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毕业论文《船舶柴油机废气涡轮增压器常见故障分析及维护管理》
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标题：涡轮增压器的结构工作原理及使用特点回复:
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帖子294&精华6&积分1670&柴油378 升&来自 &在线时间201 小时&注册时间&最后登录&
涡轮增压器的结构工作原理及使用特点
本帖最后由 欲速则不达 于
14:30 编辑
利用废气涡轮增压器提高充气密度，大大提高了发动机单位质量功率比，所以在重型汽车发动机上被广泛应用。下面以目前主流的重型发动机WD615。67柴油发动机增压气GJ80为例来介绍下增压器的工作原理结构，以及使用特点。
& &&&1 工作原理&&柴油机排出的废气经过涡轮壳进入喷嘴，将废气的热能及静压能转变为动能，并以一定的方向流向涡轮叶片，推动其高速旋转，带动同轴上的压气机叶轮同样高速旋转产生虹吸作用，新鲜空气经过空气滤清器被被吸入压气机壳，经过扩压器使气流的速度和密度增加压力提高，经过压气机壳和扩压器的气流动能变为静压能压力进一步提高后进入发动机进气管，以实现进气增压提高发动机功率的目的。
& && &2 结构& &其结构如图
& && &&&涡轮增压器主要有压气机和涡轮两部分组成。
& && &&&压气机部分：主要包括单级离心式压气机，扩压器，，和压气机壳。
& && &&&涡轮部分：主要包括涡轮壳，单级径流式涡轮。
& && &&&涡轮轴与涡轮采用摩擦焊焊接成一体。压气机叶轮以间隙配合装载涡轮轴上，并用螺母压紧，涡轮也轴总成，压气机叶轮经过精确的单体动平衡，一保证告诉旋转下正常工作。
& && &&&增压器的转子支撑采用内支撑形式，全浮动式浮动轴承位于两叶轮之间的中间体内，转子的轴向里靠止推轴承端面来承受。
& && &&&在涡轮段和压气机端均设计有密封环装置。压气机端还有挡油罩，以防止润滑油的泄露，
& && &&&压气机壳，涡轮壳，中间体是主要固定件，涡轮壳和中间体采用螺栓，压板连接压气机壳与中间体见通过扩压器后板或螺栓，压板连接，压气机壳可以饶轴线在任意角度进行安装。
& && &&&增压器的润滑： 采用压力润滑，润滑油从机身上的主油道进入进油口，进入润滑系统，然后通过回油管流回发动机的油底壳。
& && &3 使用特点
& && & （1）增压器的滞后现象
& && && &由于废气涡轮的工作相对与发动机汽缸内的工作有一定的滞后（简单说就是需要汽缸内燃烧后产生废气来推动废气涡轮），同时由于涡轮，压气机叶轮高速旋转的惯性，是发动机变工况时，响应迟缓，，排烟增加，汽车的初期加速性能较自然吸气（非增压）的稍差。这就是涡轮增压器的滞后现象。
& && && &（2）压气机喘震现象
& && && &压气机工作不稳定，气流出现强烈震荡，引起叶片发生强烈震动，并产生很大的噪声，压气机出口压力显著下降，同时伴有很大的压力波动，柴油机工作不稳，这就是压气机的喘震现象。这种现象主要是当流量小于实际值较多时，增压器叶道内的工作轮叶片进口产生强烈的气流分离引起的。
& && && &（3）涡轮的阻塞现象
& && && & 气流流速在涡轮喷嘴出口截面达到高速时，流量不随膨胀比增大而增加的现象
& && && & （4）超速现象
& && && &&&主要是增压器流量不够大，当增压发动机还未达到额定工况时，增压器转速已达到极限，继续增加发动机功率，增压器将超速运行。（增压器转子轴承温度升高，磨损加剧，可能造成转子轴与轴承烧容抱死）
& && && &&&根据以上我们可以初步了解增压器的结构和基本特点，增压器的工作环境可以说是很恶劣的，转子，叶轮以及他们的配合副是很精密的器件，不可小觑。润滑和散热有很高的要求。发动机的动力油耗从某一方面来说增压器起到很关键的作用和影响。
& && && &&&4使用及保养
& && && &&&如果说发动机是汽车的心脏，那么我么可以这样比喻，空气滤清器就是动力系统的鼻子，发动机工作所须的空气要全部从这里吸入，那么就可以说，增压器就是发动机的肺。所以说首先我们要保证的是鼻子的畅通，进气不畅通，整个人都会感觉不畅快，空滤的保养这里不做过多的复述。
& && && &&&我们下面说增压器（肺）的保养，
& && && &&&（1）着车后，怠速空转几分钟，通过以上我们可以了解，增压器转子轴和轴承是一对摩擦副，依靠主油道进行强制润滑，所以说着车后要怠速空转几分钟，待各部分达到充分润滑后才可以提速行使，有些朋友再针对增压发动机的使用存在很大的误区，比如，着车后猛轰油门，为车辆充气。针对增压器来说这是最大的弊端之一。一般高速增压器的转子转速可以达到转每分钟，大家可想而知，在增压器没有得到充分润滑的前提下，转子就达到了如此高的转速，那么它的磨损量是多少。
& && && && &（2）高速行车后，停车要怠速空转几分钟，目的是一要流动的机油把增压器工作时产生的热量带走，二等待转子转速回落。以保护增压器内部件。我们想，当高速行车时，发动机满功率或大部分功率运行，那么增压器转子也同样高速转动。这时突然停车熄火，那么，转子还在惯性作用下高速转动但是发动机停车，那么增压器便失去了润滑。机件都有热衰退性，意思就是高温下，性能会有一定程度的损失。我们都知道铁要烧红了才好打，猪皮热的时候才好咬，凉了就嚼不动了！ 所以说，我们要待其一定程度冷却和转速回落后熄火。
& && && && &（3）定期清洗压气机内部。增压器使用一段时间后，压气机壳内变会淤积一些灰尘，沾覆在机壳以及转子上，一定程度上这些沾付的灰尘能够破坏转子的动平衡，从而使它达不到额定转速，那么增压器也就不能正常的工作，进气压力降低，发动机功率降低，油耗增加。
& && && && &以上所说的无非就是要保证增压器正常工作，就是要降低磨损，保证其技术状况，一旦磨损过量，窜油，压气功率不足，更换个增压器到是没有几个钱，但是在发现之前，造成的车辆油耗增加，可不是个小数目！
& && && && &以上一些东西，是小弟的一些经验总结和浅薄认识，今天写出来大家共同探讨学习，部分内容经济民工贸授权摘自齐哥的父亲齐老先生，齐济民老先生主笔所著《斯达―斯太尔汽车使用维修指南》。
& && && && &在这里，感谢齐哥，感谢齐老前辈，感谢这个TV哪个TV，感谢大家，文理不通，词不达意之处各位海涵！
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帖子16684&精华35&积分47542&柴油16815 升&来自山东 济南市&在线时间4329 小时&注册时间&最后登录&
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本帖最后由 欲速则不达 于
14:37 编辑
呵呵，虽然改动了一些，但是意思还是对的！目前对于带有增压器的商用车，95%以上增压器异常损坏（原车带）是可以认定为人为因素导致的。现在的增压器大多数都带有旁通阀系统，对于增压器的有效性保护已经做得不错。所以大家还是在使用中需要多了解一些有关增压器的说明！并在操作上进行严格的执行！
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帖子858&精华0&积分4432&柴油988 升&来自山东 临沂 &在线时间603 小时&注册时间&最后登录&
顶&&对与使用和保养很有意义
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齐济民老先生主笔所著《斯达―斯太尔汽车使用维修指南》，一直早有耳闻。
对于我们这些晚辈，能够看到一本好书，是终身受用！
再此感谢齐老先生，知识就是力量！！！
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本帖最后由 欲速则不达 于
19:36 编辑
补充一点，增压器的旁通阀的主要作用，是当压气机内达到一定压力后通过压力阀推动排气涡轮端的卸压阀门打开，使废气不留经叶轮直接排到大气中，从而降低转子的旋转速度，来降低压气机内的压力，其主要作用是，比如发动机怠速或低速工作的时候，不需要太大的压力，所以通过卸压这种手段来保护增压器以及发动机！(为了提高发动机低速性能和加速性，必须提高增压压比，也就是要使用较小的通流面积的涡轮箱，同时又要保证发动机额定工况时机械负荷（即气缸爆发压力Pz）不致过高，增压器不致超速。--这个是比较专业的说法呵呵！)上面忘记说了，见谅，有不完善或不明白，错误的地方大家多补充指正。
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斯达-斯太尔维修
这书哥们有珍藏
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针对增压器的滞后现象，重型柴油机可不可以像宝马一样，使用双涡轮增压器呢？
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LZ辛苦，又上了一堂课
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，，，，呵幽默~
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学习& && && && &&&中
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3秒自动关闭窗口废气涡轮增压 - 废气涡轮增压
废气涡轮增压 - 正文
　　利用排气能量驱动废气涡轮增压器实现的方法。废气涡轮增压器（简称涡轮增压器）由涡轮机（见）和压气机(见)两主要部件，以及轴和轴承、润滑系统、冷却系统、密封件、隔热装置等组成。内燃机气缸排出的高温高速的燃气，经排气管供入涡轮增压器的涡轮机，推动涡轮旋转，涡轮再带动与它同轴的压气机叶轮旋转。压气机将吸入的空气压缩，提高了压力的空气流经内燃机进气管，供入气缸，从而达到增压的目的。 　　1905年，瑞士工程师A.比希首先提出利用内燃机排气能量驱动涡轮增压器进行增压的设想,并于年间完成了第一次试验，1923年开始用于。1950年以来，废气涡轮增压技术获得了广泛的应用。普通柴油机采用废气涡轮增压可提高功率30～50％。而专门设计的高增压柴油机,在增压压力为0.3兆帕时可达 2兆帕。若采用两台串联的涡轮增压器和两台空气冷却器的两级增压方案，可使增压压力达到0.4～0.5兆帕，在采用低压缩比(7～8)以限制机械负荷的条件下已能使平均有效压力提高到2.5～3.1兆帕以上。功率大于70千瓦的柴油机已大多具有增压变型产品，功率大于350千瓦的柴油机几乎都已是增压柴油机。 　　废气涡轮增压系统&　由废气涡轮增压器和内燃机进、排气系统组成（见图）。内燃机由于受结构尺寸的限制，燃烧气体在气缸内不能充分膨胀至大气压力。因此，排气开始时气缸内的燃气压力远比大气压力高，这样，排气就具有一定能量。废气涡轮增压系统将排气能量有效地传给涡轮机，使涡轮机获得较高的效率，同时有利于内燃机气缸的扫气。根据排气管中压力状况和排气能量的利用方式，废气涡轮增压系统一般分为定压增压系统和脉冲增压系统两类。 　　定压增压系统&　内燃机所有气缸的排气都通入一根粗大的排气总管，然后再流入涡轮机。排气总管实际上起稳压作用,以使总管内的气体压力基本恒定。这样,涡轮在稳定气流下工作，故涡轮机效率较高。但采用这种系统时内燃机加速性能和低负荷性能较差，所以定压增压系统只适用于高增压、工况变化少的场合。 　　脉冲增压系统&　这种系统的特点是在排气管中造成尽可能大的压力脉动。为此，排气支管被做得细而且短，涡轮尽可能靠近内燃机气缸。排气互不干扰的几个气缸(通常是二缸或三缸)的排气支管连在一根排气管上，这样，每根排气管中就形成两个或三个连续的排气脉冲波。涡轮机的喷嘴环按排气管数目分组隔开，它们互不干扰。采用脉冲增压系统能充分利用排气能量，改善变工况性能；但涡轮是在脉动气流状态下工作，故涡轮机效率较低。 　　为克服两种系统的缺点，人们已研制出脉冲转换系统和多脉冲系统。它们多用在气缸数不是 3倍数的柴油机上。 　　废气涡轮增压器&　根据所用涡轮不同，废气涡轮增压器分为径流式和轴流式两种。径流式涡轮增压器采用径流式涡轮和离心式压气机，流量较小，适用于中小功率内燃机；轴流式涡轮增压器采用轴流式涡轮和离心式压气机，流量较大，适用于大型柴油机。（见彩图） 废气涡轮增压&废气涡轮增压　　涡轮机&　由固定的喷嘴环、旋转的叶轮和涡轮壳组成。喷嘴环与叶轮组合称为涡轮机的级。在一些小型涡轮增压器中，为了缩小体积、减轻重量、简化结构，往往取消喷嘴环，涡轮壳兼具喷嘴环的作用，这称为无叶涡轮壳。 　　离心式压气机&　又称，由进气道、工作轮、扩压器和出气蜗壳组成。在小型涡轮增压器中，进气道和出气蜗壳布置在同一壳体上，称为压气机壳。扩压器又分为有叶扩压器和无叶扩压器。 　　涡轮机的叶轮和压气机的工作轮共用一根转动轴，三者组成转子。转子由径向轴承和轴向止推轴承支承。由于转子的转速很高，必须严格检查其动平衡和适当选择轴承类型才能保证涡轮增压器可靠工作。 　　表为废气涡轮增压器的主要性能参数及其范围。 废气涡轮增压　　现代涡轮增压器是批量生产的系列化产品，由生产厂按内燃机的功率区段分档形成若干个基本型。在基本型上适当修改压气机和涡轮机的结构尺寸、壳体结构等即可形成变型产品，用以满足各类内燃机的增压要求。 　　废气涡轮增压内燃机实质上是与旋转式叶轮机相结合的一种复合式发动机。两者工作特点不同，必须互相匹配，即压气机流量特性与各种工况下内燃机所需流量率相一致；驱动涡轮机所需要的能量与内燃机排气可提供的能量相平衡。 　　参考书目 　无锡动力机厂编：《涡轮增压器》，机械工业出版社，北京，1973。&
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