涡轮增压器的结构与原理honeywell学习教案.pptx

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1、会计学1涡轮增压器的结构涡轮增压器的结构(jigu)与原理与原理honeywell第一页，共40页。涡 轮 增 压 柴 油 机 系 统 示 意 图工作(gngzu)原理由发动机废气推动涡轮带动压气机增加进气和压力增强(zngqing)燃烧提高燃油经济性降低排放,减少(jinsho)环境污染提高动力和性能高原功率补偿 发 动 机 涡 轮 增 压 器 发 动 机 排 气 发 动 机 进 气 大 气 环 境增 压 器 结 构 及 工 作 原 理第1页/共40页第二页，共40页。涡轮壳 涡 轮 压气机壳 压气机叶轮(yln)中 间 体 浮动(fdng)轴承 旁通(pn tn)阀执行机构 密封环 推力轴

2、承增 压 器 剖 视 图增 压 器 结 构 及 工 作 原 理第2页/共40页第三页，共40页。应 用 于 柴 油 机 的 涡 轮 增 压 器 工 作 温 度 约：500700 增 压 器 结 构 及 工 作 原 理第3页/共40页第四页，共40页。转 子 的 工 作 转 速从 每 分 钟 数 万 转 到 二 十 多 万 转。转 子增 压 器 结 构 及 工 作 原 理增压器间隙(jin x)（参考）第4页/共40页第五页，共40页。动平衡的目的:延长轴承的寿命减少振动减少噪声(zoshng)减少功率损失减少转子负荷动平衡是一个将质心轴与转轴(zhunzhu)尽可能接近的过程动 平 衡F=m2

3、e e0增 压 器 结 构 及 工 作 原 理第5页/共40页第六页，共40页。动平衡是一个(y)将质心轴与转轴尽可能接近的过程动 平 衡TB25:0-1800Hz 1.2GGT17:1.0G/0-1000&1.5G/1000-2500HzCHRA不平衡量(hng ling)单位是:G零件（SWA，压气机叶轮）不平(bpng)衡量单位是：g.in增 压 器 结 构 及 工 作 原 理第6页/共40页第七页，共40页。润 滑 系 统润滑(rnhu)系统的作用：冷却来自涡轮工作的热量向轴承系统提供润滑(rnhu)为转子动平衡提供油膜支撑 中间体转子(zhun z)部件（CHRA）润滑油进口(jn

4、ku)润滑油出口增 压 器 结 构 及 工 作 原 理第7页/共40页第八页，共40页。密封环密封环密 封 系 统增 压 器 结 构 及 工 作 原 理第8页/共40页第九页，共40页。密 封-活 塞 环 密 封 二 个 泄 漏 途 径:通 过 开 口 沿 周 向 开 口 泄 漏沿环周向泄漏(xilu)较 低 的 摩 擦 损 失，但 密 封 不 完 全。增 压 器 结 构 及 工 作 原 理第9页/共40页第十页，共40页。旁 通 阀 门 弹 簧 作 用 力 压 气 机 出 气 压 力 气 膜 上 的 压 力 排 气 压 力 曲 柄 长 度 阀 的 直 径 旁 通 阀 工 作 示 意 图增 压

5、 器 结 构 及 工 作 原 理第10页/共40页第十一页，共40页。旁 通 阀 是 如 何 改 进 性 能 的？允 许 采 用 小 涡 轮，改 善 发 动 机 的 低 速 性 能 L 但 在 低 速 的 增 压 度 较 低 旁 通 阀 可 优 化 发 动 机 的 高、低 速 性 能。普 通 的 增 压 器 的 增 压 度 受 涡 轮 尺 寸 控 制 普 通 式 旁 通 式 增 压 器 的 增 压 度 受 旁 通 涡 轮 气 流 控 制 旁 通 式J 允 许 采 用 较 小 的 涡 轮，J 增 加 低 速 增 压 度 增 加 的 增 压 度01.01.5 发 动 机 全 负 荷 性 能 的 比

6、 较0150030004500 发 动 机 转 速 增 压 压 力,bar0.5增 压 器 结 构 及 工 作 原 理第11页/共40页第十二页，共40页。何谓增压器与发动机之间的匹配?增压器与发动机之间存在着内在的联系 -增压器给发动机提供压缩空气 -发动机利用压缩空气燃烧燃料(rnlio)-发动机的排气能量取决于发动机的燃烧状况 -排气驱动增压器涡轮 -增压器涡轮带动压气机叶轮 这样，增压器与发动机之间到达一个能量与流量的相互平衡。能量与流量的平衡点就是增压器/发动机的匹配。增 压 器 结 构 及 工 作 原 理第12页/共40页第十三页，共40页。增 压 器 的 使 用 要 求第13页/

7、共40页第十四页，共40页。涡轮增压器是在高温、高速下工作，所以正确地使用和良好的维护保养对保证(bozhng)增压器的使用寿命和性能非常重要。增 压 器 的 使 用 要 求第14页/共40页第十五页，共40页。1.增压器采用发动机润滑油进行润滑,润滑油必须使用CD级以上牌号(piho),且须经过过滤尺寸小于20的全流式滤清器滤清。2.下列情况均须预先润滑涡轮增压器：停机时间过长或在冬季,更换润滑油或维修（包括放出润滑油）之后.3.发动机启动后34秒内,增压器进油口必须显示油压69kpa（0.7kgf/cm2）润滑(rnhu)系统：增 压 器 的 使 用 要 求第15页/共40页第十六页，共4

8、0页。4.发动机负载运行时,增压器进油口处润滑油压力在最大扭矩工况及以上转速时应在196-392kpa(2.11-4kgf/cm2)范围内,低怠速工况应不小于69kpa(0.7kgf/cm2)。5.润滑油进油温度应在100以下，最高不应超过120。6.不要使用液体成型的密封条和密封垫片，也不能使用密封胶。7.要避免发动机长时间的怠速（最长不应超过20分钟）。9.在发动机润滑油压力建立以前,必须使发动机保持在怠速状态(35分钟)10.发动机停车之前(zhqin),要使它的温度和转速逐步地从最大值降下来(35分钟)增 压 器 的 使 用 要 求第16页/共40页第十七页，共40页。1.压气机进口(

9、jn ku)处负压最大值在新滤清器时作如下限定：中型柴油机为：3kpa（0.03kgf/cm2）重型柴油机为：3.5kpa（0.036kgf/cm2）2.当压气机进口处负压超过6.5kpa（0.064kgf/cm2）时,应清洁或更换更换空滤滤芯。3.涡轮出口(ch ku)的排气背压应不超过10.0kpaG（0.1kgf/cm2G),当采用排气制动时，排气背压限值可参考发动机使用说明书的规定。4.涡轮进口最高温度一般应不超过700。进排气系统(xtng)：增 压 器 的 使 用 要 求第17页/共40页第十八页，共40页。1.旁通阀执行器总成压力设定(sh dn)和校验是在本公司的专门设定(sh

10、 dn)/检验机构上进行的，客户和其他人员不能随意变动。2.对旁通增压器总成，切勿将装在外面的推杆等零件(ln jin)当作拎把搬动增压器总成，以免影响旁通阀执行机构的灵敏度和可靠性旁通(pn tn)阀执行器：增 压 器 的 使 用 要 求第18页/共40页第十九页，共40页。日常检查：注意：必须在发动机冷下来后才能进行检查，检查中不能开动发动机，以免造成人员伤害。1.检查空气滤清器与增压器、增压器与发动机进排气管之间的连接管路密封性和紧固情况。2.检查涡轮增压器进回油管有无(yu w)损坏或节流现象，接头处连接螺栓有无(yu w)松动。3.检查机油品质、清洗或更换机油滤芯。4.检查空气滤清器

11、并定期清洁或更换滤芯。5.检查发动机曲轴箱呼吸器是否通畅，保证曲轴箱压力正常。定期保养：按柴油机厂商和汽车厂商规定对发动机润滑油系统、进排气系统进行定期维护保养。增 压 器 的 使 用 要 求第19页/共40页第二十页，共40页。增 压 柴 油 机 的 故 障 诊 断第20页/共40页第二十一页，共40页。漏油是一种(y zhn)常见的故障现象,如果及时发现并排除故障原因,可使涡轮增压器避免失效,以下情况会导致增压器漏油:a.发动机空滤器或进气管路阻塞，导致进气负压过大。b.增压器回油管撞弯或损坏，导致回油节流。c.中间体油腔内积碳，导致回油不畅。d.压气机壳出气口到发动机进气管之间的连接管路

12、是否漏气e.涡壳进气口与排气管出气口的连接处是否漏气。f.怠速时间过长。g.曲轴箱内油压或油位过高，曲轴箱通风管堵塞。h.发动机下窜气过大。注：1.如果一台增压器外观(wigun)完好、转子转动灵活、叶片无擦壳，则说明增 压器本身状态良好。2.返回的大多数未损坏增压器也是被判定为漏油而被不必要地更换增 压 柴 油 机 的 故 障 诊 断第21页/共40页第二十二页，共40页。a.发动机空滤器或进气管路阻塞，导致(dozh)进气负压过大。进气管过瘪产生(chnshng)节流第22页/共40页第二十三页，共40页。d.压气机壳出气口到发动机进气管之间的连接管路是否(sh fu)漏气此处为潜在(qi

13、nzi)泄漏区域此处为泄漏(xilu)区域管路破裂产生漏气导致漏油第23页/共40页第二十四页，共40页。g.曲轴箱内油压或油位过高，曲轴箱通风管堵塞(ds)。透气(tu q)管节流导致增压器漏油第24页/共40页第二十五页，共40页。当你在使用中遇到问题而怀疑是涡轮增压器出故障时，请勿立即从发动机上拆下涡轮增压器，而是应该首先进行机上故障诊断（参阅“机上故障诊断表”），查明原因并排除故障。经验表明，仅仅更换涡轮增压器而不去查清造成问题的原因，不仅不能解决问题，还可能会出现(chxin)同样的现象。增 压 柴 油 机 的 故 障 诊 断第25页/共40页第二十六页，共40页。增 压 柴 油 机

14、 的 故 障 诊 断第26页/共40页第二十七页，共40页。增 压 器 失 效 模 式 分 析第27页/共40页第二十八页，共40页。损 坏 增 压 器 主 要 原 因 有 以 下 四 点：A）异 物 进 入。B）润 滑 油 不 洁 或 老 化。C）润 滑 油 不 足。D）使 用 和 保 养 不 善。增 压 器 失 效 模 式 分 析第28页/共40页第二十九页，共40页。与润滑(rnhu)有关的问题1.使用不洁润滑(rnhu)油:不洁润滑(rnhu)油进入增压器会导致转轴、轴承、轴承座孔的磨损，并破坏转子的动平衡，最后造成增压器损坏。以下情况会导致润滑(rnhu)油不洁：a.柴油机使用的润滑

15、(rnhu)油滤清器不符合规定，或使用伪劣滤芯。b.使用中滤芯被击穿，或柴油机主油道滤清器被堵塞，润滑(rnhu)油进入旁通道。c.没有按规定更换润滑(rnhu)油，更换前未清洗柴油机主油道。d.更换增压器或作预润滑(rnhu)时，杂质进入润滑(rnhu)油管路。e.密封胶或密封垫片碎片流入润滑(rnhu)油道。增 压 器 失 效 模 式 分 析第29页/共40页第三十页，共40页。杂质(zzh)损坏的轴承与新轴承的对比杂质造成轴承(zhuchng)损坏增 压 器 失 效 模 式 分 析第30页/共40页第三十一页，共40页。杂质造成(zo chn)涡轮轴损坏拉丝(l s)拉丝(l s)增 压

16、 器 失 效 模 式 分 析第31页/共40页第三十二页，共40页。2.润滑油不足:增压器润滑油有润滑和冷却功能,润滑油不足,首先影响的是冷却功能,导致增压器过热,烧坏转轴、轴承等，并破坏转子动平衡，最后(zuhu)导致增压器损坏。以下情况会导致供油不足：a.没有按规定更换润滑油,或使用CD级以下的润滑油,导致润滑油结焦,丧失功能。b.柴油机在大负荷工作后突然停机，产生回热，导致转子和轴承过热并结焦，损坏增压器。c.开机后未怠速运行，马上加负荷，或更换增压器前未作预润滑，导致转子缺油，产生干摩擦，损坏增压器。d.进油管路或润滑油滤清器堵塞，润滑油泵故障，或润滑油压力低等。增 压 器 失 效 模

17、 式 分 析第32页/共40页第三十三页，共40页。润滑油不足造成(zo chn)变色发黑发蓝(f ln)增 压 器 失 效 模 式 分 析第33页/共40页第三十四页，共40页。3.机油老化导致(dozh)增压器损坏:增 压 器 失 效 模 式 分 析第34页/共40页第三十五页，共40页。4.使用劣质(li zh)或变质的润滑油:轴承(zhuchng)副磨损增 压 器 失 效 模 式 分 析第35页/共40页第三十六页，共40页。异物(yw)进入涡轮增压器1.压气机端面被异物损坏,这是由于异物从进气管或空滤器进入压气机壳造成(zo chn)的,如:a.进气管路密封不良,进气不经滤清直接进入

18、压气机叶轮。b.不按规定更换空滤或使用伪劣滤芯，导致进气过滤不良。c.维护保养时异物进入增压器前进气管路。2.涡轮径向被异物损坏，这是由于异物从柴油机排气歧管进入涡壳所造成(zo chn)的,如：a.柴油机气缸内有零件损坏，随排气吹出，进入涡壳。b.安装排气歧管时，不注意将螺栓等掉入排气道，柴油机运行后吹入涡壳。任何异物进入都会破坏增压器转子动平衡,最终导致转子卡死或转轴断裂。增 压 器 失 效 模 式 分 析第36页/共40页第三十七页，共40页。颗粒杂物(z w)损坏压气机叶轮坚硬物体损坏(snhui)压气机叶轮软物损坏(snhui)压气机叶轮颗粒杂物损坏涡轮叶轮增 压 器 失 效 模 式 分 析第37页/共40页第三十八页，共40页。使用和保养不善驾驶员在使用和例行保养中,未按柴油机厂或汽车厂的规定操作,未及时排除柴油机的故障,最后导致大的停机、停车故障。例如：a.启动柴油机后，立即加负荷工作。b.大负荷工作后立即停机。c.不按规定保养和更换柴油机的进气系统、润滑系统和曲轴箱的透气孔(qkng)。d.不及时排除增压器的漏油现象，造成增压器的涡轮结碳，损坏增压器。增 压 器 失 效 模 式 分 析第38页/共40页第三十九页，共40页。谢 谢！第39页/共40页第四十页，共40页。