废气涡轮增压器正确使用与常见故障处理

维普资讯 http://www.cqvip.com
第２ 期
徐宏兵 ： 废气涡轮增压器正确使用与常见 故障处理
（ ）当环境温度过低特别是冬天启动时 ， １ 会影响发动机建立正常的润滑油压力和流量 ， 易使增压器
转子轴、 轴承和密封环 因缺油而早期磨损 ， 因此发动机起动后必须怠速运转 ３— ｍｎ 待机油压力和温 ５ ｉ， 度正常之后方可施加负荷 ， 进入正常工作状态．
收稿 日期 ： ０ ５１ －８ ２０ －０２ 作者简 介 ： 徐宏 兵（ ９５一） 男 ， １５ ， 上海师范大学机械与 电子工程学院高级工程师
维普资讯 http://www.cqvip.com
上海 师范大学学报 （ 自然科学版 ）
２０ ０ ６年
此， 在涡轮增压器的中间体 中设计有润滑油道 和冷却水道 ， 利用管路将发动机主油道 中的高压机油及冷 却水道中的冷却液引人中间体 ， 对涡轮端进行冷却 ， 对转子轴上的浮动轴承和推力轴承进行润滑， 机油
（ ）当车辆长期停用 ， ２ 在发动机重新启动之前 ， 应先拆下增压器的润滑油进油管 ， 加注适量 的洁净 润滑油 ， 对增压器中的浮动轴承 、 密封环等进行预润滑， 这样既有利于增压器建立正 常的润滑油压力和 流量 ， 又有利于增压器 的前期润滑 ， 提高增压器的使用寿命 ， 否则会 因启动初期缺油而造成增压器 的早
（ ｏ ｅｅｏ Ｍａｈｎｃ ｎ ｌ ｔｃｌ ｎｉｅｒ ｇ Ｓ ａｇ ａ Ｎ ｒ ｌ Ｕ ｉｅ ｉ ， ｈｎｈ ｉ ０ ４ ８ Ｃ ｉａ Ｃ ￣ ｇ ｆ ｃａｉａ ａｄＥｅ ｒ ａ Ｅ ｇ ｅ ｎ ， ｈ ｈｉ ｏ ｎｖｒｔ Ｓ ａｇ ａ ２ １ １ ， ｈｎ ） ｌ ｃｉ ｎ ｉ ｎ ｍａ ｓｙ
同时保证了密封环的密封作用 因为涡轮壳中排出的废气压力和压气轮壳 中压缩空气 的压力均 比中间
体中大气压力大 ， 故密封环与环槽紧紧贴在一起 ， 既使得涡轮端排 出的废气和压气轮端的压缩空气不能
Hale Waihona Puke Baidu
窜人中间体 ， 中间体中的机油不能流出转子轴两端 ， 又使 只能经 回油管道 流回油底壳 中 ， 了增压器 保证 的正常工作．
涡轮增压器是由涡轮 、 涡轮壳、 压气轮 、 压气轮壳、 中间体、 转子轴 、 推力轴承、 浮动轴承 以及密封环
等主要部件组成． 涡轮壳的进气 口与发动机排气歧管连接 ， 出气 口与排气总管连接． 由于涡轮与压气轮 同轴 ， 当燃油在发动机气缸 中燃烧做功后 ， 出的废气推动涡轮以 ２ ００～ Ｏ ００／ ｉ 排 ００ ｌ００ ｒｍｎ的转 速高速旋 转， 带动压气轮 以同样 的速度高速旋转， 在压气轮壳内， 经空气滤清器过滤的空气 由进气 口进入 ， 被压气 轮压缩后向压气轮壳出气 口流动 ， 中冷器冷却后进人进气歧管流人气缸 ， 经 使进入气缸内的空气量增加 ２ 倍， ３ 有效地提高 了充气系数． 只要相应地增加供油量 ， 即可提高发动机功率． 为了改善发动机的低速动力性能， 现代涡轮增压器一般均设计有旁通阀． 带有旁通阀的涡轮增压器 涡轮转速 比较高， 压气端可在全负荷低速段获得较高 的增压压力 ， 改善发动机动力性 能， 低速经济性也
有所提高 ， 进一步降低了尾气排放． 为防止发动机在全负荷高转速时增压过高 ， 引起气缸压力超过设计 限值， 影响发动机工作的可靠性和平顺性 ， 故当增压压力超过设定值时， 通过压气轮端 的压缩空气 ， 推动
气压执行器打开旁通阀 ， 将部分废气放掉 ， 以控制涡轮转速 ， 进尔控制增压压力 ， 调节进气量 ， 柔和燃烧 过程 ， 降低燃烧噪音 ， 确保发动机工作平稳． 设计时考虑到涡轮端排气温度较高 ， 涡轮和压气轮高速旋转 ， 因此必须对它们加 以冷却和润滑． 为
参考文献 ：
［ ］ 陈家瑞． 车构造 ［ ． １ 汽 Ｍ］ 北京： 机械工业 出版社 ，０３ ２０ ． ［ ］ 樊艳荣． ２ 涡轮增压器常见故 障检查 与分析 ［ ］ 汽车维修 ，０３ ４（８ ：１ Ｊ． ２０ ， ８ ） ７ ［ ］ 顾 尚忠． 型解放 、 ３ 新 东风六吨平头柴油汽车结构与维修 ［ ． Ｍ］ 北京 ： 机械工业 出版社 ，０ ３ ２ ０
量的润滑油也会 由于高温很快碳化从而损坏增压器． 习惯于熄火前猛轰油门的操作对于增压器来说是
致命 的．
（） ４ 装配有废气涡轮增压器的发动机要避免长时间怠速运转， 以防止 涡轮侧 和压气轮侧不能建立
气体压力而造成增压器漏油．
（） ５ 检修增压器应先停止发动机 ， 并待其冷却后再对其进行拆卸作业 ； 检修完毕后 ， 起动发动机前， 应将增压器各部管路连接好． 起动发动机后 ， 身体任何部位都不得再接触增压器 ， 以防烫伤．
造成进气量不足 ， 使燃油不能充分、 完全燃烧． 拆检进气管道 ， 检查空气滤清器 ， 必要时更换之． 同时对排 气系统进行必要的检查 ， 着重检查涡轮进气 １是否漏气 ， ７ １ 旁通阀是否发卡 ， 打开后不能正常 回位． 这些都 会导致推动涡轮的废气量减少 ， 使压气轮转速下降， 引起进入气缸中的空气量减少 ， 直接降低发动机功
Ｔｈ ｔ ｕ ｔ ｒ ｌｐ ｉ ｃｐ ｅ ｏ ｘ ａ ｓ －ｕ ｂ ｅ ｓｒ ｃ ｕ ａ ｒｎ ｉ ｌ ｆｅ ｈ ｕ ｔｔ ｒ ｏ ｃ ａ ｇ ｒ ａ ｄ ｎ ｒ ｌｆ ｉ ｒ ｓｍ ａｎ ｅ ａ ｃ ｈ ｒ ｅ ｎ ｏ ｍａ ａ ｌ ｅ ｉ ｔｎ ｎ ｅ ｕ
ＸＵ Ｈｏ ｇ ｂ ｎ ｎ — ｉｇ
Ａ ｓ ａｔ Ｔ ｅｎｒ ａ ｆ ｌｒｓｈｉ ｄｎｅ ｎ ａｏｓ ｂｕ ｅｈ ｕｔｕｂ ｈｒ ｒ ｆ ｉ ｅ ｅ￣ｎ ｕ ｎ ｅｗ ｒｉ ｒ ｒ— ｂｔ ｃ ： ｈ ｏｍ ｉ ｅ ｅ ａｇｒ ａｄｒ ｓｎ ｏｔ ｘ ａｓ ｔｒｏｃａｇ ｅ ｌ ｎ ｅｄ ｒ ｇ ｈ ｏｋｎ ａｅａａ ｒ ｌ ａｕ ｔ ｒ ｓ ｅ ａ ｅｏｄｓ ｉ ｔ ｇ ｉ
２ 常见故 障及 其处理方法
从涡轮增压器 的结构和工作原理来看 ， 理论上它应与发动机同寿命且不需要进行维护保养． 然而实 际上由于增压器使用不 当或其他外在因素的影响 ， 仍然会造成其损坏．
２ １ 涡轮增 压器 漏油 ．
实际修理工作 中， 常会遇到涡轮增压器涡轮侧和压气轮侧有机油漏 出的情况． 分析原因主要有 ： ①
（ Ｂ ） 全球定位系统（ Ｐ ） Ａ Ｓ、 Ｇ Ｓ 等新技术不断投入实际运用 ， 现代汽车 的燃油经济性 、 乘员安全性等方面 均有了很大的改善． 为了提高发动机的功率和动力性能， 提高发动机 的充气 系数是一种有效 的途径． 因
此， 废气涡轮增压器装置在中型汽车上得到了较广泛的应用． 利用汽车发动机排 出尾气 的能量 ， 推动涡
有些驾驶员为了省钱、 省事 ， 长期不换机油及机油滤芯 ， 加之使用不当 ， 大量油泥 、 积碳使回油管变窄 ， 造
成 回油不畅 ， 彻底清洗回油管即可． ②曲轴箱压力太大 ， 中间体中的压力大于涡轮侧排气压力和压气 使 轮壳 中压缩空气压力 ， 迫使润滑油从转子轴两端漏出， 更换或清洗 曲轴箱通气阀， 减小 中间体壳腔 中的
供了依据 ， 对实际的维修操作有一定的指导意义． 关键词 ： 汽车 ； 柴油发动机； 涡轮增压器； 故障处理 中图分类号 ： Ｈ３． ３ 文献标识码： 文章编号 ：００ １ （０６０－ ３－ Ｔ１ ８ ７ Ａ １ ￣ ３ ２ ）２ ０５ ３ ０ ７ ０ ０ ０
Ｕ 引 百 现代汽车技术 的发展 日新月异 ， 如 电子 控制 燃油喷 射 （ Ｆ ） 安全 气囊 （ Ｒ ） 制 动 防抱 死 诸 Ｅ Ｉ、 ＳＳ 、
轮进而推动压气机工作， 使发动机 的进气压力大幅度提高 ． 由于进气量的增加 ， 可相应地增加供油量 ， 从
而增加发动机的功率输 出， 既可提高发动机的动力性能， 又能提高发 动机的燃油经济性。 使用涡轮增压
器以后， 还可 以大幅度地降低有害气体的排放和噪声水平．
１ 涡轮增压器 的结构与工作原理
ｌｚｄ ｂｓ ｄ ｏ ｈ ｒｃｉａ ｏｋｎ ｘ ｅ ｅ ｃ ｓ ｌｏ ｈ ａ ｔ ｎ ｒ ｒｃｅ ｉｇ ｎｃ ｕ ｓ ｆｔｅ ｕａ ｅ ａ ｄ ｍａｎｅ ａ ｃ ｒ ｙ ｅ ａｅ ｎｔｅｐａ ｔ ｌ ｗ ｒｉｇｅ ｐ ｒ ｎ ｅ ．Ａ ｓ ，ｔｅｃ ｕｉ ａｙ ｐｏ ｅｄｎ ｓｉ ｏ ｒｅｏ ｓ ｇ ｎ ｉｔｎ ｎ ｅ ａ ｃ ｉ ｏ ｈ ｅ ｂｏ ｇ ｔｆｒ ｒ ．Ｔ ｉ ｐ ｏｉｅ ｙｔ ｖ ｉ ｈ ａ ｙｆｉ ｒｓｃ ｕｅ ｙｔｅ ｉ ｒｐ ｒｏ ｅａｉｎａ ｄ ｃ ｎｂ ｓｄ ｉ ｕｔｅ ｏ ｒｕ ｈ ｗａｄ ｈｓ ｒｖｄ ｓａｗａ ｏａ ｏｄ ｔｅｅ ｒ ａｌ ｅ ａ ｓ ｄｂ ｈ ｍｐｏ ｅ ｐ ｒｔ ａ ｅｕ ｅ ｎ ｆｒ ｒｔ ｏ ｌ ｕ ｏ ｎ ｈ ｉ ｒｖ ｈ ｒｃｉａ ｉｎｅ ａ ｃ ． ｍｐｏｅｔｅｐ ａｔ ｌ ｍａ ｔｎ ｅ ｃ ｎ Ｋｅ ｒ ｓ ｕｏ ｂｌ ｙ ｗｏ ｄ ：ａ ｔｍｏ ｉ ｅ；ｄｅ ｅ ｎ ｉｅ ｕｂ ｈ ｒｅ ；ｆｉ ｅｍａｎｅ ａ ｃ ｉｓ ｌ ｇｎ ；ｔｒ ｏｃ ａｇｒ ａｌ ｉｔｎ ｅ ｅ ｒ ｕ ｎ
可听到由于增压器工作不 良造成的不正常机械噪音． ２ ２ １ 发动机有高频噪音 ．．
发动机有高频噪音 ， 表明发动机有燃气或空气泄漏 ， 应检查发动机排气管及其他各部管道紧固件是
否有松动或损坏 ， 如有这种情况 ， 紧固松动件或更换损坏件即可． ２２ ２ 发动机有周期性噪声 ．．
发动机有周期性噪声 ， 即压气机出现喘振． 表明进气管路和空气滤清器 中有堵塞 ， 如空气滤芯由于 灰尘沉积使增压器 的吸气 阻力增大 ， 进气不足 ， 空气压力亦产生较大的波动． 此时应彻底清洁进气道．
压力 ， 便可达到机油不渗出之 目的． ③增压器早期磨损 ， 会出现增压器 内部漏油现象， 在使用 中若发现进 气或排气歧管接头处有大量润滑油排出， 或检查增压器转子轴的径向与轴向间隙超过使用极限 ， 则说明 增压器转子轴严重磨损 ， 需要修理或更换 ． 增压器早期磨损还会使发动机动力明显下降 ， 排气管冒黑烟． ２２ 涡轮增压器噪音过大 ． 原则上使用涡轮增压器能减少发动机排气噪音 ， 降低排气温度 ， 减轻污染排放 ， 然而实践中， 我们常
２２ ３ 发动机有间断金属摩擦声 ．．
发动机有问断金属摩擦声 ， 明涡轮与压气轮可能与其各 自 说 壳体相碰 ， 应检查涡轮叶片与压气轮叶 片是否有变形 、 损坏， 检查进气端是否有硬物进入压气轮壳 内， 涡轮端是否有高温变色、 润滑不 良现象． 针对不同情况采取相应处理措施．
２ ３ 发动机功率下降 ． 发动机起动后 ， 排气管冒黑烟 ， 路试可发现发动机动力 明显不足 ， 表明进气系统可能有堵塞或漏气，
期磨损． （ ）当发动机熄火前 ， ３ 必须怠速运转 ３ ５ ｉ， — ｒｎ 待增压器转速降低之后方可熄火． ａ 特别应注意熄火
前不要猛轰油门， 因为猛轰 油 门会使发动 机转速骤然 提高而使增 压器也达 到较 高的转 速 （００ ７０ ０— １００ｒｍｎ ， ０ ００／ ｉ）此时突然熄火 ， 机油泵和水泵立即停止工作 ， 润滑油和冷却水停止流动 ， 增压器转子 因惯 性仍然在继续高速旋转， 由于缺油、 缺水而很快将增压器 的转子轴、 轴承和密封环烧损 ． 同时增压器中少
率． 此外还应对发动机的供油系、 配气正时等作相应检查 ， 发现问题及时处理．
３ 使用及维修注意事项
以上常见故障表明， 尽管涡轮增压器本身不容易产生问题 ， 但是如果使用不 当也会造成其早期损 坏． 因此发动机是 否装有废气涡轮增压器 ， 在操作上一定要有所区别． 对于装配有废气涡轮增压器 的车 辆， 使用和维修时必须注意以下事项 ：
Ｖｏ ． ５， ． １ ３ Ｎｏ ２
２ ００６ ，ａｐ ｒ．
废气 涡 轮 增 压器 正确 使 用 与 常见 故 障处 理
棣宏头
（ 上海师范大学 机械与电子工程学院， 上海 ２ １１ ） ０４８
摘 要： 分析了柴油发动机废气涡轮增压器在使用过程 中常见的各种故 障、 障的危害及其 故 产生的原因， 同时提出了使用和维修时的注意事项． 为避免因使 用不当而出现早期涡轮损坏提
维普资讯 http://www.cqvip.com
第３ 卷 第２ ５ 期
２００６年 ４月
上海师范大学学报 （ 自然科学版 ）
Ｊｕ ｌ ｆ ｈ 。ｍ８ ０ ｓ 助咖 ｉ ｏ ａ Ｕ ｉ ｒ ｔ Ｎ ｔ ｌ ｅ ｎｅ） ｒ ｌ ｎｖ ｓ （ ａ ｒ ｌ ｅｓ Ｎ ｍ ｅｉ ｙ ｕ Ｓｃ ａ