车用柴油机废气涡轮增压器损坏的原因及对策

黄安华

（大连市金州区65066部队，辽宁 大连 116100）

废气涡轮增压器是安装在发动机上用来增加进气压力的装置，它利用柴油机排出的废气能量驱动涡轮转动，带动同轴的压气机一起高速旋转，将新鲜空气加压后进入汽缸，增加了汽缸充气量，从而可以向汽缸内喷入更多的柴油。柴油机采用废气涡轮增压器后可提高功率 (20%～40%)，并增大扭矩、降低油耗、减少排气污染。尤其在高原地区效果更为明显。随着车辆技术的不断发展，废气涡轮增压器已广泛应用于各种型号柴油机（车） 上。

图1

一、废气涡轮增压器的基本结构及工作原理

废气涡轮增压器的基本结构及工作原理如图1所示。发动机工作时，排出的具有一定压力的高温废气沿着排气管进入涡轮室内的喷嘴环上，废气通过喷嘴喷射到涡轮上，使涡轮高速旋转。废气的压力、温度和速度越高，涡轮转速就越高，最高可达10万r/min以上。废气通过涡轮中心部位流出，再经过排气管和消声器排出机外。在涡轮旋转的同时压气机叶轮也以相同的速度旋转，将经过滤的空气吸入压气机室内，高速旋转的叶轮将吸入的空气甩向叶轮边缘，增加空气的速度和压力后，使其进入扩压室，使气流降速增压，再继续通过环形压气机外壳，使压力继续升高到150～200kPa进入汽缸中，使发动机输出更大的功率和扭矩。

二、废气涡轮增压器早期损坏的主要原因

由于废气涡轮增压器安装在排气管上，处在600～700℃高温的工作环境下，极易造成增压器故障或早期损坏。其原因主要有以下几点。

1.润滑不良

（1） 油压调整不当

正常情况下，发动机怠速时机油的压力应为196～392kPa。若机油压力过低，使润滑条件变差，易造成转子轴颈和轴承的磨损烧蚀。若机油压力过高，轴承两端的密封环会失去作用，使机油窜入涡轮室或压气机室，造成发动机烧机油。

（2） 润滑油路不畅

润滑进油路不畅，会加速转子轴及浮动轴承的磨损；增压器机油回流不畅，机油会窜入涡轮室或压气机室发生漏油故障。回油不畅原因除了管路阻塞外，油底壳内的润滑油平面过高也是原因之一。

（3） 机油品质差

机油含杂质过多，将加速轴承磨损，当过度磨损时，叶片会与壳体发生摩擦。机油使用时间过长、使用环境恶化或是机油内混有水分等，都会导致机油氧化变质，失去润滑和密封作用。机油黏度过大，其流动阻力增大，造成摩擦面供不上油或供油滞后。机油黏度过小会造成机件半干或干摩擦，发生轴承烧蚀故障。

2.进排气系统有故障

（1） 进气不清洁

空气滤清器不清洁或发生故障，其过滤作用下降或失效。这样，进入增压器压气机室的空气中夹杂灰尘等杂质，易使压气机叶片弯曲或被削割，进而转子失衡、振动及噪声增长、轴承密封磨损、增压器漏油、烧机油冒蓝烟。

（2） 进气系统堵塞

如空气滤清器堵塞和进气胶管变形，使进气量不足，造成压气机喘振、增压压力下降、发动机输出功率下降、增压器使用寿命降低。

（3） 排气系统漏气

排气系统有漏气，将不能很好地利用废气能量，涡轮失转、发生啸叫，柴油机功率下降。排气系统不密封，还容易混入灰尘等杂质，影响涡轮的正常运转。

3.使用操作不当

（1） 发动机启动后立即高速运转

发动机启动，尤其在环境温度过低或车辆停驶时间较长时，启动后立即加速，这时增压器内润滑条件还没有建立，轴承磨损加剧，甚至卡死。

（2） 发动机怠速运转时间过长

怠速时发动机转速低，增压器转子转速也很低，涡轮室和压气室的气体压力低于轴承体内压力，怠速时间过长，会出现机油向两端的压气机室和涡轮室泄漏而引起烧机油现象，并且轴承也得不到相应的润滑和冷却。

（3） 高速大负荷运转后立即熄火

发动机长时间高速大负荷运转后，涡轮室进口的最高温度可达900℃，如果立即停机，机油也会停止流动，滞留的机油会因过热而氧化，甚至烧焦产生积炭。而增压器的转子轴会因惯性而继续高速运转，轴承可能磨损。

（4） 维修保养不当

补充机油时没有注意，使灰尘、颗粒等杂质混入油中，造成转子轴承拉伤。此外，检修装配时机件间隙调整不合适，影响转子的动平衡，加速机件磨损。

三、预防增压器早期损坏的对策

1.保证增压器润滑可靠

发动机使用机油应符合使用说明书规定；定期检查机油的数量、质量，并及时更换变质机油。加注机油时，应防止杂质进入油中；定期清洗或更换机油滤清器；认真做好换季保养，保证机油黏度适宜；保持发动机技术状况良好，确保机油工作压力和温度正常。

2．保证进气清洁、系统密封

定期清洗和更换空气滤清器，检查螺母或螺栓是否松动、胶管夹箍是否夹紧；检查进排气系统是否存在漏气现象，必要时更换密封垫片。

3．正确驾驶操作

对于新增压器，在启动前，必须卸下进油管接头，加注50～60ml的机油，防止启动瞬间因缺油而烧坏轴承。发动机启动后，应在怠速或高怠速运转3～5min，待发动机温度达到30～40℃后方可加速起步。车辆运行中，严禁采用加速—熄火—空挡滑行的操作方法。长时间高速行驶停车后，不要立即关闭发动机，应怠速运行3～5min，使轴承停转后，再关闭油路熄火。

4.保持正常的工作温度

增压器工作时，涡轮外壳正常温度为400℃左右，压气机外壳的温度以不烫手为合适。在使用中，柴油机供油量不宜过大，供油时间不宜过晚，也不能长时间超负荷运转或经常轰油门。

5.定期对增压器进行维护

在使用中，应经常检查并紧固增压器三壳体的紧固螺栓，消除漏油、漏气现象。按使用说明书要求，增压器每工作约1 000h，对压气机叶轮清洗一次，检查叶轮有无损伤及裂纹、轴承间隙及转子轴向窜动量、转子的静平衡和动平衡等，必要时应修复或更换。