涡轮增压器工作原理和维修

小桃红

<FONT size=2><FONT face=宋体>在讨论涡轮增压发动机系统之前，先回顾一下内燃机的基本工作原理及其同空气增压系统的关系。</FONT><SPAN style="mso-bidi-font-size: 10.0pt"> </SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-hansi-font-family: Times New Roman">内燃机是一种耗气机械，因为燃油需要与空气混合才能完成燃烧冲程。一旦空燃比达到某一值后，再增加燃油，除了将黑烟和未燃尽的燃油排到大气中外，不会产生更多功率。发动机供油越多，黑烟就越浓。因此，超过空燃比极限后，增加供油量只会造成燃油消耗量过多、大气污染、废气温度升高，并使柴油机寿命缩短。由此可见，增加空气量的能力对发动机来说是多么重要。</SPAN><SPAN lang=EN-US style="mso-bidi-font-size: 10.0pt"><?XML:NAMESPACE PREFIX = O /><O:P></O:P></SPAN></FONT><P class=MsoNormal style="TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; MARGIN: 0px 0px 5px; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 150%"><FONT size=2><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-hansi-font-family: Times New Roman">    涡轮增压器是一种利用发动机排气中的剩余能量来工作的空气泵。废气驱动涡轮叶轮总成，它与压气机叶轮相连接，如图</SPAN><SPAN lang=EN-US style="mso-bidi-font-size: 10.0pt">1 </SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-hansi-font-family: Times New Roman">所示。当涡轮增压器转子转动时，大量的压缩空气被输送到发动机的燃烧室里。由于增加了压缩空气的重量，就可以使更多的燃油喷入到发动机里去，使发动机在尺寸不变的条件下而产生更多的功率。<SPAN lang=EN-US><O:P></O:P></SPAN></SPAN></FONT></P><DIV align=center><TABLE id=table53 style="BORDER-COLLAPSE: collapse; mso-table-layout-alt: fixed; mso-padding-alt: 0cm 5.4pt 0cm 5.4pt" cellSpacing=0 cellPadding=0 border=0><TBODY><TR><TD style="PADDING-RIGHT: 5.4pt; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; WIDTH: 492.7pt; PADDING-TOP: 0cm" vAlign=top width=657><P class=MsoNormal style="MARGIN: 0px 0px 5px; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center" align=center><SPAN lang=EN-US style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-hansi-font-family: Times New Roman"><FONT size=2><IMG height=175 src="http://www.ephua.com/1.gif" width=381 v:shapes="_x0000_i1025"><O:P></O:P> </FONT></SPAN></P></TD></TR></TBODY></TABLE></DIV><P class=MsoNormal style="MARGIN: 0px 0px 5px; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center" align=center><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-hansi-font-family: Times New Roman"><FONT size=2>图<SPAN lang=EN-US>1 废气涡轮增压系统<O:P> </O:P></SPAN></FONT></SPAN></P><P class=MsoNormal style="MARGIN: 0px 0px 5px; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center" align=center><B style="mso-bidi-font-weight: normal"><FONT color=#0000ff size=4><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-hansi-font-family: Times New Roman">二、空气增压系统的优点</SPAN></FONT><FONT color=#0000ff size=2><SPAN lang=EN-US style="mso-bidi-font-size: 10.0pt"><O:P></O:P></SPAN></FONT></B></P><P class=MsoNormal style="TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; MARGIN: 0px 0px 5px; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 150%"><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-hansi-font-family: Times New Roman"><FONT size=2>    涡轮增压有许多好处。非增压发动机通过曲轴的运动直接从大气中吸进空气，而涡轮增压器向发动机提供压缩空气。由于进入气缸的空气增多，所以允许喷入较多的燃油，使发动机产生较多的功率并具有较高的燃烧效率。这意味着一台尺寸和重量相同的发动机经增压后可以产生较多的功率，或者说，一台小排量发动机经增压后可产生与较大发动机相同的功率。其它还有节约燃油和降低排放等优点。<SPAN lang=EN-US><O:P> </O:P></SPAN></FONT></SPAN></P><P class=MsoNormal style="TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; MARGIN: 0px 0px 5px; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 150%"><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-hansi-font-family: Times New Roman"><FONT size=2>    由于涡轮增压器为发动机提供了更多的空气，燃油在发动机气缸里燃烧时会燃烧得更充分、更彻底。发动机进气管的空气保持正压力（大于大气压的压力）对发动机有几方面的好处。当发动机进排气门重叠开启时，新鲜空气吹入燃烧室，清除所有残留在燃烧室里的废气，同时冷却气缸头、活塞和气门。<SPAN lang=EN-US><O:P> </O:P></SPAN></FONT></SPAN></P><P class=MsoNormal style="TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; MARGIN: 0px 0px 5px; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 150%"><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-hansi-font-family: Times New Roman"><FONT size=2>    涡轮增压器可使非增压发动机在高原上工作时得到氧气补偿（使其达到标准大气条件）。发动机和涡轮增压器相匹配，使进气管压力保持海平面大气压。而一台自然吸气的发动机，随着海拔高度的增加，其功率将下降。<SPAN lang=EN-US><O:P> </O:P></SPAN></FONT></SPAN></P>

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操作步骤／预防性维护<BR><BR>   多年的经验告诉我们，造成涡轮增压器事故的主要原因是润滑问题，例如润滑油供油滞后、节流或缺油和在润滑油里有杂质等。占第二位的原因是外来物体进入压气机叶轮或涡轮叶轮。 <BR><BR>要有良好的维护保养习惯，特别是对空气滤清器、润滑油品质和润滑油滤清器等的维护保养。因为涡轮增压器工作转速很高，所以良好的维护保养是非常重要的。适当的操作步骤和预防性的维护保养，可以保证涡轮增压器的使用寿命和良好性能。<BR><BR><P class=MsoNormal style=\"TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; MARGIN: 0px 0px 5px; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 150%; mso-list: l4 level1 lfo4; tab-stops: list 18.0pt\"><B style=\"mso-bidi-font-weight: normal\"><FONT size=2><SPAN lang=EN-US style=\"FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-hansi-font-family: Times New Roman\">1)<SPAN style=\"FONT-WEIGHT: normal; FONT-STYLE: normal; FONT-FAMILY: Times New Roman; FONT-VARIANT: normal\">  </SPAN></SPAN><SPAN style=\"FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-hansi-font-family: Times New Roman\">在发动机润滑油压力建立以前，必须使发动机保持在怠速状态。<SPAN lang=EN-US><?XML:NAMESPACE PREFIX = O /><O:P></O:P></SPAN></SPAN></FONT></B></P><P class=MsoNormal style=\"TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; MARGIN: 0px 0px 5px; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 150%\"><SPAN style=\"FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-hansi-font-family: Times New Roman\"><FONT size=2>    发动机在启动之后立即加速，会使涡轮增压器在其轴承还来不及得到充分润滑的情况下就以最大转速工作。涡轮增压器在润滑不充分的情况下工作会损坏它的轴承。重复地这样做会导致涡轮增压器过早地损坏。<SPAN lang=EN-US><O:P> </O:P></SPAN></FONT></SPAN></P><P class=MsoNormal style=\"TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; MARGIN: 0px 0px 5px; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 150%\"><FONT color=#ff0000 size=2><B style=\"mso-bidi-font-weight: normal\"><SPAN style=\"FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-hansi-font-family: Times New Roman\">建议驾驶员起动发动机后应先怠速运行<SPAN lang=EN-US>3</SPAN></SPAN></B><B style=\"mso-bidi-font-weight: normal\"><SPAN lang=EN-US style=\"FONT-FAMILY: Symbol; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-hansi-font-family: Times New Roman; mso-ascii-font-family: 宋体; mso-char-type: symbol; mso-symbol-font-family: Symbol\">~</SPAN><SPAN lang=EN-US style=\"FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-hansi-font-family: Times New Roman\">5分钟。</SPAN><SPAN lang=EN-US style=\"mso-bidi-font-size: 10.0pt\"><O:P> </O:P></SPAN></B></FONT></P><P class=MsoNormal style=\"TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; MARGIN: 0px 0px 5px; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 150%; mso-list: l4 level1 lfo4; tab-stops: list 18.0pt\"><B style=\"mso-bidi-font-weight: normal\"><FONT size=2><SPAN lang=EN-US style=\"FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-hansi-font-family: Times New Roman\">2)<SPAN style=\"FONT-WEIGHT: normal; FONT-STYLE: normal; FONT-FAMILY: Times New Roman; FONT-VARIANT: normal\">  </SPAN></SPAN><SPAN style=\"FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-hansi-font-family: Times New Roman\">在发动机停车之前，要使它的温度和转速逐步地从最大值降下来。<SPAN lang=EN-US><O:P></O:P></SPAN></SPAN></FONT></B></P><P class=MsoNormal style=\"TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; MARGIN: 0px 0px 5px; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 150%\"><SPAN style=\"FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-hansi-font-family: Times New Roman\"><FONT size=2>    涡轮增压器的工作转速和连续工作温度都比其它机器要高。当发动机在最大输出功率或最大扭矩状态下工作时，涡轮增压器的转速和温度也达到最大值。当发动机在这一工作点突然停车时，会使发动机尤其是涡轮增压器出问题。这时需要发动机中速怠速或在轻负荷工况下工作一段时间，同时仍要保持发动机的润滑油压力和流过冷却系统的空气量不变。遵循这些准则可以防止涡轮增压器长期在缺乏润滑油的情况下运转，并可以防止涡轮增压器内部积碳现象，这是在热回吸的作用下使轴承或中间壳里的残留润滑油碳化而形成的。<SPAN lang=EN-US><O:P> </O:P></SPAN></FONT></SPAN></P><P class=MsoNormal style=\"TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; MARGIN: 0px 0px 5px; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 150%\"><FONT color=#ff0000 size=2><B style=\"mso-bidi-font-weight: normal\"><SPAN style=\"FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-hansi-font-family: Times New Roman\">建议驾驶员在停机前应先怠速运行<SPAN lang=EN-US>3</SPAN></SPAN></B><B style=\"mso-bidi-font-weight: normal\"><SPAN lang=EN-US style=\"FONT-FAMILY: Symbol; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-hansi-font-family: Times New Roman; mso-ascii-font-family: 宋体; mso-char-type: symbol; mso-symbol-font-family: Symbol\">~</SPAN><SPAN lang=EN-US style=\"FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-hansi-font-family: Times New Roman\">5分钟。</SPAN><SPAN lang=EN-US style=\"mso-bidi-font-size: 10.0pt\"><O:P> </O:P></SPAN></B></FONT></P><P class=MsoNormal style=\"TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; MARGIN: 0px 0px 5px; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 150%; mso-list: l4 level1 lfo4; tab-stops: list 18.0pt\"><B style=\"mso-bidi-font-weight: normal\"><FONT size=2><SPAN lang=EN-US style=\"FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-hansi-font-family: Times New Roman\">3)<SPAN style=\"FONT-WEIGHT: normal; FONT-STYLE: normal; FONT-FAMILY: Times New Roman; FONT-VARIANT: normal\">  </SPAN></SPAN><SPAN style=\"FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-hansi-font-family: Times New Roman\">预先润滑涡轮增压器。<SPAN lang=EN-US><O:P></O:P></SPAN></SPAN></FONT></B></P><P class=MsoNormal style=\"TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; MARGIN: 0px 0px 5px; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 150%\"><FONT size=2><SPAN style=\"FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-hansi-font-family: Times New Roman\">    在更换滑油或做任何维修（包括放出润滑油）之后，涡轮增压器需要进行预先润滑。在发动机启动前要将曲轴盘动几次。启动发动机后，在进入高速运转前，让它怠速一段时间，以建立起整个润滑油循环和压力。</SPAN><SPAN lang=EN-US style=\"mso-bidi-font-size: 10.0pt\"><O:P> </O:P></SPAN></FONT></P><P class=MsoNormal style=\"TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; MARGIN: 0px 0px 5px; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 150%; mso-list: l4 level1 lfo4; tab-stops: list 18.0pt\"><B style=\"mso-bidi-font-weight: normal\"><FONT size=2><SPAN lang=EN-US style=\"FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-hansi-font-family: Times New Roman\">4)<SPAN style=\"FONT-WEIGHT: normal; FONT-STYLE: normal; FONT-FAMILY: Times New Roman; FONT-VARIANT: normal\">  </SPAN></SPAN><SPAN style=\"FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-hansi-font-family: Times New Roman\">低温时启动发动机必须谨慎。<SPAN lang=EN-US><O:P></O:P></SPAN></SPAN></FONT></B></P><P class=MsoNormal style=\"TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; MARGIN: 0px 0px 5px; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 150%\"><SPAN style=\"FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-hansi-font-family: Times New Roman\"><FONT size=2>    当环境温度过低或车辆长时间不用时，会影响发动机建立正常的润滑油压力和流量。在这种情况下，发动机启动后必须怠速几分钟才能进入高速工作状态。</FONT><B style=\"mso-bidi-font-weight: normal\"><FONT size=2><SPAN lang=EN-US><O:P> </O:P></SPAN></FONT></B></SPAN></P><P class=MsoNormal style=\"TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; MARGIN: 0px 0px 5px; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 150%; mso-list: l4 level1 lfo4; tab-stops: list 18.0pt\"><B style=\"mso-bidi-font-weight: normal\"><FONT size=2><SPAN lang=EN-US style=\"FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-hansi-font-family: Times New Roman\">5)<SPAN style=\"FONT-WEIGHT: normal; FONT-STYLE: normal; FONT-FAMILY: Times New Roman; FONT-VARIANT: normal\">  </SPAN></SPAN><SPAN style=\"FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-hansi-font-family: Times New Roman\">要避免发动机长时间的怠速。<SPAN lang=EN-US><O:P></O:P></SPAN></SPAN></FONT></B></P><P class=MsoNormal style=\"TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; MARGIN: 0px 0px 5px; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 150%\"><FONT size=2><SPAN style=\"FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-hansi-font-family: Times New Roman\">    当涡轮和压气机中气体压力过低和涡轮增压器轴的转速过低时，润滑油会通过密封件渗漏到涡轮和压气机中。这一般不会造成机械损伤，但会弄脏叶轮，使用户产生抱怨。</SPAN><SPAN lang=EN-US style=\"mso-bidi-font-size: 10.0pt\"><O:P> </O:P></SPAN></FONT></P>