增压器手册1

径流式废气涡轮增压器万德玉2004.8.3 一、 为什么要安装涡轮增压器 二、废气涡轮增压器工作原理、结构及匹配 三、怎样使用涡轮增压器 四、怎样维护保养涡轮增压器 五、怎样诊断和排除涡轮增压器的故障议程议程1、柴油机增压的原理、柴油机增压的原理所谓柴油机增压，就是将进入柴油机气缸内的空气，利用一所谓柴油机增压，就是将进入柴油机气缸内的空气，利用一种装置预先进行压缩，提高其密度，并在供油系统的合理配种装置预先进行压缩，提高其密度，并在供油系统的合理配合下，使更多的燃料得到充分燃烧，从而使柴油机发出更大合下，使更多的燃料得到充分燃烧，从而使柴油机发出更大的功率。的功率。废气涡轮增压，就是利用柴油机排出的废气，来驱动涡轮使废气涡轮增压，就是利用柴油机排出的废气，来驱动涡轮使其高速旋转。带动压气机工作其高速旋转。带动压气机工作 ,使空气的压力提高，从而提高使空气的压力提高，从而提高了空气的密度，达到增压、提高柴油机功率的目的。了空气的密度，达到增压、提高柴油机功率的目的。一、为什么要安装涡轮增压器2、柴油机涡轮增压的优点、柴油机涡轮增压的优点（ 1）提高了柴油机经济性，降低燃油消耗率一般在）提高了柴油机经济性，降低燃油消耗率一般在 5%-10% 以上。以上。（ 2）提高了柴油机的动力性功率便可提高）提高了柴油机的动力性功率便可提高 20%-50% ；进一；进一步提高增压度，可使柴油机功率比非增压提高步提高增压度，可使柴油机功率比非增压提高 80%-200% 以以上。上。（ 3）降低了柴油机的排放。）降低了柴油机的排放。CO和和 HC下降。下降。烟度可下降烟度可下降 20%-80% 。Nox也可以大大下降。也可以大大下降。将涡轮增压作为达到欧将涡轮增压作为达到欧 排放标准的有效手段，把增压中冷排放标准的有效手段，把增压中冷达到欧达到欧 排放标准的重要手段。排放标准的重要手段。（ 4）降低了柴油机单位功率的重量、体积和成本。）降低了柴油机单位功率的重量、体积和成本。（ 5）提高了柴油机的适应性。所以将增压作为高原地区恢复）提高了柴油机的适应性。所以将增压作为高原地区恢复柴油机功率的重要手段。柴油机功率的重要手段。1、废气涡轮增压器的结构、废气涡轮增压器的结构 从废气进入燃气涡轮的气流特点，分为轴流式涡轮增从废气进入燃气涡轮的气流特点，分为轴流式涡轮增压器和径流式涡轮增压器压器和径流式涡轮增压器 从涡轮增压器的各部功能，分为燃气涡轮和压气机两从涡轮增压器的各部功能，分为燃气涡轮和压气机两个部件个部件 。 从涡轮增压器主要零部件，分为压气机涡壳组、涡轮从涡轮增压器主要零部件，分为压气机涡壳组、涡轮涡壳组、转子组，中间壳组四大部分涡壳组、转子组，中间壳组四大部分 。二、废气涡轮增压器工作原理、结构及匹配SJ50-1c涡轮增压器涡轮增压器SJ44涡轮增压器涡轮增压器转子组转子组 由涡轮叶轮、压气机叶轮和转子轴组成由涡轮叶轮、压气机叶轮和转子轴组成转子轴上装有止推片、定距圈、甩油盘、密封套、密封活塞环等。转子轴上装有止推片、定距圈、甩油盘、密封套、密封活塞环等。 中间壳组由支承体、轴承衬套、中间壳组由支承体、轴承衬套、浮动套、压板法兰等组成。浮动套、压板法兰等组成。对水冷式中间壳，上面布置有润对水冷式中间壳，上面布置有润滑油路、回油腔，冷却水套。滑油路、回油腔，冷却水套。 压气机涡壳组由压气机涡壳压气机涡壳组由压气机涡壳、扩压器、支承板组成、扩压器、支承板组成 涡轮涡壳组由涡轮涡壳、喷涡轮涡壳组由涡轮涡壳、喷嘴环和涡轮端盖等组成嘴环和涡轮端盖等组成 放气阀组由阀体、膜片、弹簧等组成放气阀组由阀体、膜片、弹簧等组成 二、废气涡轮增压器工作原理、结构及匹配2、废气涡轮增压器的工作原理（ 1）燃气涡轮的工作原理二、废气涡轮增压器工作原理、结构及匹配2、废气涡轮增压器的工作原理（ 2）压气机的工作原理二、废气涡轮增压器工作原理、结构及匹配3、废气涡轮增压器的指标和特性涡轮增压器的指标有以下几项：（ 1）增压比 k=Pk/P1（ 2） 增压器转速 nTK表示，其单位为r/min（ 3） 空气流量 GK表示。其单位为 kg/s或m3/s，（ 4） 增压器效率 kT=kTm %废气涡轮增压器的主要特性有以下几项：（ 1）压气机流量特性（ 2）压气机通用特性（ 3）涡轮流通特性（ 4）涡轮效率特性（ 5）涡轮的综合特性二、废气涡轮增压器工作原理、结构及匹配4、涡轮增压柴油机和自然吸气柴油机的主要区别（ 1）柴油机的受力件要加强。（ 2）燃油系统：供油量增大。减小供油角。（ 3）配气系统：增加气门重迭角。加大进排气门的间隙。（ 4）进排气系统：排气管合理布置及合适的流通面积。进气管容积应足够大。（ 5）冷却系统：加大冷却能力。增加空气冷却器。（ 6）润滑系统：适应加大润滑系统能力。（ 7）燃烧系统：适当降低压缩比。燃烧室适当改变。二、废气涡轮增压器工作原理、结构及匹配5、 柴油机和涡轮增压器的匹配（ 1）柴油机和压气机的匹配 柴油机特性的空气流量曲线尽量穿过压气机流量 -效率曲线的高效区 空气流量曲线应远离压气机的喘振线。（ 2）柴油机和涡轮的匹配 在柴油机整个运行范围内，涡轮均具有较高的效率。 柴油机排气管、排气道、排气门和涡轮涡壳流道、喷嘴环、涡轮杆轮流道都要匹配合理三、怎样使用涡轮增压器1、 增压器的安装（ 1）安装前的准备 检查安装的增压器是否和柴油机匹配。如不匹配应更换与之匹配的增压器。 检查柴油机的进排气管内是否有杂物或灰尘。如有应清理和清洗干净。 检查空滤器是否脏污。如脏污应清洗干净。 检查增压器进出油管是否扭曲、折扁、阻塞 .破裂和脏污。如有应予以更换。 检查润滑油和润滑油滤清器是否脏污。如是应予以更换和清洗。 检查增压器转子是否转动灵活。三、怎样使用涡轮增压器（ 2）安装时注意事项 如果增压器主要支撑是中间壳，则安装到柴油机上时，涡轮壳进口法兰和柴油机排气管之间一定要装膨胀接头（波纹管）否则易因热胀冷缩造成增压器损坏。 如果增压器主要支撑是涡轮壳进口法兰，则其它各部位 (如压气机出口 )的联接不可是刚性的。应用柔性联接，否则易造成增压器损坏。 增压器安装到柴油机上后，涡轮壳出口的排气管应另加支撑，以免损坏增压器。 安装时增压器中间体回油孔应垂直向下，特殊情况下旋转角度也不得超过 22度。 安装时，增压器的润滑油可由柴油机供给在进入增压器前应增加一道细滤，以保证增压器的可靠润滑。 增压器的回油管面积应大于中间体回油孔面积，以保证回油畅通。 带放气阀的增压器。如放气阀支架固定在压气机壳上，压气机壳相对于涡轮壳的角度不可调整。如放气阀支架固定在涡轮壳上，压气机壳和涡轮壳之间相对角度可以调整 。三、怎样使用涡轮增压器（ 2）安装时注意事项调整角度时按以下步骤： 松开压气机壳、涡轮壳和中间体的紧固螺栓或 V形卡箍螺母，使壳体转动。 先按要求将中间体紧固在柴油机上，然后转动压气机壳或涡轮壳到需要的位置。紧固 2个以上螺栓或卡箍螺母，再从柴油机上拆下增压器，紧固好全部涡壳螺栓或卡箍螺母。 重新将增压器装于柴油机上。三、怎样使用涡轮增压器（ 3）主要螺栓扭矩和配合间隙型号 SJ50-1C SJ44压 气机 涡 壳 紧 固螺栓扭矩 N.m 5.7 5-5.5压 气机 涡 壳 紧 固螺栓扭矩 N.m 20 7-8压 气机叶 轮 和壳径向 间 隙 mm 0.23-0.47压 气机叶 轮 和 涡 壳 轴 向 间 隙 mm 0.26-0.46 0.25-0.45压 气机叶 轮 和 涡 壳叶背 间 隙 mm 0.57-0.75涡轮 叶 轮 和 涡 壳径向 间 隙 mm 0.37-0.62 0.22-0.48涡轮 叶 轮 和 涡 壳 轴 向 间 隙 mm 0.30-0.50涡轮 叶 轮 和 涡 壳叶背 间 隙 mm 0.49-0.79三、怎样使用涡轮增压器2、怎样使用涡轮增压器（ 1）起动 柴油机起动后，观察增压器油压表三秒内必须有压力显示，否则应检查润滑系统。对大型柴油机用的增压器，在起动前应对柴油机和增压器予供机油，待建立油压后方可起动。 长期停用的柴油机，或更换润滑油或清洗机油滤清器的柴油机。起动时应松开增压器进油接头，向里注入干净的润滑油。（ 2）运转 柴油机运转中，应注意增压器的油压是否正常，正常应在 196392 Kpa范围内。否则应停车排除故障。 注意观察倾听增压器是否有异声和振动。 注意观察增压器是否有漏油、漏气现象。 注意观察涡轮进口排气温度和压气机出口压力、涡轮后背压、进气真空度等参数，应在规定的范围内。（ 3）停机 柴油机一般情况下不要紧急停机。如紧急停机后 ,应用马达带动柴油机空转几秒钟。 柴油机停机前应在怠速运转一段时间，待机油温度降低后方可停车。 柴油机停车后，应注意观察和监听增压器惰转时间。正常情况下，此时间不小于 30秒钟。 对水冷增压器，冬季在柴油机停车后应放掉增压器中间壳内冷却水，以防冬季冻裂增压器。四、怎样维护保养涡轮增压器（ 1）维护保养 经常检查增压器密封部位是否有漏油、漏气现象，如发现应及时排除。 经常检查增压器各紧固螺钉是否有松动及脱落，如发现应及时排除。 按柴油机说明书规定 ,定期更换符合要求的润滑油和清洗机油滤清器。 按说明书规定的保养周期，定期清洗空气滤清器、排气消声器、中冷器和压气机进气壳等。四、怎样维护保养涡轮增压器（ 2）拆检和调整增压器经过长时间运转，压气机和涡轮的叶轮流道及涡壳会沉积很多尘垢、油垢。使增压器压比、流量减小，效率降低，甚至引起叶轮和涡壳摩擦。因此必须定期进行拆检清洗和重新调整。拆检时注意以下事项和顺序 先拆除增压器与柴油机的连接管道，如进气管、排气总管、排气管、进出油管、进出水管等，将增压器从柴油机上拆下。 拆下压气机涡壳和涡轮涡壳。 拆下喷嘴环组。一般情况下，可拆到此处。清洗压气机涡壳、涡轮涡壳、压气机叶轮流道和涡轮流道及喷嘴环，然后再按规定的扭矩和配合间隙按相反的程序重新安装。四、怎样维护保养涡轮增压器（ 2）拆检和调整 如果要对转子轴和中间体进行析检，可首先拆下压气机叶轮端面螺母，拆下压气机叶轮。此时特别注意，叶轮和转轴之间的定位肖和相互记号不要搞错。 再拆中间壳上支承板和中间轴套，抽出转子轴。 从转子轴上拆下甩油盘、护油罩、定距圈、压板等。 从中间壳上拆下轴承套、浮动伞套、止推片等。 对以上零件进行清洗、测量，尺寸不合要求的应更换新件，然后按规定的间隙和扭矩，按相反的程序重新组装。四、怎样维护保养涡轮增压器（ 2）拆检和调整在组装时特别注意以下几点： 更换压气机叶轮或涡轮叶轮，必须对转子重新作动平衡试验，使其符合要求。 必须按原来的位置记号进行安装。装配前在各配合面上应涂上清洁的润滑油。 安装浮动套时，应注意方向，使带卡槽的一端朝外。 安装转子轴时应仔细，防止轴肩碰浮动套内孔。 装密封圈时，应使用导向装置，防止开口处拉伤零件表面。 所有调整间隙及紧固螺母扭矩应符合要求。 装配好的增压器用手拨动转子应转动灵合五、怎样诊断和排除涡轮增压器故障1、增压器噪声异常（ 1）故障现象和危害 （ 2） 原因分析高 频 尖 叫 声 - 喷咀环面积变小扩压器面积变小增压器超速漏气声 - 增压器噪声异常波纹管破裂排气管和涡轮涡壳连接法兰漏气进气管和压气机涡壳连接法兰漏气喘振声 - 空滤器污堵进气道污堵中冷器污堵压气机脏污气门间隙变大金磨擦摩声 - 转子动平衡破坏轴承间隙小 ,转轴弯曲叶轮和涡壳间隙小（ 3）、诊断方法和排除措施 五、怎样诊断和排除涡轮增压器故障2、压气机喘振（ 1）故障现象和危害（ 2） 原因分析增压器方面原因 -压气机叶轮流道脏污喷嘴环流通面积发生变化扩压器流通面积发生变化柴油机方面原因 -配气间隙变大进气管、进气道、中冷器污堵空滤器污堵其它方面原因 -柴油机由高速高负荷紧急停车或降速大气温度太低太高某一缸突然停油不工作（ 3）诊断方法和排除措施 五、怎样诊断和排除涡轮增压器故障3、压气机端漏机油（ 1）故障现象和危害（ 2） 原因分析压气机真空度大，油被吸入 -长期低速低负荷运转空滤器脏污压气机脏污或扩压器脏污回油不畅 -曲轴箱压力过高回油管太细回油管阻塞回油孔位置不是垂直向下或角度超过 22度回油管垫片孔太小 进油太多 -进油压力太 高 进油孔太大 密封失效 - 密封环弹力不足密封环磨损过大（ 3）诊断方法和排除措施 4、涡轮端漏机油五、怎样诊断和排除涡轮增压器故障5、增压器增压压力过低（ 1）故障现象和危害柴油机冒黑烟，排气温度升高增压器后气体压力比正常值低的多（ 2） 原因分析柴油机进排气系统泄露 -压气机出气管发兰处漏气涡轮前排气管发兰处漏气柴油机进排气系统脏污 -空滤器脏污压气机流道和扩压器脏污中冷器脏污排气消声器脏污大气压力太低，或房间进气不足增压器效率降低 -增压器轴承损坏，转速下降喷嘴环变形，流通面积增大（ 3）诊断方法和排除措施 五、怎样诊断和排除涡轮增压器故障6、增压器增压压力过高（ 1）故障现象和危害（ 2）原因分析（ 3）诊断方法和排除措施五、怎样诊断和排除涡轮增压器故障7、轴承烧损（ 1）故障现象和危害 增压器转速下降甚至停转，增压压力急剧下降 增压器机油温度升高，油压降低 伴随着噪声异常 轴变色，有的还弯曲，与之配合的轴承也变色，并有烧的痕迹（ 2