二、中冷器中冷器的全称是中间冷却器。随着涡轮增压器压比的增加,空气压缩后温度升高,空气密度并未正比地增加,为进一步提高发动机功率,目前在中、高增压式增压器中一般却采用中间冷却器,以降低压气机出口的空气温度,增加充气密度。
中冷器的工作原理是增压空气在中冷器中受冷却介质作用而冷却。因此,中冷器的实质是热交换器。
目前汽车发动机都采用板翅式中冷器。材料多为铝合金。
按冷却介质可以分为水冷中冷器和空冷中冷器。汽车因受空间和尺寸的限制,一般采用空气冷却。 图5-75是SOFIM发动机空冷中冷器示意图。从压气机一端引出的5%-10%的高压空气经抽气管2流至与风扇制成一体且位于风扇外缘上的空气涡轮,推动涡轮带动风扇将周围空气吹向中冷器的芯部,冷却流入进气管的压缩空气。
驱动空气涡轮一风扇的能量与压气机的出口压力和温度有关,即与柴油机的负荷有关。当发动机负荷小时,压力口开较小,没有足够的能量供给空气涡轮,因此风扇不转;当发动机达到一定负荷时,中冷器逐渐开始起作用,而且负荷越大,中间冷却的作用越强。增压空气最低可冷却到50-60℃。
这种中冷方式的优点显而易见。无需额外消耗风扇动力即可冷却增压空气,提高空气流量,而且能与发动机工作负荷相匹配,从而有效地提高了废气涡轮增压发动机的功率,在不增加热负荷的条件下,功率可提高15%-20%。另外,采用中间冷却对降低排气中的有害物质浓度也是有利的。
三、废气涡轮增压器的使用
SOFIM发动机废气涡轮增压器在使用中应该注意以下几点:
1.增压器的转子轴转速高达80000-100000r/min,若使用一般机械中的轴承将无法正常工作。因此,增压器普遍采用全浮动轴承。全浮动轴承与转子轴和壳体轴承孔之间均有间隙,当转子轴高速旋转时,具有0.25-0.4MPa压力的润滑油充满这两个间隙,
使浮动轴承在内、外两层油膜中随转子轴同向旋转,但其转速却比转子轴低得多,从而使轴承相对轴承孔和转子轴的相对线速度大幅度下降。由于有双层油膜,可以双层冷却并产生双层阻尼。由此可知,浮动轴承具有高速轻载下工作可靠等优点,但同时也发现浮动轴承对润滑油的要求很高。增压器所用润滑油来自发动机润滑系统,参见 图2-113。然后经过增压器的进、回油管,润滑浮动轴承后,流回油底壳。因此,必须重申按规定牌号加注润滑油。
2.所用润滑油必须清洁,否则将加速轴承磨损,甚至导致增压器及发动机性能迅速恶化。因此,必须严格按照保养规定,定期清洗机油滤清器滤芯。15000km磨合期更换一次机油和滤芯,以后每10000km更换一次机油,必要时可以缩短换油间隔里程,但无论如何一年至少更换一次机油。
3.应按保养规定定期清洁空气滤清器,每两年更换一次空气滤清器滤芯或按行驶里程定期更换。使用中应经常检查进气系统是否漏气,排气系统的密封性。
4.为确保浮动轴承的润滑,发动机刚起动时,应怠速运转几分钟,至少30秒,因为机油的压力以及机油循环至浮动轴承处需要一定时间,否则浮动轴承的润滑条件得不到保障,加剧轴承磨损,甚至发生卡死故障。停机时也同样如此,逐渐减少负荷,直至怠速运转几分钟后方可停机。
5.增压器在使用了2000-2500小时后,应在发动机不解体的状态下测量转子轴的轴向移动量。测量前应先将进、排气管从增压器上拆下,把千分表触点顶在转子轴上,然后轴向推动叶轮进行测量,移动量应为0.10-0.3mm。若超差则应将增压器拆下检修,或更换增压器。
6.增压器是一个精密部件,如需要分解,必须严格按说明书操作,尽可能熟悉其结构,不应乱拆。增压器的旋转零件都经过整体平衡试验,分解时应作上记号,以免装配时破坏其原有动平衡。
7.分解后装配的增压器还需检查转子轴的轴向移动量及径向间隙。
四、废气涡轮增压器常见故障及排除
1.增压器转子轴卡死
引起转子轴卡死的原因有几点:
1)机油压力偏低。解决办法见润滑系常见故障与排除。
2)增压器进油管接头松,漏油导致转子轴和衬套缺油卡死。旋紧卡套、管接头套。
3)机油不清洁堵塞衬套油孔。更换机油,清洁或更换机油滤清器。
4)发动机冷起动突然加速导致机油来不及润滑衬套。应怠速几分钟后加速。
5)发动机经常紧急起动和急停机。在起动和停机过程中,均应怠速运转几分钟,然后逐渐增加或减小负荷。
2.增压器冒黑烟
增压器冒黑烟往往与润滑油有关:
1)转子轴与衬套间隙过大,渗透机油。检修增压器,更换衬套。
2)增压器机油回油管堵塞,机油进入涡轮从排气管排出。清洁增压器回油管,必要时更换橡胶套管。
3)增压器机油进油管接头漏油。旋紧接头,防止渗漏。
3.增压器转速低,发动机功率不足冒黑烟出现此类现象时应检修增压器排气放气阀,具体是:
1)涡轮或叶轮损坏。更换涡轮或叶轮。
2)排气放气阀膜片破裂。更换膜片。
3)排气放气阀弹簧失效。更换弹簧。
4)检查中冷器。
4.增压器转速高,压比增大导致发动机工作粗暴发现发动机工作粗暴现象后,着手检修增压器排气阀,调整弹簧预紧力。具体有以下两点:
1)排气放气阀胶管破损。更换硅橡胶管。
2)涡轮壳侧面通气小孔堵塞,清除脏物。 [TOP] |