涡轮增压器是影响柴油机动力性和经济性及排放的主要部件。主要由压气机和燃气涡轮组成。他的工作情况直接影响柴油机的工作性能。由于增压器是高速(每分钟几万转,乃至十几万转)旋转机械,而且和柴油机进排气系统相连,所以其可靠性又直接影响柴油机的工作可靠性
涡轮增压器既包括一台热力流体发动机,又包括一台流体工作机。其发生的故障均在高转速下运转及流体流动相关。主要有噪声异常、震动异常、压气机喘振、轴承烧损、叶轮断裂、转子转动不灵活,增压压力过高、过低,以及涡轮端漏油,压气机端漏油等。
一、增压器噪声异常
1、故障现象和后果危害
当增压器发生噪声异常时,有四种情况。一是高频噪声,尖叫,特别刺耳。二是机械擦伤声。后者还伴随着叶轮和壳体摩擦的火花出现。当出现噪声异常时,还往往伴随着增压器振动增大,还有一种噪声异常,是压气机发出不连续“呼”“呼”的***声,像老牛大喘气一样,这种异声,我们通常称为喘振。此时往往随着增压压力急剧波动,柴油机工作不稳等现象。四是在增压器和管路联接密封部位漏气的“叭”“叭”声和“嘶”“嘶”声。
出现增压气机噪声异常,不仅使柴油机工作不正常,而且任其发展下去,会造成增压器损坏
2、原因分析
高频尖叫:1、喷咀环面积变小
2、扩压器面积变小
3、增压器***
漏气声:1、波纹管***
2、排气管和涡轮涡壳连接法兰漏气
3、进气管和压气机涡壳连接法兰漏气
喘振声:1、空滤器污堵
2、进气道污堵
3、中冷器污堵
4、压气机脏污
5、气门面隙变大
金属摩擦声:1、转子动平衡***
2、轴承间隙小
3、叶轮和涡壳间隙小
这是由于:
1、增压器正常工作时,发出噪声是有一定规律的。其频率特性也是一定的。当工作不正常时,势必造成噪声频率特性变化。例如喷嘴环面积变小,扩压器流通面积变化,均使气流通道形式和面积发生变化。或者其他原因在成的增压器转速升高,使气流速度***,从而发出高频尖叫声
2、当柴油机由于配气相位错乱,气门流通能力变小,或气道污堵,中冷器污堵,使从压气机来的空气受阻;或者当空滤器污堵,压气机污堵,均使压气机供给的空气流量和柴油机所需空气流量不匹配,导致压气机工作不稳,气流波动而出现的粗暴的***声,并导致气压波动
3、凡是出现金属摩擦声,都是由于转子和壳体在高速运转状态下相碰擦而造成的。轴承和轴间隙小,叶轮和涡壳间隙小,或轴承和轴间隙太大,都将造成运转时转子和静止的涡壳的碰擦声。如果转子动平衡***,转子运转不平衡,振动家具,也会引起转子和涡壳的擦碰声】
4、当发生管路连接处垫片***或压不紧而漏气时,对涡轮端则会出现高速脉动气流冲出的叭叭声,对压气机端则会出现高速连续气流冲出的连续嘶嘶声
3、诊断方法和排除措施
诊断室可用听诊法。凭经验判断出是属于哪种噪声异常,有条件可用噪声仪诊断,所测的噪声频谱和正常噪声频谱进行对比分析,来判断属于哪种形式的噪声异常,从而找出引起噪声异常的原因,有针对性的采取措施
(1)对又去气流流速增大引起的噪声异常,***检查和排除由于扩压器、喷嘴环流通面积变化所引起的尖叫声,应重新调整间隙。对增压器由于符合过大或各缸作功不均而造成增压器***造成的尖叫声,应减负荷或调整各缸工作平衡
(2)对由于喘振引起的喘振异声,应从引起喘振的原因去诊断排除
(3)对金属碰擦声,一般凭耳听和眼看就可判断,并有针对性的使增压器的涡轮和涡壳在运转状态下有足够的间隙,以防相碰。如因动平衡不良而引起的碰伤声,则应对转子重新进行动平衡,以保证工作平稳
(4)对由于密封面漏气引起的噪声异常的判断,也可通过听觉完成;当有叭叭声,肯定是涡轮前的漏气,或是垫片损坏或是波纹管***;此时应当更换垫片或者波纹管;当出现连续嘶嘶漏气声时,肯定是压气机后的漏气,此时应当更换垫片或重新紧固接合面处的垫片
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