涡轮增压器的常见故障和维护

尹世金

（山东省日照市日东高速公路日照管理处，山东 日照 276826）

1 涡轮增压器的工作原理

涡轮增压器连接到发动机的排气歧管，气缸内排出的尾气带动涡轮旋转，与燃气轮机类似，涡轮通过轴与安装在空气过滤器与吸气管之间的压缩机相连，压缩机把空气压缩到气缸中气缸排出的尾气流过涡轮叶片，使涡轮旋转，流过叶片的尾气越多，涡轮旋转速度就越快，在连接涡轮的轴另一端，压缩机将空气抽到气缸中。压缩机是一种离心泵，它在叶片的中心位置吸入空气，并在旋转时将空气甩到外面。

为了适应高达150,000转/分的转速，必须小心支撑涡轮轴，大部分轴承在这样的高速下会爆炸，所以绝大多数的涡轮增压机使用的是液压轴承。这类轴承能使轴浮于一层薄薄的油膜上，这些油从轴四周恒定抽入。这可以起到两个作用：一方面能够降低轴和一些其他涡轮增压机部件的温度，另一方面能够减小轴在旋转时遇到的摩擦。

2 常见故障与排除方法

2.1 排气烟度不正常，冒蓝烟，功率下降

故障原因：由于缺乏空气引起，实际上由于空滤脏了，进气不畅造成的。进气管路的损坏。

增压器后的消音器或排气管阻塞或者损坏。增压器压气机叶轮轴端油封环磨损或损坏，导致润滑浮动轴承的机油通过进气管窜入燃烧室后成蓝烟冒出，使机油消化量增加。

排除方法：按规定清洗和修理，检查修复变形的管子，更换空滤，拆除压气机端可发现明显的甩油痕迹，更换油封环即可排查故障。

2.2 排气烟度正常，但机油消耗量增加

增压器涡轮端油封环磨损或者损坏，导致机油直接从油封环传入排气管排入大气。由于窜出的机油直接经排气管排入大气，故气缸内燃烧做功与颜色无关。

排除方法：拆检增压器涡轮端，可发现明显的甩油痕迹，更换油封环即可排查故障。

2.3 排气烟度正常，功率下降且带异常响声

故障原因：进气管法兰不密封；叶轮与壳体干涉。

排除方法：检查法兰，必要时更换。拆下涡轮机和压缩机的管道，检查有痕迹的壳体，必要时，按规定检查轴承间隙。

2.4 叶轮与壳体干涉有异响

原因：一般情况下，是由于浮动轴承与转子轴磨损严重，轴承间隙过大造成。

工作温度过高:润滑油不足或供油滞后。外部杂物或泥沙进入润滑系统。润滑油氧化或变质。外部异物进入柴油机的进气或排气系统。

排除方法：用手来回拉动转子轴和上下摆动压气机或涡轮端，判断有无松旷现象，若有，拆检、更换有关部件或更换增压器。

3 使用时应注意事项

（1）对新启用的或刚维修好的增压器。在使用前应用手拨动转子，检查有无呆滞现象和不正常的声音；在工作中若发出尖锐的声响，应立即停机。如果增压器出现振动现象，可能是由于空气压缩机叶轮、轴承或涡轮叶轮的损坏而引起，应予修换。

（2）必须保证压气机进气清洁，加强空气滤清器的清洗。不得让异物进入压气机和涡轮中；防止叶轮上积有灰尘，否则会降低压气机的效率。

（3）必须保证涡轮增压器有可靠的润滑，润滑油要清洁，油压要正常，油温不得过高或过低，油管接头要密封、不能有滴漏现象，增压器使用前应加以润滑（通过增压器进油管加入定量的机油）。

（4）应严格控制涡轮的进气温度，为此必须按规定调整柴油机的燃油系统，不得任意改变供油量。

（5）应经常听检增压器的运转情况；若增压器工作正常，柴油机刚刚停机后增压器转子仍可继续运转一定时间。

（6）各连接管应装配正确，拆检时不得任意变动，并应切实保证连接处的密封可靠。

（7）柴油机启动时，应保证增压器得到充分的润滑；柴油机停机前应在怠速下运转3～5min，以使润滑油将热量带走，避免烧坏密封环或使轴承咬死和轴承壳体变形。

4 如何正确地使用和维护涡轮增压器

造成涡轮增压器事故的主要原因是润滑问题，例如润滑油供油滞后、节流或缺油和在润滑油里有杂质等。其次是外来物体进入压气机叶轮或涡轮叶轮。

如何延长涡轮增压器的使用呢：

（1）经常保养维护涡轮增压器。

要有良好的维护保养习惯，特别是对空气滤清器、润滑油品质和润滑油滤清器等的维护保养。因为涡轮增压器工作转速很高，所以良好的维护保养是非常重要的。适当的操作步骤和预防性的维护保养，可以保证涡轮增压器的使用寿命和良好性能。

经常对压气机进行清洗，不需要单独对涡轮增压器作周期性的维护保养。因为一般的维修人员没有专用设备是不能对涡轮增压器做校准和调整工作，并且涡轮增压器的润滑油是由它所在的发动机供应的。所以涡轮增压器的预防性维护保养主要是保证发动机与空气增压系统的完整性以及不让发动机以损害涡轮增压器和发动机自身的方式来工作。

（2）采取防性措施延长涡轮增压器的工作寿命

在发动机润滑油压力建立以前，必须使发动机保持在怠速状态。

发动机在启动之后立即加速，会使涡轮增压器在其轴承还来不及得到充分润滑的情况下就以最大转速工作。涡轮增压器在润滑不充分的情况下工作会损坏它的轴承。重复地这样做会导致涡轮增压器过早地损坏。建议驾驶员起动发动机后应先怠速运行3～5分钟。

在发动机停车之前，要使它的温度和转速逐步地从最大值降下来。

涡轮增压器的工作转速和连续工作温度都比其它机器要高。当发动机在最大输出功率或最大扭矩状态下工作时，涡轮增压器的转速和温度也达到最大值。当发动机在这一工作点突然停车时，会使发动机尤其是涡轮增压器出问题。这时需要发动机中速怠速或在轻负荷工况下工作一段时间，同时仍要保持发动机的润滑油压力和流过冷却系统的空气量不变。遵循这些准则可以防止涡轮增压器长期在缺乏润滑油的情况下运转，并可以防止涡轮增压器内部积碳现象，这是在热回吸的作用下使轴承或中间壳里的残留润滑油碳化而形成的。建议驾驶员在停机前应先怠速运行3～5分钟。预先润滑涡轮增压器。

在更换滑油或做任何维修（包括放出润滑油）之后，涡轮增压器需要进行预先润滑。在发动机启动前要将曲轴盘动几次。启动发动机后，在进入高速运转前，让它怠速一段时间，以建立起整个润滑油循环和压力。低温时启动发动机必须谨慎。当环境温度过低或车辆长时间不用时，会影响发动机建立正常的润滑油压力和流量。在这种情况下，发动机启动后必须怠速几分钟才能进入高速工作状态。免发动机长时间的怠速。当涡轮和压气机中气体压力过低和涡轮增压器轴的转速过低时，润滑油会通过密封件渗漏到涡轮和压气机中。这一般不会造成机械损伤，但会弄脏叶轮。

[1]邢利成.发动机增压器早期磨损的原因及分析,重型机械.

[2]沈银荣.废气涡轮增压器常见故障的排除,工程机械与维修.

[3]渭南柴油机厂.修理手册.