不同品牌的廢氣渦輪增壓器(包括卡特、惠遠、蓋瑞特等)在各種大、中型柴油卡車、平板運輸車、自卸車以及各種工程機械上應(yīng)用廣泛。如ZL-50裝載機的上柴6135柴油機上裝有GJ110、J112增壓器;PY-180平地機的D6114柴油機上裝有HIE增壓器;解放工程王自卸車裝有WHIC增壓器;斯太爾重型車裝有蓋瑞特增壓器等。它們使柴油機在結(jié)構(gòu)尺寸不變的條件下明顯提高功率、增大扭矩,同時降低油耗,減少排氣污染,尤其在高原地區(qū)效果更加明顯。在工作過程中,增壓器的轉(zhuǎn)速高達每分鐘數(shù)萬轉(zhuǎn),并且長期在排氣高溫下運轉(zhuǎn),因此其工作條件惡劣。上述車輛在使用中,都不同程度出現(xiàn)過由于增壓器使用不當造成的動力下降、油耗上升,進而導(dǎo)致作業(yè)效率和經(jīng)濟效益大幅下降。筆者根據(jù)常年在工程實踐中對柴油機廢氣渦輪增壓器各種故障的研究,就其常見故障的產(chǎn)生原因及預(yù)防措施特作如下討論。
柴油發(fā)動機渦輪增壓器
1、正確使用柴油機
首先是柴機油的質(zhì)量等級,對于低增壓柴油機,應(yīng)選用不低于CC級的柴機油;對于中增壓柴油機,則應(yīng)選用不低于CD級的柴機油。其次是柴機油的粘度等級,應(yīng)根據(jù)氣溫條件、機件磨損狀況等選用合適的粘度牌號。再次是柴機油的清潔性,因為廢氣渦輪增壓器的轉(zhuǎn)子軸與其軸承(軸套)的配合較為精密,若柴機油過臟或變質(zhì),會將雜質(zhì)或磨粒等帶入增壓器內(nèi),輕則加速軸承磨損,重則不能形成潤滑油膜而使轉(zhuǎn)子軸與軸承咬死。因此一定要保持機油的清潔,經(jīng)常清潔機油濾清器,及時更換變質(zhì)失效的機油。
柴油渦輪增壓器
2、正確的冷車起動方法
車輛起動后,應(yīng)讓柴油機怠速運轉(zhuǎn)幾分鐘(取決于發(fā)動機溫度和外界大氣溫度),待機油達到一定的溫度和壓力,流動性能改善,增壓器軸承得到充分潤滑后,方可提高轉(zhuǎn)速,起步行駛或投入施工作業(yè),這一點在外界氣溫較低時尤為重要。對于停車時間較長(如超過數(shù)天)的車輛,起動前應(yīng)該松開增壓器進油管接頭,向進油口加注適量與油底殼同牌號的機油,以防起動時因潤滑不良而使轉(zhuǎn)子軸發(fā)生燒蝕。有的用戶在解放工程王自卸車上,在日本小松平地機上曾經(jīng)發(fā)生過類似的情況,應(yīng)該盡量避免。
3、正確的熄火方法
正在高速運轉(zhuǎn)的柴油機,如果突然熄火,廢氣渦輪增壓器內(nèi)的機油會因機油泵停轉(zhuǎn)而馬上停止循環(huán)流動,但增壓器的轉(zhuǎn)子軸在慣性作用下仍在高速旋轉(zhuǎn),這就容易因斷油而與其軸承燒死。另外,帶負荷運轉(zhuǎn)的柴油機,其排氣歧管溫度很高,若突然停轉(zhuǎn),該處熱量便傳至增壓器殼體上,把已經(jīng)停止流動的機油熬煎成積炭。當積炭越積越多時,還會阻塞進油口,導(dǎo)致軸承缺油,即使進油口不堵塞,積炭也會加速軸承磨損。為此,熄火前務(wù)必讓柴油機逐漸減少負荷,最后怠速運轉(zhuǎn)適當時間,待增壓器轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)速降低和機油溫度有所下降后再熄火停車。熄火后,增壓器轉(zhuǎn)子軸仍會繼續(xù)空轉(zhuǎn)一定時間,有時可聽到輕微的“嗡嗡”聲。
柴油渦輪增壓器
4、柴油機運轉(zhuǎn)中的正確操
1.保持增壓器的正常工作溫度。增壓器工作時,渦輪殼正常溫度為400℃左右,壓氣機殼的溫度以不燙手為合適,在使用中,若柴油機供油量過大,供油時間過晚,長時間超負荷運轉(zhuǎn)或經(jīng)常轟油門,都會因排氣溫度過高而使增壓器過熱,磨損加劇。若渦輪端油封失效,增壓器內(nèi)的機油竄入渦輪殼,隨著排出氣缸的高溫廢氣一起排出,造成機油過度消耗,排氣管也出現(xiàn)冒煙。若壓氣機端油封失效,增壓器內(nèi)的機油便竄入壓氣機殼,隨著進氣被吸入氣缸內(nèi)燃燒,同樣造成機油過度消耗,排氣冒煙,還造成氣缸內(nèi)積炭增多。
2.保持正常的潤滑系統(tǒng)機油壓力。柴油機在運轉(zhuǎn)中,當潤滑系統(tǒng)機油壓力低于015MPa時,應(yīng)停車檢查,以防增壓器潤滑不良而燒蝕轉(zhuǎn)子軸與軸承。機油壓力也不可過高,以免機油竄入渦輪室或壓氣機室。柴油機低速空轉(zhuǎn)的時間不可過長,以防機油壓力過低而使增壓器潤滑不良。
3.加強空氣濾清器的保養(yǎng)工作。要使噴入氣缸的柴油充分燃燒,需供給大量的清潔空氣。柴油機加裝增壓器后,噴油泵供油量相應(yīng)調(diào)大,如果空氣濾清器堵加強氣濾清器的保養(yǎng),確保其正常工作狀態(tài)。另外,若濾清器濾芯破損或密封膠圈老化失效,增壓器會因灰砂侵入而轉(zhuǎn)速不穩(wěn),噪聲加劇,并導(dǎo)致軸承、油封和氣封組件加劇磨損。需注意的是,保養(yǎng)空濾器,切勿讓硬物落入進氣管,以免吸入增壓器后擊碎葉輪或折斷轉(zhuǎn)子軸,還有可能引發(fā)拉缸事故。
5、增壓器的正確保養(yǎng)
在使用中,應(yīng)經(jīng)常檢查并緊固增壓器三殼體之間的螺栓,消除漏油、漏氣現(xiàn)象。柴油機每工作500~1000h,應(yīng)卸下增壓器,檢查轉(zhuǎn)子是否旋轉(zhuǎn)靈活,增壓器進、回油口有無積炭,并仔細清除干凈,確保機油暢通無阻。刮除沉積在壓氣機喉口上的微小塵埃,清洗中間殼水夾層中的水垢、氣封道及油腔,清除渦輪、噴嘴環(huán)及渦輪殼內(nèi)的積炭,清洗各氣封件和油封件,并檢查其損傷情況,必要時予以更換。拆裝增壓器時,由于渦輪殼與壓氣機殼均為薄壁鑄件,切忌摔打碰撞,必要時應(yīng)用木錘輕敲,不可使用鐵器,以防擊破。轉(zhuǎn)子軸組件裝配時必須按原記號就位,以免影響其動平衡?？傃b時要保持清潔,不可讓雜物落入殼體內(nèi)腔或管道中。中間殼上的機油進、出油口應(yīng)垂直安裝,出油管從增壓器接出后應(yīng)逐漸彎曲接到曲軸箱去,中間不得有“死彎”,以防回油不暢通而使機油向渦輪室或壓氣機室滲漏。
