转响声,如果响声过大或有不正常的噪音或撞击声,则表明轴承有故障。

滚动轴承产生噪音的原因比较复杂,其一是轴承内、外圈配合表面磨损。由于这在种磨损,破坏了轴承与壳体、涡轮增压轴承与轴的配合关系,导致轴线偏离了正确的位置,在轴在高速运动时产生异响。当轴承疲劳时,其表面金属剥落,也会使轴承径向间隙增大产生异响。此外,轴承润滑不足,形成干摩擦,以及轴承破碎等都会产生异常的声响。轴承磨损松动后,保持架松动损坏,也会产生异响轴承的损伤。

1、粗清洗,使用刷子清除去润滑脂、粘着物,大致干净后,转入精洗。如果使涡轮增压轴承带着脏物旋转,会损伤轴承的滚动面,应该加以注意。

2、细精洗,是将轴承在清洗油中一边旋转,一边仔细的清洗。另外,清洗油也要经常保持清洁。

轴承的检修和判断:为了判断拆卸下来的轴承是否可以使用,要在轴承洗干净后检查。

检修内容包括:监视运转状态、补充和更换润滑剂、定期拆卸的检查,这是保养最好相应机械运转条件的作业标准,定期进行。作为运转中的检修事项,有旋转音、振动、温度、润滑剂的状态,轴承等分离形轴承,可以对滚动体、外圈的滚道面分别检查。

检查滚道面、滚动面、配合面的状态、保持架的磨损情况、涡轮增压轴承游隙的增加及有无关尺寸精度下降的损伤异常。非分离型小型球轴承,则用一只手将内圈支持水平,旋转外圈确认是否流畅。

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