[摘要]針對(duì)日前廢氣渦輪增壓器在使用過(guò)程中出現(xiàn)的一系列問(wèn)題，分析了柴油機(jī)廢氣渦輪增壓器的工作原理和結(jié)構(gòu)，對(duì)其在工作過(guò)程出現(xiàn)的常見(jiàn)故障原因及故障診斷進(jìn)行了介紹。最后，結(jié)合檢驗(yàn)檢測(cè)工作的實(shí)際提出了在使用和維修保養(yǎng)時(shí)的建議，為機(jī)械操作人員和維修人員以及檢驗(yàn)檢測(cè)人員提供一定的參考。
　　[關(guān)鍵詞]廢氣渦輪增壓器；軸承；故障原因；故障診斷
　　作為工程機(jī)械主要?jiǎng)恿υ吹牟裼桶l(fā)動(dòng)機(jī)越來(lái)越廣泛地采用廢氣渦輪增壓技術(shù)，以使發(fā)動(dòng)機(jī)提高功率、減小比質(zhì)量(發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量與標(biāo)定功率之比)、增大升功率(發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定功率與排量之比)、減少有害廢氣排放，并使高原地區(qū)功率得到恢復(fù)、燃油消耗率降低等。此外，與新技術(shù)相結(jié)合，廢氣渦輪增壓器還具有能輔助發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)、進(jìn)行廢氣再循環(huán)(EGR)、降低發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲等優(yōu)點(diǎn)。
　　1、廢氣渦輪增壓器結(jié)構(gòu)
　　廢氣渦輪增壓器其實(shí)質(zhì)是一種空氣壓縮機(jī)，通過(guò)壓縮空氣來(lái)增加發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，它利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出廢氣的慣性沖力來(lái)推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪帶動(dòng)同軸的葉輪，壓送由空氣濾清器管道送來(lái)的空氣，使之增壓后進(jìn)入汽缸。當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速增加，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增加，葉輪壓縮更多的空氣進(jìn)入汽缸，使空氣的壓力和密度增大，可以燃燒更多的燃料，相應(yīng)地增加燃料量和測(cè)整柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速，就可以增加柴油機(jī)的輸出功率。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1所示。

圖1：10ZJ-2型渦輪增壓器縱剖面圖

　　由圖可見(jiàn)，渦輪增壓器主要由渦輪和壓氣機(jī)兩個(gè)主要部分以及支承裝置、密封裝置、冷卻系統(tǒng)，潤(rùn)滑系統(tǒng)等組成。渦輪部分包括工作輪10、噴嘴環(huán)11、渦輪殼9等，壓氣機(jī)部分包括壓氣機(jī)葉輪17、擴(kuò)壓器3、壓氣機(jī)殼1等。工作輪和壓氣機(jī)葉輪同軸剛性連接，組成渦輪增壓器的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子支承在浮動(dòng)軸承上作40000r/min以上的高速旋轉(zhuǎn)。浮動(dòng)軸承與渦輪軸10和中間殼14之間都有合適間隙，當(dāng)渦輪軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，具有0.25～0.5MPa壓力的潤(rùn)滑油充滿這2個(gè)間隙，使浮動(dòng)軸承在內(nèi)外兩層油膜中隨轉(zhuǎn)子軸同時(shí)旋轉(zhuǎn)，但其轉(zhuǎn)速比渦輪軸低得多，從而使軸承對(duì)軸承孔和渦輪軸的相對(duì)線速度大大下降，以滿足超高速工況下的工作要求。渦輪殼9、壓氣機(jī)殼1以及中間殼14組成固定部分，分別與柴油機(jī)的進(jìn)、排氣管相連。中間殼內(nèi)有冷卻水腔和潤(rùn)滑轉(zhuǎn)子及軸承的油路，分別與柴油機(jī)的冷卻系統(tǒng)和潤(rùn)滑系統(tǒng)的管路相連。在工作輪和壓氣機(jī)葉輪內(nèi)側(cè)設(shè)有彈力氣封、油封裝置，以防漏氣、漏油。此外，從壓氣機(jī)中引出少量空氣，經(jīng)中問(wèn)殼上的氣道至渦輪端氣封板，以對(duì)廢氣進(jìn)一步氣封。
　　2、常見(jiàn)故障及原因
　　由于渦輪增壓器安裝在柴油機(jī)的進(jìn)排氣歧管上，長(zhǎng)期處在高溫、高壓和高速運(yùn)轉(zhuǎn)的工況下，工作環(huán)境非常惡劣，工作條件相當(dāng)苛刻，在使用過(guò)程中容易發(fā)生故障。下面就其常見(jiàn)故障以及原因進(jìn)行詳細(xì)分析。
　　2.1渦輪增壓器兩端漏油
　　(1)密封環(huán)磨損、失效造成漏油。
　　常常會(huì)出現(xiàn)柴油機(jī)工作時(shí)燒機(jī)油，且排氣管有明顯藍(lán)煙冒出的現(xiàn)象。這一般是由于沒(méi)有定期更換機(jī)油，沒(méi)有及時(shí)清洗機(jī)油濾清器，使增壓器密封環(huán)磨損或失效造成漏油。
　　(2)空氣濾清器阻塞造成漏油。
　　通常會(huì)出現(xiàn)柴油機(jī)工作時(shí)燒機(jī)油，煙度大、功率下降，在進(jìn)氣管壁七有機(jī)油等跡象。由于不及時(shí)更換空氣濾清器；在空氣被增壓器吸入的過(guò)程中，因空氣濾清器積塵過(guò)多而造成阻塞，從而導(dǎo)致進(jìn)氣管內(nèi)真空度增大，壓氣機(jī)進(jìn)氣口處壓力降低，葉輪的輪背處因真空度太高造成機(jī)油滲入樂(lè)氣機(jī)內(nèi)。岡此要定期及時(shí)更換空氣濾清器，保持正常的供氣狀態(tài)。
　　(3)回油不暢造成漏油。
　　在使用中因增壓器的回油管路受阻，致使機(jī)油回流不暢，中間體內(nèi)機(jī)油壓力過(guò)高，機(jī)油沿著渦輪軸向兩端流動(dòng)擠出密封環(huán)造成漏油。
　　(4)長(zhǎng)時(shí)間排氣溫度過(guò)高。
　　柴油機(jī)空燃比不對(duì)、發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)有問(wèn)題、廢氣受到節(jié)流、柴油機(jī)的其他控制系統(tǒng)有問(wèn)題等都能導(dǎo)致排氣溫度過(guò)高，使渦輪端密封處機(jī)油碳化，以及渦輪端軸承處局部過(guò)熱造成密封和軸承過(guò)早失效。
　　2.2浮動(dòng)軸承、渦輪軸(主軸)磨損
　　浮動(dòng)軸承與渦輪軸之間間隙過(guò)大、油膜失穩(wěn)，使承載能力下降，渦輪軸振動(dòng)加劇，破壞了動(dòng)平衡，嚴(yán)重時(shí)可能使整臺(tái)渦輪增壓器損壞。
　　造成上述情況主要有以下幾個(gè)原因：
　　(1)未按使用說(shuō)明書的要求使用機(jī)油。
　　(2)在使用過(guò)程中操作不當(dāng)。
　　不嚴(yán)格按照規(guī)程操作，尤其是在冬季起動(dòng)柴油機(jī)時(shí)猛加油門導(dǎo)致潤(rùn)滑不足，將會(huì)對(duì)渦輪增壓器造成致命的損壞；長(zhǎng)時(shí)間行駛后沒(méi)有3～5min怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，直接熄火，導(dǎo)致增壓器散熱不良，造成機(jī)油結(jié)焦，進(jìn)而加速軸承磨損。
　　(3)機(jī)油變質(zhì)或太臟。
　　(4)機(jī)油壓力低或潤(rùn)滑油路堵塞造成的機(jī)油量不足。
　　(5)長(zhǎng)時(shí)間排氣溫度過(guò)高使渦輪端密封處機(jī)油碳化，以及渦輪端軸承處局部過(guò)熱造成浮動(dòng)軸承過(guò)早磨損。
　　2.3壓氣機(jī)葉輪磨損
　　(1)空氣濾清器長(zhǎng)期不更換，細(xì)沙塵進(jìn)入渦輪增壓器，能導(dǎo)致壓氣機(jī)葉輪進(jìn)氣口處的葉片磨損，使渦輪增壓器的增壓效果降低，嚴(yán)重時(shí)破壞轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡，導(dǎo)致浮動(dòng)軸承磨損。
　　(2)進(jìn)氣管路破裂或有雜物進(jìn)入壓氣機(jī)，導(dǎo)致葉輪磨損。
　　2.4渦輪磨損
　　(1)