发动机涡轮增压系统的故障诊断及排除
社会经济的不断发展,人们生活条件的不断提高,汽车越来越普遍,有关汽车的各种服务行业也繁荣发展,在这之中维修人员的技术能力也至关重要,汽车的发动机是汽车的核心最为重要的组成部分,如今技术的不断发展,涡轮增压技术已经应用到汽车发动机,并给消费者良好的驾驶体验,本文结合汽车涡轮增压器故障所引发的发动机异常表现进行分析,找出故障的原因并给予排除。
目录
一 引言4
二 涡轮增压的结构与工作原理.4~5
三 涡轮增压器的故障现象,原因及排除方式.5~8
(一)压气机喘振5
(二)杂音.5
(三)震动.5
(四)增压器突然停止运行.5
(五)增压器压力下降5
(六)增压器压力上升6
(七)泄漏.7
(八)废气涡轮增压器的故障及排除8
四 实例分析.8~9
五 总结9
参考文献9
致谢.10
一 引言
汽车如今是社会上最普遍的代步工具。而作为汽车核心部位的发动机重要性不言而喻,而涡轮增压器可以增加汽车发动机的功率,一台发动机装上涡轮增压器,其最大功率相比未装增压器的车辆可增加40%甚至更多,但当涡轮增压器遇到故障时我们该怎么办,下面我们就了解下当涡轮增压器遇到故障时的表征及排除方式。
二 涡轮增压的结构与工作原理
涡轮增压(Turbo Boost),是一种利用内燃机运转产生的废气驱动空气压缩机的技术,它的主要作用是使发动机的进气量增加,从而提高发动机的功率。
涡轮增压系统包括涡轮增压器、中冷器、进气旁通阀、排气旁通阀及配套的进排气管道,其结构如图2.1所示。
图2.1涡轮增压系统的结构
其中涡轮增压器由涡轮室和增压器组成,涡轮室进气口与排气歧管相连,排气口接在排气管上;增压器进气口与空气滤清器管道相连,排气口接在进气歧管上。涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内,二者同
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
轴刚性连接,其外观和结构如2.2所示。
图2.2涡轮增压器的外形与结构
涡轮增压装置实质是种空气压缩机,通过压缩空气来增加发动机的进气量,所以涡轮增压都是利用发动机排除的废气惯性冲力来使涡轮室内的涡轮转动,然后同轴的叶轮也跟着一起转动,叶轮压缩输送的空气从空气滤清器管道来的,使它增压之后进入气缸。每当发动机转速加快时,废气的排出速度与涡轮的转速也都跟着增快,更多的空气又被叶轮压缩进入气缸,空气的压力和密度增大可以让更多的燃料充分燃烧,从而提高发动机的功率,使它的燃油消耗速度降低,因为燃烧条件的改善,废气中的有害物质排放也少了很多,这样还可以使噪音降低。
涡轮增压的运行过程如下:
1.利用排出废气的惯性能量推动涡轮增压器排气端涡轮叶轮旋转,随后带动与之相连的压气机叶轮旋转。
2.压气机叶轮压缩来自空气滤清管道的空气,再将被压缩的空气注入气缸内燃烧。
3.有的发动机存在中冷器,用于降低被压缩空气的温度、并提高它的密度,防止发动机产生爆震的现象发生。
4.空气被压缩并冷却后通过进气管进入气缸,进行燃烧做功。
5.废气燃烧后从排气管中排出,然后进入涡轮,重复如前动作,反复循环。
三 涡轮增压器的故障现象,原因及排出方式
(一)压气机喘振
在工作过程中若发现增压器往气缸内输送的空气不足,空气压力变回产生波动,所以压气机端便会发出异常的声响,象气喘响声,这种现象我们称为喘振。出现喘振现象,会引起发动机工作的不平稳,功率下降,排出的气体都是黑烟,产生喘振的原因是进气系统出现了堵塞,比如空气滤清器滤芯严重堵塞,进气管内由于油污太多出现堵塞,当增压器的的喷嘴环流通到发生变形也会造成压气机喘振。预防喘振的发生最好是每次汽车保养更换空气滤芯,汽车每运行10万km左右,就需要清洗进气通道。这样便会有效的防止喘振的发生。
(二)杂音
当增压器在运转过程中发出金属碰撞,摩擦声这样的杂音,甚至产生振动,原因是增压器中的转子和涡壳中间发生了一些变化,应当将转子拆下,对转子进行检查修理和调整。
(三)振动
当增压器在运转过程了的振动非常强烈时,原因时转子组的不平衡,轴承损坏,应当更换轴承,并对转子组进行平衡校验。
(四).增压器突然停止运行
在运行过程中增压器突然停止工作,发动机功率下降,这是由于增压器轴承损坏,转子组烧死所致,应当更换新的轴承,如果发现损坏严重可以考虑更换增压器总成,若发现油封存在漏油现象也应及时检修更换。
(五)增压器压力下降
汽车运行过程中增压器压力下降时会出现很多问题,首先柴油机的充气量就会减少,接着功率也会跟着下降,耗油量也会增加,排气温度随之升高。所以,一旦发现增压器压力降低超过10%时,应立即停止运行并对增压器进行检查。
①.由于空气滤清器上的灰尘过多从而引起堵塞,然后进气的时候阻力变大,随后压气机吸气损失增大,这样就会导致增压器压力下降,所以每当发现空气滤清器灰尘过多时应当及时清理或者直接更换新的空气滤芯。
②.有大量的灰尘和污渍在压气机通道上。空气滤清器清除灰尘的能力一般,增压器的叶轮和扩压器的通道上粘了很多灰尘和机油,灰尘污渍过多导致气流阻力变大,这样会使压气机的增压压力和效率下降。为防止这种现象的发生,除了定期清理空气滤清器保持它的滤清效果外,还要定期将压气机拆下进行清洗。
③.涡轮机积炭。柴油机的燃烧不良或者涡轮增压器密封装置存在漏油问题,在涡轮机的叶片上,转轴与密封环之间形成积炭,这样会导致转子的旋转阻力增加,从而影响转速,使转速下降,这样便会使柴油机启动困难和加速不良。解决这种问题可以尽量少用机油,每过一段时间就将涡轮机查下来进行清洗。
④.当增压器压气机的气封和柴油机气缸的密封性出现问题的时候,涡轮机的转速因为燃气的泄漏而变低,压气机的流量因为进气泄漏而变小,两者都会使增压器压力的下降。解决的方法有,直接更换一个新的压气机气封和对柴油机进行三级保养,这样就能使气缸密封性能得到恢复。
⑤.由于温度过高导致增压压力调节阀中调节弹簧出现问题,放气阀因积炭而封闭不严实等原因使调节阀失灵,增压压力值较低时就会有燃气漏掉,致使增压压力降低。此时应该对增压压力调节阀进行检修。
⑥.当涡轮机存在排气不通畅问题的时候,就会导致排气阻力变大,燃气在涡轮中的膨胀受到一定程度的限制,致使涡轮功率降低,增压器转动的速度下降、压力下降,其原因是排气管变形或者排气消声器堵塞。
⑦.喷嘴环由于长期处于高温下工作,叶片发生变形,导致喷嘴环截面积变大,这样转子的转动速度和增压器期压力都会下降。
⑧.增压器与柴油机连接的地方存在漏气现象需定期检查。
目录
一 引言4
二 涡轮增压的结构与工作原理.4~5
三 涡轮增压器的故障现象,原因及排除方式.5~8
(一)压气机喘振5
(二)杂音.5
(三)震动.5
(四)增压器突然停止运行.5
(五)增压器压力下降5
(六)增压器压力上升6
(七)泄漏.7
(八)废气涡轮增压器的故障及排除8
四 实例分析.8~9
五 总结9
参考文献9
致谢.10
一 引言
汽车如今是社会上最普遍的代步工具。而作为汽车核心部位的发动机重要性不言而喻,而涡轮增压器可以增加汽车发动机的功率,一台发动机装上涡轮增压器,其最大功率相比未装增压器的车辆可增加40%甚至更多,但当涡轮增压器遇到故障时我们该怎么办,下面我们就了解下当涡轮增压器遇到故障时的表征及排除方式。
二 涡轮增压的结构与工作原理
涡轮增压(Turbo Boost),是一种利用内燃机运转产生的废气驱动空气压缩机的技术,它的主要作用是使发动机的进气量增加,从而提高发动机的功率。
涡轮增压系统包括涡轮增压器、中冷器、进气旁通阀、排气旁通阀及配套的进排气管道,其结构如图2.1所示。
图2.1涡轮增压系统的结构
其中涡轮增压器由涡轮室和增压器组成,涡轮室进气口与排气歧管相连,排气口接在排气管上;增压器进气口与空气滤清器管道相连,排气口接在进气歧管上。涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内,二者同
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
轴刚性连接,其外观和结构如2.2所示。
图2.2涡轮增压器的外形与结构
涡轮增压装置实质是种空气压缩机,通过压缩空气来增加发动机的进气量,所以涡轮增压都是利用发动机排除的废气惯性冲力来使涡轮室内的涡轮转动,然后同轴的叶轮也跟着一起转动,叶轮压缩输送的空气从空气滤清器管道来的,使它增压之后进入气缸。每当发动机转速加快时,废气的排出速度与涡轮的转速也都跟着增快,更多的空气又被叶轮压缩进入气缸,空气的压力和密度增大可以让更多的燃料充分燃烧,从而提高发动机的功率,使它的燃油消耗速度降低,因为燃烧条件的改善,废气中的有害物质排放也少了很多,这样还可以使噪音降低。
涡轮增压的运行过程如下:
1.利用排出废气的惯性能量推动涡轮增压器排气端涡轮叶轮旋转,随后带动与之相连的压气机叶轮旋转。
2.压气机叶轮压缩来自空气滤清管道的空气,再将被压缩的空气注入气缸内燃烧。
3.有的发动机存在中冷器,用于降低被压缩空气的温度、并提高它的密度,防止发动机产生爆震的现象发生。
4.空气被压缩并冷却后通过进气管进入气缸,进行燃烧做功。
5.废气燃烧后从排气管中排出,然后进入涡轮,重复如前动作,反复循环。
三 涡轮增压器的故障现象,原因及排出方式
(一)压气机喘振
在工作过程中若发现增压器往气缸内输送的空气不足,空气压力变回产生波动,所以压气机端便会发出异常的声响,象气喘响声,这种现象我们称为喘振。出现喘振现象,会引起发动机工作的不平稳,功率下降,排出的气体都是黑烟,产生喘振的原因是进气系统出现了堵塞,比如空气滤清器滤芯严重堵塞,进气管内由于油污太多出现堵塞,当增压器的的喷嘴环流通到发生变形也会造成压气机喘振。预防喘振的发生最好是每次汽车保养更换空气滤芯,汽车每运行10万km左右,就需要清洗进气通道。这样便会有效的防止喘振的发生。
(二)杂音
当增压器在运转过程中发出金属碰撞,摩擦声这样的杂音,甚至产生振动,原因是增压器中的转子和涡壳中间发生了一些变化,应当将转子拆下,对转子进行检查修理和调整。
(三)振动
当增压器在运转过程了的振动非常强烈时,原因时转子组的不平衡,轴承损坏,应当更换轴承,并对转子组进行平衡校验。
(四).增压器突然停止运行
在运行过程中增压器突然停止工作,发动机功率下降,这是由于增压器轴承损坏,转子组烧死所致,应当更换新的轴承,如果发现损坏严重可以考虑更换增压器总成,若发现油封存在漏油现象也应及时检修更换。
(五)增压器压力下降
汽车运行过程中增压器压力下降时会出现很多问题,首先柴油机的充气量就会减少,接着功率也会跟着下降,耗油量也会增加,排气温度随之升高。所以,一旦发现增压器压力降低超过10%时,应立即停止运行并对增压器进行检查。
①.由于空气滤清器上的灰尘过多从而引起堵塞,然后进气的时候阻力变大,随后压气机吸气损失增大,这样就会导致增压器压力下降,所以每当发现空气滤清器灰尘过多时应当及时清理或者直接更换新的空气滤芯。
②.有大量的灰尘和污渍在压气机通道上。空气滤清器清除灰尘的能力一般,增压器的叶轮和扩压器的通道上粘了很多灰尘和机油,灰尘污渍过多导致气流阻力变大,这样会使压气机的增压压力和效率下降。为防止这种现象的发生,除了定期清理空气滤清器保持它的滤清效果外,还要定期将压气机拆下进行清洗。
③.涡轮机积炭。柴油机的燃烧不良或者涡轮增压器密封装置存在漏油问题,在涡轮机的叶片上,转轴与密封环之间形成积炭,这样会导致转子的旋转阻力增加,从而影响转速,使转速下降,这样便会使柴油机启动困难和加速不良。解决这种问题可以尽量少用机油,每过一段时间就将涡轮机查下来进行清洗。
④.当增压器压气机的气封和柴油机气缸的密封性出现问题的时候,涡轮机的转速因为燃气的泄漏而变低,压气机的流量因为进气泄漏而变小,两者都会使增压器压力的下降。解决的方法有,直接更换一个新的压气机气封和对柴油机进行三级保养,这样就能使气缸密封性能得到恢复。
⑤.由于温度过高导致增压压力调节阀中调节弹簧出现问题,放气阀因积炭而封闭不严实等原因使调节阀失灵,增压压力值较低时就会有燃气漏掉,致使增压压力降低。此时应该对增压压力调节阀进行检修。
⑥.当涡轮机存在排气不通畅问题的时候,就会导致排气阻力变大,燃气在涡轮中的膨胀受到一定程度的限制,致使涡轮功率降低,增压器转动的速度下降、压力下降,其原因是排气管变形或者排气消声器堵塞。
⑦.喷嘴环由于长期处于高温下工作,叶片发生变形,导致喷嘴环截面积变大,这样转子的转动速度和增压器期压力都会下降。
⑧.增压器与柴油机连接的地方存在漏气现象需定期检查。
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