涡轮增压器常见的故障现象及相应的诱因

爱车寻圈 2024-06-13 15:51:03

增压器是利用排气管中排出的废气,推动涡轮高速旋转,同时通过转子轴带动压气机叶轮高速旋转,其转速可高达50000-230000r/min,高速旋转的压气机叶轮将吸入的空气增压,使进入汽缸的空气密度大大增加,提高了柴油机功率。

涡轮增压器是用来提高发动机功率和减少废气排放的重要机件。由于使用、维护和保养不当,易发生故障,导致发动机不能正常工作。今天,我们就来和大家聊聊:涡轮增压器常见的故障现象及相应的诱因。

涡轮增压器的使用和保养

涡轮增压器的关键零件是轴承。这种根据润滑形式命名的轴承被称为“全浮式轴承”,工作转速极高,工作环境恶劣。因此,保证润滑是非常重要的事情。如果因油压低导致机油供给缓慢,就会损坏轴承从而导致涡轮增压器失效。在正常的发动机启动时是不会发生此类故障的,但如果发动机更换机油和机油过滤器后第一次启动,就会产生机油供给缓慢现象,使轴承缺乏机油润滑。在这种情况下,启动后要怠速运转3min左右,不可直接将转速提升到涡轮增压器启动的转速。同样,在高速及上坡后也不要使发动机立即停机止,要使发动机继续怠速运行2~3min左右,使仍继续空转的涡轮增压器轴承不会缺油。因此,驾驶员在使用涡轮增压器汽车时,一定要遵循厂家要求操作,尤其还要十分注意机油的质量,不宜将带涡轮增压器汽车视同一般自然吸气汽车进行操作。

涡轮增压器的工作温度高达900~1000℃,这样高的工作温度就对增压器的冷却和润滑提出了更高的要求。如果机油的热量得不到及时地散发,在增压器叶轮轴的密封环和径向轴承处会形成结焦或积碳(如图2所示,图3为正常状态)。结焦和积碳会破坏密封和润滑,润滑受到破坏后会加大磨损,进一步破坏密封,最终导致漏油的发生或引起异响,严重的甚至会发生卡滞。因此装有涡轮增压器车辆在高速行驶后,不要立即关停发动机,应让发动机怠速运转一段时间。

涡轮增压器除了工作温度高外,其工作转速也非常高,全负荷工作状态下其转速可达1820万r/min。高速运转的叶轮轴对动平衡要求非常高,如果没有按车辆保养要求对车辆进行定期保养,不及时更换空气滤清器,会使空气中的粉尘和微粒进入进气道,将叶轮打伤磨损,破坏动平衡,致使磨损增大,导致漏油和异响。另外空气滤清器堵塞会造成涡轮增压器进气端压力不足,这样就会引起进气端与排气端压力不平衡,增大磨损。正常工作情况下,进气端和排气端的空气压力大于密封腔内机油压力,但当进气压力不足时机油压力就会高于进气端的压力,将机油从密封腔中抽出。所以按保养要求定期更换空气滤清器是非常重要的。

引发涡轮增压器机械损伤的原因

分析增压器失效的原因是修复的先决条件。否则,新换的增压器可以又会在短时间损坏。下面介绍典型的增压器损坏的方式和可能的原因,以便学会在车辆使用过程中如何避免增压器损坏。

机油不足:增压器得不到有效润滑,导致轴承烧毁和涡轮转子抱死。

机油脏污:机油携带着金属碎屑进入细小的涡轮转子润滑油道,导致此油道堵塞。局部机油压力升高,超出油封的承受能力,使机油泄漏。

空滤损伤:导致异物进入涡轮增压器,损伤压气机端的扇叶。

涡轮增压系统故障的表现及主要诱因

发动机出现动力下降及一些其他类型的故障,部分是由涡轮增压系统故障引起的。涡轮增压系统的故障,也均有各自具体的诱因。常见的涡轮增压系统故障及可能的诱因对照见下。

故障类型

涡轮增压器转子工作异常:

主要诱因

涡轮增压器转子润滑不足、轴承损坏

坚硬异物损伤压气机或废气涡轮

涡轮增压器壳体或扇叶变形

故障类型

动力不足/增压压力低

主要诱因

空滤堵塞

排气不畅

燃油供应不足

中冷器及管路堵塞

泄压阀无法关闭

故障类型

增压压力过高

主要诱因

燃油供给系统故障或调整错误

泄压阀无法打开

增压系统断路阀控制失效

故障类型

涡轮增压器异响

主要诱因

进/排气不通畅

涡轮增压器润滑不足

涡轮增压器转子或叶片损坏

故障类型

涡轮增压器机油泄漏

主要诱因

曲轴箱通风管路堵塞

压气机端壳体油封损坏或气流管路堵塞

增压器轴承润滑油道堵塞

因此,定期检查一下涡轮增压器的涡轮叶片表还是有好处的,可以及早发现问题,避免问题进一步扩大!也许只是一个小维修能解决的问题,到了最后,可能就会演变成更换涡轮增压器!

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