船舶柴油機(jī)廢氣渦輪增壓器常見(jiàn)故障分析及維護(hù)管理-文庫(kù)吧
2025-09-23 02:15 本頁(yè)面
【正文】 軸上裝有浮動(dòng)軸承，它的內(nèi)孔與軸、外圓與中間體內(nèi)孔具有規(guī)定的間隙，浮動(dòng)軸承承受轉(zhuǎn)子的徑向載荷。中間體上裝有止推軸承，它承載轉(zhuǎn)子的軸向載荷。 密封裝置：在轉(zhuǎn)子軸和密封環(huán)支承的密封環(huán)槽上裝有密封環(huán)，它起油封和氣封的雙重作用。 中間體：中間殼是渦輪增壓器的支承機(jī)構(gòu)，用螺栓分別把擴(kuò)壓器后板和渦輪殼固定在中間體上，轉(zhuǎn)子的徑向載荷和軸向載荷分別經(jīng)浮動(dòng)軸承和止推軸承最終傳遞給中間體。中間體又是渦輪增壓器的潤(rùn)滑冷卻裝置，它的進(jìn)油孔連接發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系主油道。 潤(rùn)滑油除了對(duì)浮動(dòng)軸承、止推軸承進(jìn)行潤(rùn)滑外，也將被廢氣傳遞過(guò) 來(lái)的熱量帶走，保證渦輪增壓器可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。 旁通閥：旁通閥由旁通膜盒、聯(lián)動(dòng)桿、旁通閥閥門等組成。從膜盒到渦輪機(jī)殼體上的旁通閥用連動(dòng)桿連接，螺旋彈簧壓住放氣閥使其關(guān)閉，進(jìn)氣管內(nèi)的增壓壓力作用到放氣膜片上。 旁通閥是通過(guò)壓氣機(jī)出氣口的壓力來(lái)控制渦輪進(jìn)氣口處氣閥的開(kāi)啟，當(dāng)進(jìn)氣管內(nèi)的增壓壓力達(dá)到最大安全極限時(shí)，增壓壓力推壓放氣膜片并打開(kāi)放氣閥，使部分廢氣不經(jīng)過(guò)渦輪機(jī)葉輪從旁路泄掉，從而限制了渦輪增壓器軸的轉(zhuǎn)速及增壓壓力。它的目的是為了限制發(fā)動(dòng)機(jī)在大負(fù)荷狀態(tài)下的增壓器轉(zhuǎn)速，同時(shí)它可以降低全負(fù)荷以及最高轉(zhuǎn)速狀態(tài)下的發(fā)動(dòng)機(jī) 爆發(fā)壓力。帶旁通閥的增壓器可提高低速性能，閥門關(guān)閉可以提高瞬態(tài)響應(yīng)。 渤海船舶職業(yè)學(xué)院（畢業(yè)論文）專用紙 5 廢氣渦輪增壓器的基本知識(shí)及工作原理 渦輪增壓器是用來(lái)提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率和減少排放的重要部件。渦輪增壓器本身不是一種動(dòng)力源，它利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中的剩余能量來(lái)工作，其作用是向發(fā)動(dòng)機(jī)提供更多的壓縮空氣。它利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣能量，驅(qū)動(dòng)渦輪高速旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)與渦輪同軸的壓氣機(jī)葉輪高速旋轉(zhuǎn)，壓力機(jī)將空氣壓縮進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣量，可供更多的燃油完全燃燒，從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，降低了燃油的消耗，同時(shí)由于燃燒條件的改善，減 少了廢氣中有害物質(zhì)的排放，還可降低噪音。 柴油機(jī)經(jīng)過(guò)增壓以后性能發(fā)生了變化，它使柴油機(jī)的功率大大得到提高，增壓后發(fā)動(dòng)機(jī)的功率可提高 20%～ 40%左右，以 WD615 機(jī)為例，使發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率提高，增壓后發(fā)動(dòng)機(jī)的輔助系統(tǒng)消耗的功增加很少，雖然因?yàn)楸l(fā)壓力大，各摩擦表面上的摩擦損失有所增加，但發(fā)動(dòng)機(jī)功率增加較多，機(jī)械效率提高了近 8%左右。燃油消耗降低，增壓后進(jìn)氣壓力增高，燃燒條件改善，機(jī)械效率提高，油耗降低，發(fā)動(dòng)機(jī)單位功率質(zhì)量大大降低，但發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)增壓后也帶來(lái)了新的問(wèn)題，如：使發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械負(fù)荷增加 ，發(fā)動(dòng)機(jī)的熱負(fù)荷增加等等。 2 增壓系統(tǒng)故障的成因與分析 增壓器喘振 （ 1）增壓系統(tǒng)氣體流道堵塞 柴油機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，增壓系統(tǒng)形成了一個(gè)氣體的流道，他們的路徑是 :壓氣機(jī)進(jìn)口濾網(wǎng)消音器、壓氣機(jī) 空氣冷卻器掃氣箱、氣缸進(jìn)氣口閥、氣缸排氣口閥。排氣管渦輪保護(hù)格柵若有。廢氣渦輪。廢氣鍋爐。煙窗 大氣。其中各組成部分的流通面積是固定的。只有各氣缸的進(jìn)排氣口閥是按照一定的發(fā)火順序在換氣過(guò)程中輪流打開(kāi)的，但無(wú)論什么時(shí)刻，至少總有一、兩只氣缸的進(jìn)排氣閥是接通的，因此氣體的流動(dòng)不會(huì)被堵塞。但氣流流過(guò)每一部件時(shí)都會(huì)產(chǎn)生阻 力消失，壓力均有下降，這是正常的。但是，當(dāng)上述流動(dòng)路線中的任一環(huán)節(jié)若因臟污而使流阻損失增大，壓氣機(jī)背壓升高，負(fù)擔(dān)加重，流量減小，增壓器壓氣機(jī)就會(huì)引起喘振。具體情況如入： 1 壓氣機(jī)空氣進(jìn)口濾網(wǎng)臟，使進(jìn)氣空氣的流動(dòng)阻力增大，導(dǎo)致流經(jīng)壓氣機(jī)的空氣流量發(fā)生喘振。消除方法清洗或換新濾網(wǎng)。 2 消音器的羊毛氈松脫，對(duì)空氣的流動(dòng)阻力增大，導(dǎo)致流經(jīng)壓氣機(jī)的空氣流量而發(fā)生喘振。消除方法將松脫的羊毛氈中心鉚好。 渤海船舶職業(yè)學(xué)院（畢業(yè)論文）專用紙 6 3 壓氣機(jī)葉輪和擴(kuò)壓器葉片嚴(yán)重積垢，使壓氣機(jī)空氣流通面積變小渦輪葉片及噴嘴環(huán)積垢嚴(yán)重，引起渦輪效率降低。導(dǎo)致流經(jīng)壓氣 機(jī)的空氣流量減小而發(fā)生喘振。消除方法定期做好渦輪增壓器的常規(guī)檢修，之后嚴(yán)格按要求做好柴油機(jī)運(yùn)行當(dāng)中對(duì)渦輪和壓氣機(jī)的清洗工作。 4 空氣冷卻器臟堵，對(duì)氣流的流動(dòng)阻力增大，使壓氣機(jī)被壓升高，同時(shí)流經(jīng)壓氣機(jī)的空氣流量也減小而發(fā)生喘振。消除方法對(duì)空氣冷卻器空氣面進(jìn)行化學(xué)清洗，消除臟物。 5 氣缸進(jìn)排氣口積碳和有無(wú)等造成氣日氣流面積減小，流阻增大，致使壓氣機(jī)的空氣流量減小而發(fā)生喘振。消除方法定期清楚進(jìn)排氣口的積碳和污物，確保氣流暢通。 6 渦輪前面的保護(hù)格柵引臟污或異物堵塞，引起渦輪效率下降，導(dǎo)致流經(jīng)壓氣機(jī)的空氣流量減小而 發(fā)生喘振。消除方法清楚臟物或異物。 7 廢氣鍋爐煙道積碳臟堵，渦輪后背壓土升，引起渦輪效率下降，導(dǎo)致流經(jīng)壓氣機(jī)的空氣流量減小而發(fā)生喘振。消除發(fā)放清潔疏通鍋爐煙道。 （ 2）增壓器或主機(jī)本身故障，兩者不匹配 增壓器可能工作在喘振區(qū)正常情況下，增壓器應(yīng)工作在其喘振線的右側(cè)，不會(huì)產(chǎn)生喘振，但當(dāng)柴油機(jī)或增壓器發(fā)生故障，工況改變時(shí)，增壓器壓氣機(jī)工作點(diǎn)可能會(huì)左移，處于喘振區(qū)。 1 壓氣機(jī)葉輪損壞或過(guò)量腐蝕，壓氣能力減弱渦輪葉片損壞，引起渦輪效率下降，導(dǎo)致流經(jīng)壓氣機(jī)的空氣清流量減小而發(fā)生喘振。消除方法換新貨修復(fù)壓氣機(jī)葉輪或渦 輪葉片。 2 渦輪葉片頂部及噴嘴環(huán)罩內(nèi)表面被腐蝕，侵蝕，使兩者之間配合間隙增大，引起渦輪效率下降，導(dǎo)致流經(jīng)壓氣機(jī)的空氣流量減小而發(fā)生喘振。消除方法換新貨修復(fù)渦輪葉片和噴嘴環(huán)罩。 3 廢氣端或壓氣端由廢氣或空氣泄漏，引起渦輪增壓器效率下降，導(dǎo)致流經(jīng)壓氣機(jī)的空氣流量減小而發(fā)生傳正。消
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