柴油发电机组增压器故障会出现发动机功率大幅降低，没有增压效果，长时间运转发动机排气散热不畅等现象。增压器损坏后会使空气不能充足进入燃烧室,出现功率下降30%,加大油门功率并不增加只是冒黑烟。
一、 废气涡轮增压器的结构及工作原理
通过发动机排放的废气推动涡轮叶片转动,再由涡轮叶片带动共用一轴的压气机叶片转动,由于压气机叶片是布置在发动机进气歧管,当涡轮叶片带动压气机叶片高速转动时,将会使发动机的压力升高,气缸内的空气密度加大,从而使发动机的进气量增多,此时即意味着可多喷柴油到气缸内进行燃烧,从而达到增加发动机功率的目的。同时由于发动机进气压力升高,可使发动机的混合气压力升高,使燃烧更加完全,从而大为降低发动机排放烟度值,达到减少环境污染的目的。为了改善带增压器发动机低转速时的动力性能,通常都装用高转速的废气涡轮增压器(高转速可达十几万转/分钟),为避免发动机高速时带来过高的进气压力和流量,而导致气缸爆发压力过高,油耗上升,增压器超速,一般都在增压器上装设旁通阀,由增压器的压力机压力控制旁通阀的开启。当压力超过规定值时,通过调节器动杆开启旁通阀,将气缸废气从旁通阀直接排到消声器。
二、 废气涡轮增压器损坏的形式及原因分析
根据对大量损坏废气涡轮增压器的调查分析和总结,目前发动机废气涡轮增压器常见的损坏形式及其原因分析如下:
(一) 、废气涡轮增压器漏油。
废气涡轮增压器两端或某一端漏油,是常见的故障之一。从理论上讲,正常压力的润滑油通过废气涡轮增压器轴承工作面后,油压已接近为零,然后靠重力自然向下流回发动机的油底壳。而且在正常工作状态下增压器两端叶轮的轮背处都有一定的气体压力,因此润滑油是不会从低压区向高压区流动的。密封环的主要作用是封住压气机和涡轮壳内的气体向中间体油腔泄漏,只有在特殊情况下,才起密封润滑油的作用。但在下列情况下仍可造成增压器的两端漏油。
1、密封环磨损失效
密封环由于正常或非正常的原因磨损和损坏后,无法密封润滑油而造成润滑油向外泄漏。
2、废气涡轮增压器浮动轴承磨损
浮动轴承磨损是造成增压器漏油常见的原因。发生此类故障后,轴承与轴之间间隙过大,油膜失稳,承载能力下降,转子轴系振动加剧,破坏了动平衡。过大的旋转半径使两端密封破坏,从而造成润滑油向外泄漏。
3、发动机长期怠速运转
发动机长时间怠速运转,增压器涡轮及叶轮的轮背处会产生一定的负压,而导致中间体内的润滑油向外泄漏。
4、回油不畅
在使用中如因润滑油的回油管路发生变形或阻塞,致使润滑油回油不畅,中间体内润滑油压力过高,压缩润滑油沿着转子轴向两端流动挤出密封环造成漏油。
5、发动机曲轴箱压力过高
曲轴箱废气压力超过规定值,会使增压器回油管路内压力升高,导致回油不畅而造成密封环漏油。
6、空气滤清器阻塞
如果空气滤清器滤芯因积尘过多而造成阻塞,会而导致压气机进气负压太高,叶轮的轮背处会出现因负压太高造成的密封环漏油。
7、长时间排气温度过高
如果由于空燃比不对、发动机正时有问题、废气排出不顺畅和发动机的其他控制系统问题等导致排气温度过高,使涡轮端密封处润滑油碳化,以及涡轮端轴承处局部过热造成密封和轴承过早失效,从而造成密封环漏油。
(二) 、废气涡轮增压器浮动轴承磨损
轴承磨损也是增压器常见的故障之一。发生此类故障后,轴承与轴之间间隙过大,油膜失稳,承载能力下降,转子轴系振动加剧,破坏了动平衡。过大的旋转半径使两端密封破坏,轻则漏润滑油,严重时可能使整台增压器毁坏。造成浮动轴承非正常磨损的主要原因有:
1、发动机润滑油使用不当
废气涡轮增压发动机由于其强化程度比较高,气缸的工作压力和机械零部件的机械负荷比非涡轮增压发动机高很多。废气涡轮增压器也是使用发动机的润滑油来润滑,而废气涡轮增压器的转速是发动机转速的几十倍,而且安装在温度很高的排气管上,以上这些因素都对发动机润滑油提出了比较苛刻的性能要求。因而废气涡轮增压器发动机不能使用适用于普通非废气涡轮增压器发动机的润滑油,因此必须按发动机说明书的要求使用润滑油,否则就容易出现由于润滑油使用不当而导致的浮动轴承非正常磨损的恶果。
2、发动机使用操作不当
涡轮增压发动机的使用有一定的特殊性,必须按照其操作规范使用。比如在发动机刚启动时,必须有一定的预热过程,等机油压力和冷却水温达到一定的要求,以保证发动机和废气涡轮增压器有良好的润滑保障。如果发动机启动后就高速大负荷运转的话,很容易由于机油黏度大、润滑性能不良和润滑油尚未完全供应到各润滑部位,造成发动机和废气涡轮增压器各摩擦部位润滑不良甚至短时间内处于干磨状态,导致废气涡轮增压器和发动机异常磨损。发动机长时间行驶后应怠速运行3～5分钟后才熄火,否则容易导致增压器散热不良,造成该部位润滑油结焦变质,加速轴承磨损。在发动机运转速度很高的情况下突然熄火,也容易导致由于发动机机油泵不工作不能给废气涡轮增压器提供润滑油,而废气涡轮增压器的转速很高,停止转动需要一定的时间,容易导致废气涡轮增压器在比较长的时间内处于干磨状态,而加速了轴承的磨损。
3、润滑油清洁度不良 由于废气涡轮增压器的转速非常高,因而对润滑油的清洁度有很高的要求。假如进气系统有破损和空气滤清器过滤性能不良的话,进入发动机的灰尘杂质容易加速废气涡轮增压器浮动轴承和发动机的磨损。
4、润滑油供应不良 增压器的润滑油是来自发动机机油泵的,若机油泵工作不正常,造成供油不足或油压过低,以及润滑油管路变形、阻塞,出现裂纹等现象导致润滑油供应量不足,导致增压器浮动轴承和轴由于润滑不良而损坏。
