廢氣渦輪增壓器故障診斷淺談

谷 偉

(中海油能源發展油田建設工程分公司 天津300452)

廢氣渦輪增壓器故障診斷淺談

谷 偉

(中海油能源發展油田建設工程分公司 天津300452)

廢氣渦輪增壓器被廣泛應用于采油平臺發電機組中。描述了廢氣渦輪增壓器的構造、原理及作用，提出采用正確的使用和保養方法。針對影響增壓器使用壽命因素加以診斷分析，并說明使用中的注意事項，意在減少增壓器故障，延長其使用壽命，降低維護費用。

廢氣渦輪增壓器 增效環保 故障診斷 延長壽命

0 引 言

廢氣渦輪增壓裝置是利用發動機排出的廢氣慣性沖力，推動渦輪室內的渦輪旋轉，渦輪又帶動同軸的葉輪旋轉，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進入氣缸，通過壓縮空氣來增加發動機的進氣量，以提高進氣壓力，增加充氣量。這種方法稱為廢氣渦輪增壓。實踐證明，提高發動機功率的措施有很多，但最有效的措施是增加充氣量和循環供油量，而發動機采用廢氣渦輪增壓技術，可增加發動機輸出功率 20%～40%，降低燃油消耗 8%左右，降低排氣煙度 20%～50%，廢氣中的有害有毒氣體含量如CO和HC明顯減少，NO含量也有所減少。另外在氣缸總排量不變的前提下增加了功率的輸出，可節約金屬材料，降低制造成本。因此渦輪增壓器是集節能、環保、節省材料為一體的高技術產品，目前采油平臺所使用的發動機均為廢氣增壓型(見圖1)。

圖1 廢氣渦輪增壓器工作示意圖Fig.1 Operation schematic diagram of an exhaust turbocharger

1 廢氣渦輪增壓器的特點

廢氣渦輪增壓的特點是在不增加發動機排量的基礎上，大幅提高功率和扭矩。發動機裝上廢氣渦輪增壓器后，其輸出的最大功率與未裝增壓器的發動機相比，可增加30%～50%，甚至更多。這意味著尺寸和重量相同的發動機經增壓后可以產生較多的功率，或者說，一臺排量不大的發動機經增壓后，可以產生與大排量發動機相同的功率。另外，發動機在采用了增壓技術后，還能提高燃油經濟性和降低尾氣排放量。

2 渦輪增壓器常見的故障原因

2.1 廢氣渦輪增壓器喘振

如果廢氣渦輪增壓器在工作過程中向汽缸內輸送壓縮空氣量不足，空氣壓力將產生極大的波動，在壓氣機端發出異響，如同氣喘的響聲，即為喘振。由于喘振的產生，將使發動機工作不平穩，功率下降，排放黑煙。

廢氣渦輪增壓器產生喘振的原因是進氣系統堵塞，如進氣濾清器濾芯嚴重阻塞或進氣總管阻塞，造成進氣不暢，進氣量減少，從而造成發動機燃燒不充分，導致功率下降。

2.2 廢氣渦輪增壓器在運轉時發出雜音或產生振動

廢氣渦輪增壓器在正常運轉時發出雜音，如發出金屬的撞擊、摩擦聲或者產生振動。造成該現象的原因可能是增壓器支架鋼度不夠或連接螺釘松動；轉子有損傷；葉輪外緣與殼體發生摩擦；增壓器連接處局部漏氣等。應及時拆卸增壓器轉子，并對其進行檢修、調整，同時檢查各連接管道，緊固有關部件。

2.3 廢氣渦輪增壓器在運轉時出現劇烈振動

增壓器出現劇烈振動是由于轉子組動不平衡或軸承損壞造成的。應及時更換浮動軸承，并對增壓器轉子組進行動平衡校驗。

2.4 廢氣渦輪增壓器在運行過程中突然停止運行

造成該現象的原因是增壓器軸承損壞，轉子組燒機所致。應更換增壓器軸承，如損壞嚴重應更換增壓器總成。同時，油封漏油也應及時檢修更換。

3 結 語

在現代工程機械維修中，要想正確、完整、快速地排除渦輪增壓器的各種故障，不但要具備渦輪增壓器的理論知識，還要掌握工程機械各系統的工作原理和結構特點。對于渦輪增壓器發動機來說，只要掌握了正確的操作方法并進行定期檢查和維護，將會大大延長渦輪增壓器的使用壽命，提高發動機的動力性能，從而提高發動機使用的經濟性。

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［8］ 張龍君，毛雨春. 渦輪增壓技術在汽車發動機中的應用[J]. 車世界，2002(8)：38.

Fault Diagnosis of Exhaust Gas Turbochargers

GU Wei
(CNOOC Energy Technology & Services Oilfield Construction Engineering CO.，Tianjin 300452，China)

Exhaust gas turbochargers are widely applied in the generator sets of oil platforms. In the paper，the structure，principle and functions of gas turbochargers were described and proper usage and maintenance methods were proposed. Moreover，factors affecting the service life of the turbochargers were diagnosed and analyzed and precautions were explained，aiming to reduce turbocharger failures，prolong theirservice life and reduce maintenance costs.

exhaust turbocharger；environmental efficiency；troubleshooting；prolong life span

TH138.9

A

1006-8945(2014)11-0030-02

2014-10-10