柴油車廢氣渦輪增壓器故障分析與正確使用維護

李治亮

【摘 要】廢氣渦輪增壓器是柴油運輸車和越野車配備的關鍵部件，對提高車輛的動力性和高原適應性起到重要作用，本文分析了廢氣渦輪增壓器常見的故障原因，總結了渦輪增壓器正確使用與維護應注意的問題。

【關鍵詞】渦輪增壓器；失效原因；正確使用

一定范圍內增加發動機進氣量是有效提高柴油發動機動力性和燃油經濟性的有效措施。發動機廢氣渦輪增壓器就是利用發動機廢氣的慣性沖力驅動渦輪室的渦輪高速旋轉，同時渦輪又帶動同軸的壓氣機葉輪旋轉，葉輪將空氣壓縮后經進氣支管送入發動機氣缸，最終增加發動機單位體積內的進氣量，使燃油得到充分燃燒利用，提高發動機輸出功率，降低燃油消耗及環境污染。配置了渦輪增壓器的柴油車輛，高原適應能力和動力性以及燃油經濟性得到明顯改善。雖然渦輪增壓器優勢明顯，但是在車輛上由于不正確的使用和維護，造成各種各樣的故障經常出現。

1 廢氣渦輪增壓器常見故障與原因分析

廢氣渦輪增壓器由于是利用發動機排氣作為動力，而排出的氣體溫度較高，為了減少排氣支管長距離溫度輻射，一般將廢氣渦輪增壓器安裝在柴油機排氣系統的出口位置，其工作溫度達到500℃—700℃，轉子軸轉速高達10萬r/min—20萬r/min，壓氣機內部約為3倍大氣壓，工作條件十分苛刻。其常見的故障及原因包括以下幾個方面：

1.1 廢氣渦輪增壓器喘振

發動機工作時在廢氣渦輪增壓器壓氣機端發出異響聲音，如同一陣一陣“氣喘”聲，發動機工作不平穩，震動加大，功率下降，排氣管有時冒黑煙，即為廢氣渦輪增壓器喘振。產生喘振的主要原因一般是進氣系統堵塞，如進氣總管被雜物堵塞、空氣濾芯過臟，造成進氣量減少，進氣不暢通，增壓器壓氣機內部壓縮空氣量不足，造成進氣管內部空氣壓力產生大的波動，形成發動機振動以及燃油燃燒不充分，冒黑煙，輸出功率下降等問題。

1.2 廢氣渦輪增壓器運轉時發出雜聲

廢氣渦輪增壓器在運轉時發出雜音，特別是發動機剛停止運轉，增壓器還在轉動時，雜音特別明顯，如金屬的撞擊、摩擦聲。造成這種情況的原因可能是轉子軸、葉輪外緣與殼體之間的間隙過小，軸承與止推片磨損嚴重，轉子橫向游動加大，引起葉輪外緣與殼體磨損加劇；也有可能是壓氣機有異物進入，碰撞葉片變形，轉子平衡破壞，在高速旋轉時磨損嚴重，發出摩擦異響。此時一般需要檢查其外部連接緊固是否可靠，以及管道有無松動，最后再拆解增壓器轉子葉輪，有問題時需進行更換修復。

1.3 增壓壓力下降

當渦輪增壓器壓氣機內部壓力下降時，柴油發動機進氣量減少，輸出功率下降，同時耗油量增加，增壓器外部溫度也會升高。造成此中情況的原因主要有以下三個方面：一是，空氣濾清器濾芯過臟，進氣受阻，壓氣機工作效率低，導致壓力下降；二是，空氣濾芯除塵效果差，一些油污、灰塵附著在葉輪以及擴壓器通道上，使進氣通道阻力增大，導致進氣壓力下降；三是，渦輪機積炭嚴重，燃油燃燒不充分或者增壓器自身漏油，在渦輪葉片以及轉軸與密封環之間形成積碳，轉子阻力增大，轉速下降，工作效率降低。

1.4 增壓壓力過高

發動機起動一段時間后，渦輪增壓器壓氣機內部壓力上升，排氣管和渦輪殼體溫度過高甚至發紅。主要原因可能是排氣門關閉不嚴或者是燃油供給系統出現問題，如供油提前角過小，噴油過遲，發動機做功后期缸內壓力較大，使廢氣能量增加，從而增加了渦輪的驅動力，轉子轉速升高，壓氣機壓力增加，排氣溫度升高，引起渦輪增壓器工作溫度過高，轉子超速，對其工作及為不利。

1.5 渦輪增壓器漏油

漏油是渦輪增壓器最常見的故障，也是導致其他部件近一步損壞的主要原因。渦輪增壓器漏油主要包括潤滑油管、渦輪室和壓氣室三個部分出現的泄露。而造成泄露的原因主要有兩個方面：一是，潤滑系統壓力平衡被破壞，如曲軸箱下部油底殼內壓力增高或者渦輪增壓器潤滑回油油路堵塞，造成增壓器回油不暢通，從而導致潤滑油在轉子總成的中間處積留過多，壓力增大，潤滑油沿轉子軸流入壓氣葉輪，容易造成靠近葉輪一端的密封環損壞，出現漏油。同時漏油以后造成轉子軸承得不到充分潤滑，磨損加劇。二是，內部密封系統失效，增壓器內部多采用接觸式漲圈油封結構，受加工精度以及工作環境的影響，其自身使用一段時間后會出現磨損、老化而失效，造成密封效果變差，出現漏油。

2 正確使用渦輪增壓器柴油車輛

1）冷車起動時，要根據環境溫度的情況怠速一段時間，特別是在低溫情況下要進行暖機，目的是為了建立車輛正常工作時的潤滑油循環壓力，使冷卻水溫和潤滑油溫度達到標準值，這樣潤滑油的流動性才能變好，而此時渦輪增壓器轉速相對不高，渦輪增壓器得到充分潤滑。對于長期停放的車輛，在車輛使用時要注意檢查增壓器轉子有無卡滯現象，起動前，必須對增壓器進行預潤滑（在增壓器中間軸承上的機油孔內或者增壓器進油口倒入潤滑油），否則會燒壞增壓器。

2）熄火停車時，切記發動機不能高轉速突然熄火，這是因為發動機高轉速停車后，機油泵立即停止工作，潤滑油壓力迅速下降，而此時渦輪增壓器轉子在慣性作用下仍然高速旋轉，同時排氣管高溫傳到增壓器外殼上，潤滑油流動緩慢，易被燒成積碳，堵塞進出油口，軸承得不到潤滑，加速軸承與轉子軸之間的磨損。因此，停車時正確的做法是逐步降低轉速，減小負荷，直到柴油機達到怠速工況，并怠速2—3分鐘，再關閉柴油機停車。

3）發動機正常工作時，應盡量避免柴油機長時間怠速運轉，因為當渦輪、壓氣機壓力過低時以及增壓器轉子軸轉速過低時，增壓器潤滑油密封裝置兩側壓力差增大，潤滑油會通過密封件滲漏到渦輪和壓氣機中，造成滲漏現象，保持車輛正常工作對渦輪增壓器使用極其重要。

3 渦輪增壓器正確保養

3.1 定期檢查

車輛使用時，發動機運行狀態下要注意檢查柴油機運行時的油壓與油溫是否正常，渦輪增壓器周圍有無漏氣漏油的情況，及其檢查、清潔空氣濾清器，確保增壓器進氣正常、清潔，避免異物進入氣路，影響增壓器性能。當柴油機停車后，檢查渦輪增壓器轉子慣性運轉應在1分鐘以上。

3.2 及時更換潤滑油

發動機工作一段時間后，潤滑油的品質會發生變化，而增壓器渦輪采用全浮動軸承，在高溫、高轉速下工作，對潤滑油的要求高，檢查潤滑油時可以采用手捻、看顏色、聞氣味的方法來判斷潤滑油是否有雜質、變質的情況，應定時、定里程進行更換，更換潤滑油時渦輪增壓器需要進行預先潤滑。

3.3 及時清理油污

增壓器長時間使用后，壓氣機殼體與葉輪都會沉積油污，影響增壓器壓氣效果。當壓氣機處于高壓比、大流量、低效率工況時，容易導致密封圈損壞，發生漏油，因此定期清理葉輪與殼體之間的油污必不可少。

[責任編輯：楊玉潔]