柴油機渦輪增壓器保養十大注意事項
F-DIESEL工程機械動力部件 2014/9/24 16:30:34
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渦輪增壓柴油機的最大優點,是在不增加柴油機排量的基礎上,能大幅提高柴油機的功率和轉矩。據測試,同等排量的柴油機安裝廢氣渦輪增壓器后,功率可增加30~40%,甚至更多。裝有渦輪增壓柴油機的車輛和工程設備,如果沿用未裝渦輪增壓器柴油機的使用和保養方法操作,會使渦輪增壓器的故障率升高,功率下降,油耗和維修費用的增加;因此,渦輪增壓柴油機的使用、保養與非增壓柴油機相比有以下幾點務必引起使用者的重視。
1.渦輪增壓柴油機起動后不能立即行駛
柴油機起動后,特別是在冬季氣低溫環境下,渦輪增壓器應在800~1000r/min的狀況下運轉3~5min,以便在增壓器渦輪轉子高速運轉之前充分潤滑其軸承。渦輪機葉輪、壓氣機葉輪和密封套等零件組成一體,靠浮動軸承支承著。浮動軸承實際上是套在軸上的圓環,圓環浮在軸與軸承座之間,且都有間隙,內層間隙一般約為005mm,外層間隙約為0.10mm。軸承厚度約為3~45mm,用錫鉛青銅合金制成,軸承表面鍍有一層厚度約為5~8μm的鉛錫合金或金屬銦。增壓器運轉時,潤滑油在圓環與軸以及圓環與軸承座之間形成雙層油膜,以保證轉子與軸承、軸承與軸承座之間具有良好的潤滑。
如果柴油機起動后,在渦輪機轉子及其軸承未得到充分潤滑的狀況下,立即行走或剛起動后立即猛轟油門,久而久之,勢必因潤滑不良造成轉子和浮動軸承以及油封的非正常磨損或其他故障的發生。為此,務必在使用和保養時引起高度重視。
2.柴油機高速運轉時切勿立即熄火
柴油機長時間高速運轉后,應怠速運轉3~5min再熄火。柴油機工作時,有一部分機油供給渦輪增壓器轉子及軸承的潤滑和用于冷卻。正在運行的柴油機突然熄火后,機油壓力則因機油泵停轉而迅速降低為零,這時渦輪的部分高溫傳到轉子及其浮動軸承之間,而轉子和浮動軸承以及殼內的熱量不能及時被帶走,同時增壓器轉子在慣性的作用下仍然高速旋轉,殘留在增壓器油道的機油造成局部機油溫度升高、油膜變稀、燒焦,導致增壓器轉子及浮動軸承潤滑不充分而早期磨損、損壞或因轉子的高速運轉使浮動軸承間的少量機油形成積炭而逐步堵塞潤滑油道。因此,柴油機高速運轉時不能立即熄火,更應避免猛轟油門后突然熄火。
3.注意保持渦輪增壓器的清潔
①應按行駛里程(1萬km左右)清潔空氣濾清器及濾芯,防止灰塵等雜質進入高速旋轉的壓氣機葉輪,造成轉速不穩或轉子及其浮動軸承和密封件的早期磨損。
②柴油機機油和曲軸箱通風的進氣空濾器必須保持清潔,防止雜質進入,使機油潤滑能力下降,從而造成渦輪增壓器的長期潤滑不良過早損壞。
③拆卸增壓器時,各管路接頭必須用潔布堵好,防止雜物掉進增壓器內而損壞轉子。
④應定期清洗增壓器潤滑管路。由于增壓器經常處在高溫、高速的工況下運轉,它的潤滑管路因受高溫作用,內部機油有部分容易產生結膠或積炭,久之,則會造成增壓器轉子及其浮動軸承的潤滑不良而損壞。
4.柴油機應避免長時間怠速運轉
渦輪增壓器轉子以超過10萬r/min(最高可達20萬r/min)的高轉速旋轉,若柴油機長時間怠速運轉,一是極有可能造成機油壓力因管路較長而使轉子及其浮動軸承潤滑條件變差,導致增壓器轉子及浮動軸承潤滑不充分而早期磨損或損壞,二是因為柴油機長時間怠速運轉而導致增壓器轉子軸的轉速過低以及渦輪和壓氣機中氣體壓力過低時,少量潤滑油有可能通過密封件滲漏到渦輪和壓氣機中,使渦輪和壓氣機葉輪粘附機油而影響增壓器的工作效率;因此,應避免柴油機長時間怠速運轉。
5.要經常傾聽壓氣機有無喘振現象
喘振是由于進氣系統部分堵塞,通過增壓器輸送的空氣量不足,使進氣管內增壓后的空氣壓力產生較大的下降和波動,在壓氣機端發出異響,這種現象亦稱為壓氣機喘振。其主要原因是空氣濾清器嚴重堵塞、進氣膠管嚴重老化被吸扁、壓氣機噴嘴環流通道變形等。
發現壓氣機有喘振現象時,應檢查以上原因。除此之外,應堅持每6000~8000km對空氣濾清器的濾芯從里圈向外用壓縮空氣將粉塵吹凈,每2萬km更換空氣濾清器濾芯,將老化的橡膠管及時更換,以保證增壓器正常工作。
6.經常檢查增壓器運轉是否平穩,有無異常響聲
增壓器運轉時其轉速很高,必須經常檢查運轉是否穩定而平衡,注意傾聽有否異常響聲。若增壓器在運轉中強烈振動且產生噪聲,其原因一般是轉子軸嚴重磨損、浮動軸承間隙過大、渦輪或泵葉變形損壞或壓氣機葉輪有灰塵、油泥使轉子總成動平衡遭到破壞。若噪聲出現明顯的金屬刮擦聲,則是葉片刮擦泵體所致。出現此種狀況時,應對渦輪增壓器進行拆檢和保養。若經保養后增壓器在運轉中仍然存在金屬刮擦聲,則應更換渦輪增壓器,否則,刮擦下來的金屬屑被吸人氣缸將加速柴油機的磨損。
7.要經常檢查渦輪端和泵輪端有無機油滲(泄)漏
渦輪增壓器采用強制壓力潤滑的方式對轉子及其浮動軸承進行潤滑,然后靠機油自身的重力從回油管路流回油底殼。為了防止機油從渦輪殼和壓氣機殼泄漏,在浮動軸承的兩端均設置有密封環。當轉子軸磨損或浮動軸承徑向間隙過大時,該密封環則失去密封作用或因操作使用不當,導致潤滑條件變差使密封環早期磨損或拉傷,使其失去密封作用形成向渦輪端或泵輪端滲(泄)漏機油。
若渦輪端滲(泄)漏機油嚴重,可使排氣管、消聲器內存有大量油污而增大排氣阻力,導致柴油機功率下降。最為嚴重的是在進行排氣制動時,柴油機會出現從機油測量尺口向外噴機油現象:若泵輪端滲(泄)漏機油嚴重時,則進氣通道、中冷器、進氣支管內存有大量機油而導致機油消耗增加、柴油機燒機油、冒藍煙而造成環境污染等。無論是從渦輪端還是泵輪端滲(泄)漏機油,都應對增壓器進行拆檢修理或更換渦輪增壓器。
8.低溫下嚴禁強行起動柴油機
在環境溫度過低或車輛長時間停用時,潤滑油黏度較大,通過增壓器轉子軸及其軸承間的潤滑油不足或原有的少許機油沉淀于轉子浮動套背面,渦輪增壓器轉子軸及浮動軸承處人潤滑油缺少狀態。此種狀況下,若強行起動柴油機,勢必造成增壓器轉子及浮動軸承早期磨損:因此,柴油機起動前應將柴油機搖轉幾圈或用起動機間歇式點動,帶動柴油機運轉幾圈,使潤滑油充斥渦輪增壓器轉子及其浮動軸承后再起動柴油機。柴油機起動后,必須怠速運轉3~5min,待機油壓力、機油溫度和柴油機溫度上來后,再進入正常運行。
9.柴油機維修保養后,須先潤滑增壓器轉子軸再起動柴油機
在更換柴油機潤滑油或對柴油機進行維修保養后,起動柴油機之前,應對渦輪增壓器轉子及其浮動軸承注人潤滑油進行潤滑或將柴油機搖轉或用起動機間歇式點動幾圈,使>閏滑油進八增壓器轉子及其浮動軸承后再起動柴油機。柴油機起動后,應及時觀察機油壓力表壓力是否達到規定值,待油壓建立后,讓柴油機怠速運轉3~5min,再使車輛進入正常運行。
10.對增壓中冷式柴油機應定期進行檢查和維護
柴油機增壓中冷就是利用渦輪增壓器將新鮮空氣增壓后,經輸送管道中的冷卻器冷卻,再經進氣歧管、進氣門進入柴油機氣缸內,以降低進入氣缸的空氣溫度、提高柴油機功率和降低廢氣排放中有害物質。
實驗證明,在相同的空燃比條件下,增壓空氣溫度每下降10℃,柴油機功率能提高3~5%,還能降低排放中的NOx(氮氧化合物),改善柴油機的低速性能。
現代柴油機大都采用空氣冷卻式中冷器,一般由波形鋁制散熱片和散熱管道組成(與柴油機冷卻水箱結構相似),它熱傳導效率高,可將增壓空氣的溫度冷卻到50~60℃。增壓空冷式柴油機進氣系統管路較長,在例行檢查和維護中應注意以下幾點:
①定期清除空氣濾清器及濾芯中的粉塵和微粒,以免影響空氣進氣量。
②定期檢查增壓器渦輪轉子端和泵輪端有無機油滲出,防止其進入或吸附在中冷器散熱管內,造成空氣中粉塵粘附于散熱管壁,影響冷卻效果或逐漸堵塞散熱片。
③注意中冷器的定期清潔和保養,定期檢查各連接管路是否連接可靠、有否破裂等。
④渦輪增壓器經過精確的匹配,維護或維修過程中要注意裝復精度。
總之,增壓柴油機在使用與維護保養過程中,應嚴格按照增壓柴油機生產廠家使用說明書的規定進行。只有這樣,才能保持增壓柴油機良好的動力性和燃油經濟性,延長柴油機的使用壽命。(中國工程機械動力部件網)
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