不同品牌的廢氣渦輪增壓器(包括卡特、惠遠(yuǎn)、蓋瑞特等)在各種大、中型柴油卡車、平板運(yùn)輸車、自卸車以及各種工程機(jī)械上應(yīng)用廣泛。如ZL-50裝載機(jī)的上柴6135柴油機(jī)上裝有GJ110、J112增壓器;PY-180平地機(jī)的D6114柴油機(jī)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(jī)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(shí)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(dá)每分鐘數(shù)萬(wàn)轉(zhuǎn),并且長(zhǎng)期在排氣高溫下運(yùn)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(dāng)造成的動(dòng)力下降、油耗上升,進(jìn)而導(dǎo)致作業(yè)效率和經(jīng)濟(jì)效益大幅下降。筆者根據(jù)常年在工程實(shí)踐中對(duì)柴油機(jī)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。
1正確使用柴油機(jī)
首先是柴機(jī)油的質(zhì)量等級(jí),對(duì)于低增壓柴油機(jī),應(yīng)選用不低于CC級(jí)的柴機(jī)油;對(duì)于中增壓柴油機(jī),則應(yīng)選用不低于CD級(jí)的柴機(jī)油。其次是柴機(jī)油的粘度等級(jí),應(yīng)根據(jù)氣溫條件、機(jī)件磨損狀況等選用合適的粘度牌號(hào)。再次是柴機(jī)油的清潔性,因?yàn)閺U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(jī)油過臟或變質(zhì),會(huì)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(rùn)滑油膜而使轉(zhuǎn)子軸與軸承咬死。因此一定要保持機(jī)油的清潔,經(jīng)常清潔機(jī)油濾清器,及時(shí)更換變質(zhì)失效的機(jī)油。
2正確的冷車起動(dòng)方法
車輛起動(dòng)后,應(yīng)讓柴油機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)幾分鐘(取決于發(fā)動(dòng)機(jī)溫度和外界大氣溫度),待機(jī)油達(dá)到一定的溫度和壓力,流動(dòng)性能改善,增壓器軸承得到充分潤(rùn)滑后,方可提高轉(zhuǎn)速,起步行駛或投入施工作業(yè),這一點(diǎn)在外界氣溫較低時(shí)尤為重要。對(duì)于停車時(shí)間較長(zhǎng)(如超過數(shù)天)的車輛,起動(dòng)前應(yīng)該松開增壓器進(jìn)油管接頭,向進(jìn)油口加注適量與油底殼同牌號(hào)的機(jī)油,以防起動(dòng)時(shí)因潤(rùn)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(jī)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(yùn)轉(zhuǎn)的柴油機(jī),如果突然熄火,廢氣渦輪增壓器內(nèi)的機(jī)油會(huì)因機(jī)油泵停轉(zhuǎn)而馬上停止循環(huán)流動(dòng), 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(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的柴油機(jī),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(dòng)的機(jī)油熬煎成積炭。當(dāng)積炭越積越多時(shí),還會(huì)阻塞進(jìn)油口,導(dǎo)致軸承缺油,即使進(jìn)油口不堵塞,積炭也會(huì)加速軸承磨損。為此,熄火前務(wù)必讓柴油機(jī)逐漸減少負(fù)荷,最后怠速運(yùn)轉(zhuǎn)適當(dāng)時(shí)間,待增壓器轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)速降低和機(jī)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(huì)繼續(xù)空轉(zhuǎn)一定時(shí)間,有時(shí)可聽到輕微的“嗡嗡”聲。
4柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中的正確操作
①保持增壓器的正常工作溫度。增壓器工作時(shí),渦輪殼正常溫度為400℃左右,壓氣機(jī)殼的溫度以不燙手為合適,在使用中,若柴油機(jī)供油量過大,供油時(shí)間過晚,長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)或經(jīng)常轟油門,都會(huì)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(jī)油竄入渦輪殼,隨著排出氣缸的高溫廢氣一起排出,造成機(jī)油過度消耗,排氣管也出現(xiàn)冒煙。若壓氣機(jī)端油封失效,增壓器內(nèi)的機(jī)油便竄入壓氣機(jī)殼,隨著進(jìn)氣被吸入氣缸內(nèi)燃燒,同樣造成機(jī)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(rùn)滑系統(tǒng)機(jī)油壓力。柴油機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中,當(dāng)潤(rùn)滑系統(tǒng)機(jī)油壓力低于015MPa時(shí),應(yīng)停車檢查,以防增壓器潤(rùn)滑不良而燒蝕轉(zhuǎn)子軸與軸承。機(jī)油壓力也不可過高,以免機(jī)油竄入渦輪室或壓氣機(jī)室。柴油機(jī)低速空轉(zhuǎn)的時(shí)間不可過長(zhǎng),以防機(jī)油壓力過低而使增壓器潤(rùn)滑不良。
③加強(qiáng)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(jī)加裝增壓器后,噴油泵供油量相應(yīng)調(diào)大,如果空氣濾清器堵塞而進(jìn)氣不足,柴油機(jī)功率便會(huì)明顯下降。因此要加強(qiáng)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(huì)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(jìn)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(jī)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(jìn)、回油口有無(wú)積炭,并仔細(xì)清除干凈,確保機(jī)油暢通無(wú)阻。刮除沉積在壓氣機(jī)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(shí)予以更換。拆裝增壓器時(shí),由于渦輪殼與壓氣機(jī)殼均為薄壁鑄件,切忌摔打碰撞,必要時(shí)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(shí)必須按原記號(hào)就位,以免影響其動(dòng)平衡。總裝時(shí)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(jī)油進(jìn)、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(jī)油向渦輪室或壓氣機(jī)室滲漏。
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