某增壓器卡滯問題分析及整改

張建操，許濤

某增壓器卡滯問題分析及整改

張建操，許濤

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

文章對增壓器卡滯的原因進行了詳細地調查分析，發現曲柄及襯套材料耐腐蝕性差是主要原因。解決措施是更改材料，并使用A特征。對優化方案再次進行試驗驗證，未再次出現卡滯現象，說明整改效果明顯。

增壓器；卡滯；耐腐蝕

CLC NO.: U472 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)16-216-02

1 問題描述

某型增壓發動機在臺架可靠性實驗過程中發生多次增壓器旁通閥推桿卡滯問題，故障表現為：發動機進氣壓力偏小，功率、扭矩不足。對故障件進行了拆解，可以明顯看出旁通閥關閉不嚴，執行器推桿卡死（如圖1所示）。

圖1 故障件現狀

增壓器能為發動機帶來澎湃動力，而增壓器旁通閥推桿卡滯，將大大影響發動機的動力性。本文將對執行器卡滯原因進行分析，找出主因，并制定相應措施，解決卡滯問題。

2 原因分析

2.1 曲柄與襯套配合間隙設計不合理

通過調查圖紙，曲柄外徑尺寸為Φ11.4±0.03mm，而與之配合的襯套內徑尺寸為Φ11.6±0.04mm，所以曲柄與襯套的配合間隙為0.2±0.07mm。此配合間隙為目前增壓器廠家普遍采用的尺寸，如果配合間隙過大，會導致廢氣泄漏量過大，影響排放，反之，過小則會影響兩者之間的運轉。因此此項原因可以排除。

2.2 曲柄與襯套材料選擇不合理導致耐溫不足及耐腐蝕性不足

曲柄與襯套的材料均為CMD6089，是目前增壓器常用的一種材料，能夠滿足發動機最高排溫950℃的使用要求，因此不存在耐溫差的問題。

拆解卡滯增壓器并進行晶相分析，發現曲柄和襯套表面的氧化層厚度較大，最大厚度分別為42.8um、67.4um（如圖2所示）。而根據前面調查的結果，曲柄和襯套的配合間隙為0.2±0.07mm，目前的氧化層厚度已使得曲柄和襯套之間幾乎無配合間隙，從而導致兩者發生卡滯。說明材料的耐腐蝕性不足，使得氧化層厚度偏大，最終導致增壓器的卡滯。

圖2 晶相分析結果

2.3 曲柄或襯套材料成分不合格

分別對曲柄和襯套的材料進行了分析，結果顯示：曲柄或襯套的材料符合要求，表面沉積物為燃燒產物引起的氧化層，富含O、C、P、Ca（分析結果如圖3所示）。因此此項原因也可排除。

圖3 材料分析結果

2.4 發動機排溫高導致曲柄異常受熱膨脹

試驗對渦前排溫進行檢測，渦前最高溫度為908℃（結果如圖4所示），滿足小于930℃的設計要求，因此不存在排溫偏高的問題。

圖4 發動機排氣溫度曲線

通過前面的原因分析，基本確定增壓器卡滯的主因是曲柄及襯套材料耐腐蝕性較差。

3 整改措施及效果檢查

3.1 整改措施

為提高材料的耐腐蝕性，將曲柄及襯套材料由CMD6089更改為EW52。另外，為了避免渦殼因高溫膨脹力作用在襯套上，使得襯套內徑變小而導致曲柄與襯套之間發生卡滯，在襯套上使用如圖5所示的A特征。

圖5 A特征示意圖

3.2 效果檢查

對優化后的增壓器再次進行可靠性試驗，增壓器未發生卡滯現象。并將試驗后的增壓器寄回廠家，對增壓器執行器的運行曲線進行檢測，結果顯示執行器進程曲線與回程曲線運行良好（如圖6所示），說明增壓器執行器未發生卡滯，整改效果明顯。

圖6 增壓器執行器運行曲線

[1] 陳家瑞. 汽車構造[M]. 北京∶人民交通出版社. 2002.6.

[2] 王惠慶,牛東紅,靳浩. 45GP80系列增壓器轉子卡滯的原因分析及防止措施[J] 京鐵科技通訊,2003（03）.

[3] 程文紅. 東風4B型機車用增壓器轉子卡滯的原因分析及解決措施[J] 鐵道機車與動車,2002（12）.

Analysis and Rectify on Turbocharger Clamp

Zhang Jiancao, Xu Tao
( Anhui Jianghuai Automobile Group Co., Ltd, Anhui Hefei 230601 )

The article had a detailed investigation and analysis on turbocharger clamp. Poor corrosion resistance on the crank and liner material was the main reason. The solution was to change the material and use A structure. Finally the optimized measures were tested, and turbocharger clamp wasn’t recurred. It was indicated that rectification effect is obvious.

Turbocharger; Clamp; Corrosion resistance

U472

A

1671-7988 (2017)16-216-02

10.16638 /j.cnki.1671-7988.2017.16.076

張建操（1982-），男，工程師，本科，就職于安徽江淮汽車集團股份有限公司。主要從事發動機設計工作。