故障檢修與技術維護

柴油發電機增壓器壓力不足或降低的原因

 

渦輪增壓的主要作用就是提高柴油發電機進氣量，從而提高柴油發電機的功率和扭矩，不過在使用中會出現增壓壓力下降的情況，這就會影響到工作效率，增壓壓力的變化對柴油發電機的性能影響較大，也容易察覺。當增壓壓力降低時，柴油發電機充氣量減少，功率下降，油耗增高，排氣溫度升高。因此，發現增壓壓力下降10%左右時應停機檢查。

增壓器模型圖

 

 

一、增壓器工作原理

柴油發電機是靠燃料在汽缸內燃燒作功來產生功率的，由于輸入的燃料量受到吸入汽缸內空氣量的限制，因此柴油發電機所產生的功率也會受到限制，如果柴油發電機的運行性能已處于最佳狀態，再增加輸出功率只能通過壓縮更多的空氣進入汽缸來增加燃料量，從而提高柴油發電機作功能力。

首先柴油發電機排出的廢氣，推動渦輪排氣端的渦輪葉輪，并使之旋轉。由此便能帶動與之相連的另一側的壓氣機葉輪也同時轉動。于是壓氣機葉輪就能把空氣從進風口強制吸進，并經葉片的旋轉壓縮后，再進入管徑越來越小的壓縮通道作二次壓縮，這些經壓縮的空氣溫度會比直接吸入的高，需要通過中冷器進行降溫之后再被注入汽缸內燃燒。如此重復即是渦輪增壓器的工作原理。

渦輪增壓器工作原理圖（單增壓）

渦輪增壓器工作原理圖（雙增壓）

 

 

二、增壓器壓力下降的故障原因

（1）空氣濾清器阻塞

空氣濾清器濾芯沾滿塵土而阻塞，導致進氣阻力增加，壓氣機吸氣損失增大，將使增壓壓力下降。此時，應及時保養空氣濾清器。

（2）壓氣機通到臟污

空氣濾清器除塵效果欠佳，灰塵和潤滑油等粘附在渦輪增壓器的葉輪和擴壓器的通道上，使氣流阻力增加，導致壓氣機效率及增壓壓力下降。為防止這種現象，應保持空氣濾清器的濾清效果，并定期拆洗壓氣機。

（3）中冷器工作不佳  

中冷器流道中有污垢，冷卻水流動阻力增加，使進氣密度下降，進而使增壓壓力下降。當中冷器、出氣口的壓差大于26.7kPa時，應予以清洗。

（4）渦輪機積炭

柴油發電機燃燒不良以及渦輪增壓器密封裝置失效而漏油，在渦輪機的葉片上轉軸與密封環等易以形成積碳，其后果是是轉子旋轉阻力增加、轉速下降、柴油發電機啟動困難和加速不良，嚴重時可使渦輪增壓器停止跳動，增壓壓力隨之下降。

 

增壓器的渦輪機三維示意圖

 

 

（5）壓氣機密封性能差

外支撐式渦輪增壓器，當其壓氣機背面氣封損壞或柴油發電機氣缸密封性能下降時，一方面因為燃氣泄露時渦輪轉速下降，另一方面因近期泄露使壓氣機流量減小，兩者均能導致增壓壓力降低。排除的方法是更換壓氣機氣封和對柴油發電機進行保養，恢復氣缸的密封性能。

（6）渦輪背壓過高

壓氣機排氣不暢，排力阻力增大，燃氣在渦輪中膨脹受到一定的抑制，導致渦輪功率降低、增壓器轉速下降、壓氣機增壓壓力降低。造成渦輪背壓過高的原因可能是排氣管變形或排氣消聲器阻塞等。應予以拆卸、清潔或更換。

（7）噴嘴環工作不良

噴嘴環因長期處于高溫下工作，其葉片變形，噴嘴環截面面積加大，導致轉子的轉速和增壓壓力下降。因此，應更換噴嘴環。

（8）增壓器旁通閥失靈

增壓器旁通閥（增壓器壓力調節閥）中調節彈簧因溫度過高而失效，放氣閥因積炭而封閉不嚴等原因使旁通閥失靈，在較低的增壓壓力水就放掉了較多的燃氣，只是增壓壓力降低。出現這種現象可對旁通閥進行檢修。

（9）連接處漏氣

增壓器與柴油發電機連接處漏氣，如進氣道膠管破裂、松脫等，使增壓壓力下降，應予以排除。

（10）轉子運動卡滯

渦輪增壓器的軸承磨損，轉子葉輪碰擦殼體，或有雜物阻滯，使增壓壓力隨轉子速度的下降而降低。應予以更換軸承。

（11）排氣管消聲器堵塞

排氣不暢，使渦輪排氣背壓過高，也會導致增壓壓力降低。柴油發電機氣缸套、活塞、活塞環、氣閥和氣閥座圈等零部件磨損嚴重，增壓空氣進入氣缸后泄漏量增大，使增壓壓力及壓氣機效率降低。

三、增壓器壓力不足的調節方法

在調節增壓器壓力之前，首先要做好換增壓器的準備，也就是增壓器已經用了很久了已經很舊了，以至于增壓器壓力不足，在增壓器沒有漏油的情況下，可以自己動手調一調，死馬當活馬醫，調好了最好，沒調好反正也做好了最壞的打算。

 

先把增壓器外面的罩子取下，里面有一根小螺桿，小螺桿的盡頭有一顆螺母，將這顆螺母擰松，然后再將螺桿縮短即可調節增加增壓器的壓力，調節完畢再將螺母擰緊，裝好罩子即可。新的增壓器最好不要隨意調節，康明斯發電機廠家也標明嚴禁亂調的，以免損壞機器得不償失。舊的增壓器壞了換新的即可，當感受到增壓器壓力不足上坡無力時，不妨動手調節一下。增壓器再出廠的時候就是調好的，當壓力超過4Mpa時就會自動打開排氣。

渦輪增壓器立面圖

渦輪增壓器前視圖

 

 

四、增壓器維護方法

1、清潔空氣濾清器

空氣濾清器被堵塞之后，壓氣機的進氣阻力增加，導致增壓壓力下降；

2、清洗中冷器和壓氣機

中冷器和壓氣機的內部積有油泥、灰塵會增加進氣阻力，當中冷器進、出口壓力差超過技術標準時，應清洗它的內部通道。壓氣機渦殼和葉輪上沽有油泥和灰塵時應分解清洗，并要定期進行；

 

3、清除積碳

增壓器的內部積碳會增加轉子的轉動阻力，使增壓器轉速下降，增壓壓力降低。積碳通常積存在渦輪葉片、轉軸、密封環等部位，一般是因密封不嚴，機油漏入燒結及燃油燃燒不完全所致；檢查轉子的軸向、徑向間隙，消除刮碰現象。轉子的軸向間隙過大或變形產生刮碰現象，轉子的轉速也會下降，導致增壓壓力下降。所以分解保養增壓器時，轉子的徑向間隙和軸向間隙都要認真測量，并注意觀察是否有刮碰現象。

 

 

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