增压器的喘振.doc

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1、增压器工作状态正常时，即使转子转速极高，仍是平稳的，声音也是较柔和的。当增压器发生喘振时，由于压气机进气端空气阻塞，部分空气与压气机叶片之间脱离、涡流、波动而发出刺耳的啸叫声。：增压器产生喘振的原理较为复杂，气流以周期性的、强烈的脉冲形式表现出来，即气流的压力、速度和流量的振荡。但通常认为是由于压气机进气流量大于出气流量，使进入压气机的空气流向与压气机叶片入口之间产生冲角，当达到17°～18°时，进气流与压气机叶片之间就会有较严重的气流-叶面分离，使得压气机进口处的部分空气始终在压气机的叶片之间涡旋、聚集，由于气流的涡旋不但产生刺耳的啸叫，还造成增压器前的进气管道振动、增

2、压器的转子轴高频的轴向颤动，并使柴油机的工作状态趋于不稳定，增压器与柴油机的工作寿命也由此受到影响。下面是对引起喘振的原因的具体分析：(1)柴油机突降转速或突卸负载时或载荷出现较大波动，由于增压器转子转速不能很快地跟随柴油机转速的下降而下降，造成柴油机过渡过程的喘振。增压器与柴油机是需匹配工作的，压气机转速愈高，吸气量愈大，而柴油机发出的功率愈大，所需的空气量也愈多。当柴油机降转速、卸负载时，气缸内所需的空气量也急剧减少，而增压器转子的转速却一时无法同步下降，使增压器压气机吸气量与柴油机气缸所需要的相比显得过多，反而使部分多余的空气堵塞在压气机进口处而发生喘振，只有增压器

3、转子转速下降到与柴油机基本匹配时才会趋于正常。在装车功率下，柴油机转速从1000r/min下降到430r/min，相当于增压器转子转速从23000r/min左右下降到3000r/min，根据联合调节器升、降速特性规定柴油机约需18s，增压器约需30s。因此，两者本身转速下降的速率即有着很大的差异。(2)联合调节器的降速针阀（有级调速）或减载针阀开度过大，也会造成短时喘振。其原因也是由于针阀的开度过大，使柴油机降速减载过快，使增压器转子转速的下降跟不上。(3)柴油机过载或载荷波动较大时，柴油机的燃烧状态变差，排气温度升高，排气总管的废气能量增加，使增压器转子的转速升高，造成

4、压气机的吸气量大于出气量而发生喘振。(4)联合调节器转速失控，从而造成柴油机功率的不稳定，增压器转子转速难以同步适应而喘振。(5)增压器喷咀环积炭，或喷咀环截面积过小，都使燃气流经缩小了的喷咀环流通截时流速增高，促使转子转速上升（每减少lcm2，转子转速约上升250r/min），压气机进气流量增大，使部分空气堵在压气机入口而产生气流扰动，喘振就此发生。(6)空气滤清器太脏、进气道变形等原因使进气阻力过大，造成压气机吸气量不足，柴油机燃烧状态恶化，排气温度升高，废气能量增大，反过来促使增压器转子转速上升，压气机吸气量加大，到吸气量发生过剩时，增压器就出现喘振。(7)中冷器冷

5、却水温过高或中冷器冷却水管因泄漏而堵焊过多，造成中冷器的冷却能力下降，增压后的空气因冷却不足而密度较小，满足不了气缸燃烧的需要，造成排温升高，促进增压器转子转速上升(如中冷水温升高5℃，涡轮前废气温度会升高5℃，使增压器转速升高100~150r/min)，转子吸气量增加，但由于中冷器的冷却能力不足，已影响到增压后的空气通过能力，造成压气机前的空气不能完全通过压气机而发生喘振。(8)增压器的喘振裕度偏小。喘振裕度是指增压器在与柴油机配套工作时，增压器的每一个转速下都对应有一个实际的空气流量值和一个发生喘振的最小空气流量极限值。该转速下的实际空气流量与最小空气流量极限的差值除

6、以最小空气流量的极限值，即为增压器在这个转速下的喘振裕度。增压器在与柴油机匹配工作中，每一个转速下的喘振裕度是不同的，如45GP802-1A型增压器与16V240ZJB型柴油机匹配工作时，当柴油机转速在900r/min左右按牵引特性的功率值工作时，增压器的喘振裕度为最小。一般要求最小的喘振裕度应大于12%，而它们的最小喘振裕度较难达到这个数值，因此柴油机在900r/min工作状态下，再加上由于其他促使增压器喘振的因素，增压器就较易喘振。(9)气门打不开或关不严。造成此种情况的原因较多，如进、排气门的弹簧断裂、气门杆弯曲、气门间隙调整过小、气门阀盘裂纹或掉块等均会造成气门开

7、关不严；横臂跳转、横臂导杆折断等均会造成气门打不开。进气门打不开，该缸就无法进入新鲜空气，那么增压后的空气量过剩，而影响到压气机前的空气进入；而该缸在气门重叠阶段，废气总管中的废气会从排气门倒流入气缸内。这样该缸在喷入燃油后的燃烧状态变得很差。进气门关不严，该缸在压缩过程中，部分新鲜空气回流到稳压箱，一方面减少了增压后的空气消耗量，另一方面气缸内的新鲜空气的减少，会恶化燃烧。排气门打不开，在排气过程中，废气不能顺利进入排气总管，而当进气门打开时，该缸本身不能顺利地吸入新鲜空气，反而使废气窜至进气稳压箱，趁别的气缸吸气时乘机而入