涡轮增压器工作原理和维修1(教案)

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1、涡轮增压器工作原理和维修一、发动机和空气增压系统的工作原理在讨论涡轮增压发动机系统Z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。内燃机是一种耗气机械，因为燃汕需耍与空气混合才能完成燃烧冲程。一旦空燃比达到某一值厉，再增加燃油，除了将黑烟和耒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。由此町见，增加空气量的能力对发动机来说是多么重耍。涡轮增压器是一-种利川发动机排气中的剩余能量來工作的空气泵。

2、废气驱动涡轮叶轮总成，它与压气机叶轮相连接，如图1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帝量，就可以使更多的燃汕喷入到发动机里去，使发动机在尺寸不变的条件下而产生更多的功率。图1废气涡轮增压系统二、空气增压系统的优点涡轮增压有许多好处。非增压发动机通过Illi轴的运动直接从大气屮吸进空气，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増多，所以允许喷入较多的燃汕，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和同的发动机经增压后可以产牛较多的功率，或者说，

3、一•台小排量发动机经增压后可产生与较人发动机相同的功率。其它还有节约燃油和降低排放等优点。山于涡轮增爪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）对发动机冇儿方面的好处。当发动机进排气门重叠开启时，新鲜空气吹入燃烧室，清除所冇残留在燃烧室里的废气，同时冷却气缸头、活塞和气门。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（使英达到标准大气条件）。发动机和涡轮增压器和匹配，使进气管压力保持海平而大气压。而一台门然吸气的发动机，随着海拔高度的增加，其功

4、率将下降。三、涡轮增压器的零部件机废气出口ttMl売局絵叶轮轮空x3in潭腹气进口空气出口压气机片轮图2涡轮增压器结构废气涡轮增压器（囹2）是由废气驱动的涡轮和径流式压气机组成的，它们分别被女•装在轴的两头并有各白的铸造壳体。轴木身被安装在屮间壳屮并由屮间壳来支撑。屮间壳的两侧分别同压气机壳和涡轮壳和连接，典型的涡轮増压器转速可以在100000转/分以上。■涡轮涡轮部分是个向心式的径流或混流装置，由铸造的涡轮叶轮、叶轮隔热罩及涡轮壳组成，进气口位于涡轮壳的外宜径处。废气流进涡轮，经叶轮叶片，从涡轮壳直径的中心部位流出。■压气机压气

5、机部分是个离心式或径向外流式装置，山铸造的压气机叶轮、后盖板及压气机壳组成,进气口位于压气机壳直径的中心部位处。空气在压气机内向外流，经叶轮叫片，从压气机壳的外胃径处流出。■中间壳和转子涡轮增压器卸去所连接的压气机壳和涡轮壳后剩下的部分称为中间壳和转子总成。中间壳（乂称轴承壳）以一个精心设计的轴承系统來支撑压气机和涡轮的轮轮系统。这一为高速运转而设计的轴承系统不能象Illi轴的轴承那样承受重的载荷，I何是必须精确地定位两只叶轮的位置，使其尽可能靠近两端壳子的轮廓型线。这种眾位的关键是向中间売汕孔、轴承和轴之间的间隙注入润滑油。注入到

6、间隙里的润滑油对提高涡轮增压器的效率和延长使用寿命是极其重要的。图3是润滑汕流动的示意图，它说明从发动机润滑系统流出的润滑油是如何通过汕孔和汕槽流入两个主轴承的。润滑油流过轴承中的油孔去润滑和冷却轴承、轴承孔和轴颈。润滑油也从进油孔点接进入推力轴承，或者通过在压气机壳后盖板的油道进入推力轴承。润滑油靠重力从屮间壳排出。密封系统使小间壳同涡轮级和压气机级分开。密封限制润滑油流进压气机和涡轮区域内，并阻止燃气和空气从这两个区域流入屮间壳。密封系统由活塞环密封、石墨和0形图密封、甩油环以及迷宫（螺纹状的）密封组成，以完成密封任务。当轴旋转

7、和壳体内气体压力建立起來时，密封开始起作用，如图3所示。图3涡轮增压器润滑油路各种卡环和螺栓用来防护转动部件或将它们定位。止推部件用来保证轴向位置。轴的螺母或车冇螺纹的叶轮用来连接压气机叶轮和涡轮叶轮。涡轮壳和丿衣气机壳同中间壳及转了总成靠螺栓、V形卡箍和/或压板、锁紧板来连接。四、操作步骤/预防性维护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來物体进入压气机叶轮或涡轮叶轮。要有良好的维护保养习惯，特別是对空气滤清器、润滑油品质和润滑油滤清器等的

8、维护保养。因为涡轮増压器工作转速很高，所以良好的维护保养是非常重耍的。适当的操作步骤和预防性的维护保养，可以保证涡轮増压器的使川寿命和良好性能。除了偶尔要对压气机进行清洗以外，不需耍单独对涡轮增压器作周期性的维护保养。因为一般的维修人