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渦輪增壓的常見故障及改進措施畢業(yè)論文(文件)

2025-07-16 19:33 上一頁面

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【正文】 ,容易產(chǎn)生漏油故障。:回油管截面積太小,引起回油管堵塞;油底殼內(nèi)的潤滑油液面過高造成回油困難;曲軸箱通風管阻塞;活塞環(huán)斷裂或磨損造成燃氣下竄至曲軸箱,使油底殼內(nèi)的壓力增高。當密封環(huán)失去彈力或彈力減小時,增壓器傳動軸來回竄動,密封環(huán)與傳動軸上的環(huán)槽側(cè)間隙被破壞,使環(huán)兩端面摩擦損壞,造成密封不良。如果此處漏油嚴重,甚至已向外漏油,說明增壓器已不能再繼續(xù)使用。如果排油來自排氣系統(tǒng),而且葉輪上積油較多,則應將渦輪拆卸清洗。其主要原因,是空氣濾清器濾芯嚴重堵塞、進氣膠管嚴重老化吸扁等。檢查時,須測定柴油機在額定轉(zhuǎn)速工況下增壓器出口的增壓壓力。在檢查增壓器時,必須注意的一點是此時不起動柴油機。另外,異物若進入增壓器內(nèi),也會造成機件損壞。 增壓器的加工制造技術近年來也發(fā)展很快,國外于 20 世紀 70 年代末成功地將“硅橡膠”技術用于鑄造小型后彎壓氣機葉輪;到 20 世紀 80 年代初期,世界各大增壓器公司相繼推出了帶后彎壓氣機葉輪的新型增壓器。另外,在增壓器上也開發(fā)使用了陶瓷渦輪,由于陶瓷渦輪的質(zhì)量較輕,渦輪箱的壁厚能被設計得很薄,在保持包容性不變的前提下可以使增壓器的質(zhì)量減輕。目前,中,重型車輛已經(jīng)普遍選用增壓柴油機作為動力,渦輪增壓技術已成為提高發(fā)動機動力性、經(jīng)濟型和降低廢氣、噪聲排放的最有效措施之一,特別是為了應對新的發(fā)動機排放法規(guī),增壓技術的應用范圍進一步擴大,增壓技術進入了黃金發(fā)展時期。MTU 公司首先將相繼增壓技術應用于該公司的 956/1163 雙系列船用柴油機上。可變截面渦輪增壓系統(tǒng)還可以提高柴油機的瞬態(tài)特性和降低瞬態(tài)排放。如果利用廢氣余熱對旁通的空氣加熱,效果會更好。帶廢氣旁通閥的增壓器目前在車用柴油機上應用較為普遍,不足之處是由于釋放了一部分廢氣,造成了能量損失,因此柴油機高工況的燃油消耗有一定增加。本文根據(jù)對渦輪增壓器的構造、工作原理、作用及優(yōu)缺點進行研究和分析,在17維護與使用方面對本文進行了調(diào)查、修改、整合等方式。此外,還有很多老師也對論文提出了寶貴的意見,使得論文能夠順利的完成。本文是根據(jù)一般的渦輪增壓器進行研究,其研究結(jié)論對不同的渦輪增壓器同樣具有通用性。他們正在逐步得到發(fā)展和應用,使增壓發(fā)動機的性能不斷有新的提高。 廢氣旁通增壓系統(tǒng)以柴油機低負荷區(qū)域為設計匹配點,對無法兼顧的高負荷區(qū),通過打開渦輪上與大氣連通的一個可調(diào)節(jié)閥,釋放多余廢棄能量。蓋瑞特公司、KKK 公司均研制了可變截面渦輪增壓器,而且為了達到嚴格的排放法規(guī),在增壓柴油機全工況范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié),歐美采用可變截面渦輪增壓器已成主流。 可變截面渦輪增壓系統(tǒng)的基本工作原理是從低速到高速通過分段或連續(xù)改變渦輪截面,來提高發(fā)動機低工況時的過量空氣系數(shù)。 相繼增壓系統(tǒng)的基本工作原理是采用多個小型渦輪增壓器,隨著柴油機工況的提高,按次序地投入運行,改變了常規(guī)串聯(lián)增壓系統(tǒng)在低工況時由于排氣能量減少而是用渦輪轉(zhuǎn)速下降,增壓壓力不足,從而出現(xiàn)燃燒惡化、功率下降的現(xiàn)象。六.渦輪增壓器的發(fā)展趨勢早在 100 年前就有人提出壓縮空氣提高進氣密度的設想,1926 年瑞士人Alfred 博士設計出了第一臺帶廢氣渦輪增壓器的增壓發(fā)動機,但由于當時制造工藝和材料的限制,發(fā)動機不能獲得足夠的壓縮空氣壓力,經(jīng)過 30 多年的發(fā)展,渦輪增壓器的性能有了很大的改善,開始大量被應用到車用發(fā)動機上。(二)新材料的應用方面鈦鋁合金材料具有密度小、高溫強度及抗氧化性好等優(yōu)點,應用于渦輪增壓器可以降低渦輪的轉(zhuǎn)動慣量,改善響應特性,消除增壓柴油機在加速瞬間冒黑煙現(xiàn)象。一些發(fā)達國家在 20 世紀 6014年代中后期就已開始利用計算機進行徑渦輪的空氣動力學與三元流場分析,隨后又利用計算機進行離心式壓氣機的空氣動力學計算、三元流場分析、葉輪及葉型設計和強度分析等。切勿在沒裝進氣管和連接空氣濾清器的情況下,使渦輪機轉(zhuǎn)動。一般來講,柴油機在額定轉(zhuǎn)速時,增壓器轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速高達 7~10 萬 r/min,使增壓壓力達到額定值。由于進氣系統(tǒng)堵塞,通過增壓器輸送的空氣量不足,從而使進氣管內(nèi)增壓后的空氣壓力產(chǎn)生較大的下降和波動。如果發(fā)現(xiàn)積油嚴重,則應觀察該油是從排氣系統(tǒng)帶來的,還是渦輪中心排出的。特別要注意的是增壓器“排油”現(xiàn)象是否嚴重,這一點在壓氣機至進氣管之間的橡膠管接頭上最為明顯。 增壓器有故障,會直接引起柴油機動力下降,油耗增大,冒黑煙等故障的出現(xiàn)。也容易造成增壓器漏油。:增壓器潤滑油進口壓力正常為 235~392kPa。若發(fā)現(xiàn)積油嚴重,則應觀察該油是從排氣系統(tǒng)帶來的,還是從渦輪中心排出的,若積油來自軸心且較嚴重,表明渦輪軸的密封環(huán)失效,應對增壓器拆檢維修。相對中間殼進油口成 90176。用千分尺檢查轉(zhuǎn)子軸軸向間隙以及渦輪端和泵輪端的徑向間隙,其值不得超過標準范圍。此外發(fā)動機停機后,用聽診器可以聽到增壓器轉(zhuǎn)子依靠慣性轉(zhuǎn)動的聲音,聲音若持續(xù) 1min 以上的時間,表明增壓器性能良好。(二)故障檢修 觀察渦輪與泵輪以外排、進氣聯(lián)接法蘭和接頭有無裂紋、漏氣等現(xiàn)象,特別要觀察增壓器“排油”現(xiàn)象是否嚴重。其主要原因是由于轉(zhuǎn)子軸嚴重磨損,使軸承間隙加大產(chǎn)生振動,渦輪與泵輪損壞或沾有油泥使轉(zhuǎn)子動平衡被破壞而產(chǎn)生噪聲和振動。因從動葉輪在發(fā)動機進氣端,加大了進氣壓力和進氣量,避免發(fā)動機在較高轉(zhuǎn)速下進氣遲滯;能大幅度提高發(fā)動機功率和轉(zhuǎn)矩,10且最大轉(zhuǎn)矩峰值呈平直線狀。這時那些低轉(zhuǎn)速啟動的渦輪增壓發(fā)動機更為合適,例如大眾的 ,在 1750 甚至 1500 轉(zhuǎn)的時候渦輪增就能介入,即使在 2022~3000 換檔,也能保證換檔前后轉(zhuǎn)速保持在燃油應用效率更高的渦輪增壓區(qū)域?! ‰S著技術的進步,雖然各個使用渦輪增壓的廠家都在對渦輪增壓技術進行改進,但是由于設計原理問題,因此安裝了渦輪增壓器的汽車駕駛起來的感覺是和大排量的汽車有一定差異的。 (二)汽車渦輪增壓器的優(yōu)缺點誠然,渦輪增壓的確能夠提升發(fā)動機的動力,不過它的缺點也有不少,其中最明顯的就是動力輸出反應滯后。一般而言,加裝廢氣渦輪增壓器后的發(fā)動機功率及扭矩要增大 20%—30%。這種系統(tǒng)增壓性能好、加速性好、但是整個裝置比較笨重,不太適合安裝在體積較小的轎車里面。三.汽車渦輪增壓器的分
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