增压器试验介绍共31页文档

柴油机—废气涡轮增压器联合装置运转时，废气涡轮增压器容易产生的故障有涡轮壳体腐蚀、轴承损坏、叶片损伤、气封损坏和增压器振动等。

轮机员日常良好的维护管理工作，可减少这些故障的发生。

1．涡轮壳体腐蚀部位2．壳体腐蚀原因1）硫酸腐蚀2）高速气流引起的腐蚀3）冷却水腔腐蚀3．壳体腐蚀的防止与修理1）防止腐蚀的方法防止涡轮端壳体腐蚀的方法主要采用提高冷却水进口温度防止硫酸腐蚀；彻底清除涡轮端喷水清洗后的残水；选用非冷却式增压器等。

在进、排气壳内表面容易腐蚀部位钎焊一层耐热耐蚀M合金的非冷却式增压器可使其壳体寿命从3～6年延长至l0年以上。

2）修理(1)壳体腐蚀后，其最小壁厚大于设计壁厚的50%，壳体冷却腔经1.5倍工作压力(不少于0.4MPa的水压试验，合格后可继续使用。

(2)壳体腐蚀后，局部最小壁厚小于设计壁厚的50%或破损时，允许焊补或用无机胶粘剂修补，经1.5倍工作压力的水压试验合格后可继续使用。

滚动轴承拆装方便、起动性能好，效率高。

但受其使用寿命限制，规定的使用寿命期满必须更换。

滑动轴承结构简单，造价低，可与柴油机使用同一个润滑系统或专门设置一套外供油装置，所以使增压器整体结构复杂化，并且维护管理要求高，否则容易发生故障。

增压器轴承是在高温、高速和轻负荷条件下工作的，保证轴承在工作条件下可靠运转，除了保证轴承的结构设计、材料和制造等满足要求外，使用中良好的维护管理也是至关重要的。

1．滚动轴承的检修压气机端轴承多采用成对双列向心推力轴承，起支承转子和止推作用；涡轮端轴承采用单列向心球轴承或单列向心短圆柱滚子轴承，起支承转子作用。

增压器工作时，滚动轴承应转运灵活、无异常声音、无过热，轴承的各零件应无损伤、腐蚀、裂纹和松动等缺陷。

1）滚动轴承使用寿命滚动轴承累计工作时间达到其额定使用寿命时应更换新轴承。

一般累计工作时间达8000h左右进行检修，更换压气机端和涡轮端的轴承。

2）减振弹簧片滚动轴承中装有减轻振动的弹性减振装置，它是由一组带孔的弹簧钢片——减振弹簧片组成。

学生实验报告实验课程名称：发动机试验增压技术实验一、增压柴油机系统配置实验1. 实验目的1.1通过实验教学，加深对课堂教学内容的理解和认识，了解和掌握常规的增压发动机系统结构与组成。

1.2初步具备对增压发动机系统结构与组成的分析能力。

2.试验条件与装备一套完整的发动机增压台架试验台，包括发动机、水力测功器、增压器、中冷器、水循环及热交换系统、燃油供油系统、强弱供电、压缩空气、排烟系统、送排风的换气与调温系统、不同大气压力模拟系统、发动机试验台架减振系统等3.内容与方法3.1 了解和掌握增压发动机的配置系统，对比与非增压发动机配置系统的差异。

3.2了解和掌握中冷增压发动机的配置，对比与非增压发动机配置系统和增压发动机的配置系统的差异。

4. 撰写实验报告4.1 对增压发动机的配置进行图文描述。

发动机增压器实物图所示在原有自然吸气发动机的基础上，按照如图标注的把压缩进气口连至进气总管，压缩排气口连至各缸的进气歧管，涡轮废气入口连的是发动机排气管，涡轮废气出口连的是排除废气到大气的排气管。

发动机和增压器的连接如图：4.2 对中冷增压发动机的配置进行图文描述。

带中冷器的增压发动机和增压发动机只是在压气机出口稍有不同，就是中冷器会对压缩气体进行冷却，增加进气密度，提高发动机充量，中冷器的连接如图：4.3 对增压和中冷增压发动机的配置进行评价。

涡轮增压和中冷增压都是现在为了强化发动机而采取的一种措施，中冷的作用主要是降低发动机的进气温度。

这就是中冷增压比增压有的优点：进气温度低，提高充量系数，减少发动机燃料消耗；提高对海拔高度的适应性，在高海拔地区，采用增压中冷可使用更高压比的压气机，这使发动机得到更大功率，提高了汽车的适应性；如果未经冷却的增压空气进入燃烧室，除了会影响发动机的充气效率外，还很容易导致发动机燃烧温度过高，造成爆震等故障，而且会增加发动机废气中的NOx的含量，造成空气污染，增压中冷也是降低排放的主要措施；降低发动机的热负荷。

增压系统102 (2)叶轮比 (2)了解外壳参数：A/R 面积/半径 (4)压缩机的A/R (4)不同类型的排气歧管（优缺点铸造型vs等长型） (5)增压比 (7)空燃比：空燃比，为什么稀混合气可以获得更大的功率却更加危险？ (9)增压系统102在阅读本部分之前请仔细复习并且深入理解涡轮增压101系统，以下内容将讨论涡轮增压102高级系统：叶轮比在谈到涡轮增压器时，Trim是一种常见的术语。

例如,你可能会听到有人说“我有一个GT2871R 56Trim的涡轮增压器。

那么什么是Trim？Trim是一个用来表达涡轮与压气机叶轮的入口导流片和出口导流片之间的关系的专业术语。

更确切的说，它就是一个面积比。

入口导流片直径被定义为气体开始进入叶轮的区域的直径，同理，出口导流片直径被定义为气体离开叶轮区域的直径。

基于空气动力学和空气入口路径,入口导流片对于压缩机叶轮来说，是直径较小的部分。

但对于涡轮叶片，入口导流片是直径较大的部分（如图1-1）。

图1-1例1、GT2871R涡轮增压器（盖瑞特部分编号7433347-2）的压气机叶轮参数如下，那么它的压气机叶轮的叶轮比是多少？入口导流片直径=53.1mm，出口导流片直径=71.0mm。

例2:GT2871R涡轮增压器(# 743347-1)的出口导流片直径71.0毫米，Trim值48。

那么压气机的入口导风轮直径是什么?一个叶轮的Trim值，无论对压气机还是涡轮,都能通过改变气流容量影响其性能。

所有其他参数保持不变，一个Trim值更大的叶轮流量更大。

然而，你必须知道实际情况中所有其他参数是不会都保持不变的，因为一个Trim值更大的叶轮并不一定意味着更大的流量。

了解外壳参数：A/R 面积/半径A / R(区域/半径)描述了所有压气机外壳和涡轮外壳的几何特征。

从技术上讲，它的定义如下：进口(压缩机外壳、放电)的横截面积A除以横断面积中心到涡轮中心的距离R(参见图2)。

A / R参数对压缩机和涡轮性能有不同的影响,如下面。

一、增压器概况内燃机是通过将进入燃烧室的燃油和空气混合燃烧，把产生的热量转换成机械能做功。

增压就是通过对进入内燃机的空气进展压缩，提高空气的密度和平均有效压力，从而改善内燃机的经济性、提高功率、满足排放法规要求保护环境。

在高原地区，由于空气密度小、空气中氧的含量低，内燃机吸入氧气的量较平原地区低，功率因此降低；增压后，内燃机的功率可以补偿到与平原地区具有一样水平。

涡轮增压器就是利用内燃机排气能量驱动涡轮带动压气机进展增压。

涡轮增压器安装在发动机排气管上，直接与高达500~700°C的内燃机废气接触，标定工况下转度高达 60000~202300 转/分.带有放气阀的涡轮增压器兼顾凹凸速性能，低速扭矩大、爬坡力量强、加速快速。

放气阀与涡轮增压器的空气出口处相连，由增压压力掌握其开启与闭合。

放气阀翻开后，局部发动机废气不通过涡轮机直接进入排气管，从而掌握增压力、限制气缸内的爆发压力、防止发动机机械负荷超过允许值。

废气涡轮增压的优点1、提高发动机燃油经济性：柴油机尤为突出，现代涡轮增压轿车柴油机已使燃油经济性改善 50％；对提高汽油机效率也格外明显，承受增压技术以后汽油机效率可达 37％。

2、提高额定功率：增压技术是提高发动机功率最有效途径。

3、提凹凸速扭矩：承受带放气阀涡轮增压器和变喷嘴涡轮增压器，可改善中、低速时发动机扭矩，提高发动机动力性能。

4、削减有害气体排放：增压技术可以全面改善发动机性能，削减发动机有害气体排放。

5、削减温室气体排放：CO2 为温室气体，其排放与燃油耗成正比，承受增压技术，发动机效率可以得到提高，从而降低CO2 排放。

6、整车响应性得到改善：通过特别设计进气系统，改善空气动力效率，可以改善其响应性。

7.高原功率恢复：我国广袤大地幅员宽广，但大局部是地处高原，我国有一半以上的汽车在高原行弛。

高海拔地区平均每上升1000m，内燃机功率下降 8％左右，增压发动机可解决高原功率恢复。

实训项目：涡轮增压检测。

准备工具/设备：开口与梅花扳手，一字和十字改锥，手动真空泵，万用表。

实训目的：掌握涡轮增压检测的要领与步骤。

实训重点：了解涡轮增压的故障现象。

实训难点：正确处理涡轮增压的故障。

实训流程：1 外观检查涡轮增压器有没有漏油现象，旁通阀连杆是否脱落、是否卡死，橡胶软管是否破裂，有无密封不严造成漏气现象。

2 拆卸检测：叶轮有没有破碎，转轴是否卡死异响，旁通阀膜片是否破裂，壳体内部、叶轮是否有油污或积碳。

3 进气管路到中冷器到进气支管，有无泄漏破损，有无堵塞现象。

4 检查涡轮增压器与发动机排气歧管结合面、涡轮增压器与排气总管结合面是否有漏气。

5 涡轮增压电控故障增压压力控制电磁阀可能会出现线圈老化、断路等故障。

控制电路可能会出现断路、短路和接触不良等故障。

发动机控制模块可能会出现程序错乱、硬件损坏等故障。

6 启动发动机使其在怠速和中等转速下运转，观察涡轮增压器工作情况，应运转均匀，无金属撞击或摩擦声，无喘振或强烈的振动现象。

发动机怠速运转熄火后，应能听到涡轮增压器的均匀运转声。

7 废气旁通阀的检测：若膜片执行器正常，用真空泵对膜片执行器施加一定的真空度，然后将中心阀杆吸到顶部，起动发动机怠速运转，用手感知来自废气涡轮增压器的气流，应明显感觉增压压力变大，急加速时，手的力量堵不住进气软管口，否则说明涡轮增压器机械部分故障。

注意事项：注意发动机排气管的高温烫伤人员。

现场安全应急预案：为了确保教学实训中的人员与财产的安全，为了避免不必要的人身和财物的损害，遵循“安全第一，预防为主”的方针，高度重视实训室安全工作，增强安全防范意识。

特规定教学实训室安全防护措施与与应急方案。

1 现场准备在有效期内的消防灭火器，懂初起火灾的扑救知识与应用。

2 现场备有医疗救护用品与药品。

3 待发动机温度降至或接近环境温度时方可操作。

4 严禁携带易燃、易爆、有毒物品带入实训室，5 学生进入实训室严格遵守实训室安全管理规定，严禁打闹嬉笑，对不明白的设备及工具不要随意触动，服从实训课老师的指挥。

WJ中国兵器工业总公司部标准WJ 1974-90 涡轮增压器试验方法1991－05－06发布1991－07－01实施中国兵器工业总公司批准中国兵器工业总公司部标准WJ 1974-90涡轮增压器试验方法1.主要内容与适用范围本标准规定了装甲车辆用内燃机废气涡轮增压器（以下简称＂增压器＂）台架试验的一般方法．本标准适用于装甲车辆用内燃机增压器的定型、出厂、抽验和验收试验．其它军用车辆内燃机增压器的上述试验也可参照执行．2.引用标准WJ 1973-90 涡轮增压器通用规范GB 2624 流量测量节流装置3.术语3.1标准环境状况大气压力P0：100kPa(750mmHg)环境温度T0：298K(25℃)．3.2增压器自循环增压器利用本身压气机的压缩空气，经加热后输入涡轮作功，涡轮又驱动压气机继续输出压缩空气，使增压器连续运转称为增压器自循环．3.3压气机喘振和喘振流量压气机转速不变，当其流量减少到某一值时，压气机进口气流温度突然升高，压气机出口气体压力波幅激增，气流振荡并伴有异常噪音，使压气机不稳定工作，这种工况称为压气机喘振．该工况点的流量称为压气机的喘振流量．3.4压气机堵塞和堵塞流量压气机转速不变，当其流量增加到某一值后，其增压比、效率大幅度降低，压气机流量不再增加，这种工况称为压气机堵塞．该工况点的流量称为压气机堵塞流量．3.5增压器润滑油供油量特性试验标定转速时，在不同的油压下，测定增压器润滑油流量随润滑油进油温度而变化的试验称为增压器润滑油供油量特性试验．3.6增压器超速超温试验中国兵器工业总公司1990－05－06发布1991－07－01实施在超过增压器标定转速和标定涡轮进口燃气温度条件下，进行增压器可靠工作安全裕度试验称为增压器超速超温试验．3.7增压器叶轮破坏试验增压器叶轮超速运转直至飞散的试验称为增压器叶轮破坏试验．3.8增压器结构考核试验考核增压器总体结构可靠性的试验称为增压器结构考核试验．3.9增压器配机耐久性试验在内燃机试验台上，按增压内燃机耐久试验规范，考核增压器在耐久性试验期间内性能和工作可靠性的试验称为增压器配机耐久性试验．3.10增压器功能试验检验增压器制造和装配质量的一种试验称为增压器功能试验．4.试验装置的技术要求4.1 增压器试验应在符合本标准所规定技术要求的试验装置上进行，试验装置简图见附录E（参考件）．4.2试验装置管道应为圆截面，内壁应光滑、无凸边、毛刺等缺陷；不允许有管道截面积突变、急转弯、漏气；管道内气流速度应小于0.3马赫数．连接压气机或涡轮进出口管道为非圆截面时，应按面积相等的当量直径确定．所有连接锥管，其锥顶角应小于14°．4.3若需要在压气机进口管道前端设置进气稳压箱或吸气室时，其容积应使气流速度马赫数小于0.05．4.4压气机进口管道上不准装滤清器；涡轮出口管道上不准装消声器或其它装置．4.5加热管道与测量管道均应用隔热材料包裹．4.6参数测点应布置在距离转弯或阀门等有不小于5倍管径的平直段上．测量管应紧靠压气机或涡轮进出口．当涡轮为双进口，涡轮进气管为叉形管时，则测点不准布置在叉管上．4.7气体静压测点应布置在顺气流方向温度测点的前方，其距离不小于0.5倍管径．气体静压测点截面上沿圆周方向均匀布置3～4个测点，测压孔直径d1为0.5～1.5mm,孔口垂直管道内壁，周边不准有毛刺或凸凹不平等缺陷，并用环形管将各测点连通，环状管内径d>2d1.4.8温度测点应布置在顺气流方向压力测点后方，其距离不小于0.5倍管径．若温度测点多于两个时，其测点与测压点应周向错开并周向均匀布置．温度感受头插入管道内深度应在管径的1／3～1／2处，感受头所形成的堵塞面积不应超过测量面积的5％．4.9测量压气机空气流量的双扭线流量计，应装在压气机进口管道的前端，且流量计进口正前方1m3空间内不得有使气流发生扰动的障碍物．如采用标准节流式流量计时应装在压气机出口管道上．4.10测量涡轮流量的标准节流式流量计应装在空气加热器的管道上．5.一般试验条件5.1 试验前应拟定试验大纲。

中华人民共和国机械工业部部标准JB/T9752.2—1999（原NJ 408-86）涡轮增压器试验方法机械工业部1986-06-24发布1986-12-01实施中华人民共和国机械工业部部标准涡轮增压器试验方法1 总则1.1目的本标准为内燃机用涡轮增压器（以下简称增压器）产品型式试验、出厂试验、抽检试验及验收试验提出一般性要求和检测方法。

1.2方式本标准采用外源压缩空气或加热后，驱动增压器的涡轮进行压气机级性能（简称压气机性能）、涡轮级性能（简称涡轮性能）和整机可靠性等台架试验。

增压器配用于内燃机的性能和可靠性试验按内燃机有关试验方法的规定。

1.3适用范围本标准适用于车用、船用、农用及其他各种用途的内燃机用径流式和轴流式增压器，进行1.2规定的各项台架试验。

其他特殊要求的试验项目可参照本标准执行。

２术语、定义本标准所用的增压器术语除ＮＪ407-36《涡轮增压器一般技术条件》第２章规定外，并作下列补充。

2.1型式试验增压器进行全面的性能测定和可靠性试验称为型式试验。

2.2超速试验对增压器进行安全裕度的考核试验称为超速试验。

2.3出厂试验增压器出厂前按技术文件的规定，进行短期的磨合运转及在标定和最高参数下的试验称为出厂试验。

2.4抽检试验在规定的时间内，对批量生产的增压器进行性能复测和可靠性试验称为抽检试验。

2.5使用试验按增压器实际使用工况进行试验称为使用试验。

2.6无故障运转试验在规定的试验时间内，考核增压器有否出现故障的一种可靠性试验称为无故障运转试验。

2.7喘振当压气机出口处流量逐渐减少到一定程度时，气流的脉动就大幅度地增加，形成了压力和气流速度周期性地波动，使压气机效率降低，叶片振动，工作不稳定，这种现象称为压气机喘振。

2.8增压器自循环试验增压器利用本身的压缩空气，经加热后输入涡轮作功，带动压气机继续输出压缩空气，以达到增压器不间断地运转。

这种方式称为增压器自循环试验。

2.9增压器最高参数循环变化运转试验机械工业部1986-06-24发布1986-12-01实施对增压器的转速和涡轮进口气体温度等参数反复循环变化。

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过模拟涡轮增压系统的工作原理，了解涡轮增压技术对内燃机性能的影响，掌握涡轮增压系统的主要组成部分及其工作过程，并分析涡轮增压系统的优缺点。

二、实验原理涡轮增压系统是一种利用发动机排气能量来驱动涡轮增压器，从而增加进气量的技术。

当发动机工作时，排出的废气会进入涡轮增压器，推动涡轮旋转，进而带动同轴的叶轮，增加进气量，提高发动机的功率和扭矩。

三、实验设备1. 涡轮增压器模拟实验装置2. 发动机测试台3. 数据采集系统4. 控制系统5. 计时器6. 温度计7. 压力计四、实验步骤1. 系统安装与调试：将涡轮增压器模拟实验装置安装在发动机测试台上，确保所有连接正确无误。

启动发动机，调整控制系统，使发动机运行在稳定状态。

2. 实验数据采集：启动数据采集系统，记录发动机在不同工况下的进气压力、排气压力、转速、扭矩等数据。

3. 实验方案实施：a. 将涡轮增压系统关闭，记录发动机在不进行涡轮增压时的进气压力、排气压力、转速、扭矩等数据。

b. 打开涡轮增压系统，记录发动机在涡轮增压状态下的进气压力、排气压力、转速、扭矩等数据。

4. 数据对比与分析：将涡轮增压关闭和开启时的数据进行分析对比，观察涡轮增压对发动机性能的影响。

5. 实验结果整理与报告撰写：整理实验数据，分析实验结果，撰写实验报告。

五、实验结果与分析1. 涡轮增压对进气压力的影响：实验结果显示，在相同转速下，涡轮增压状态下的进气压力明显高于关闭涡轮增压状态。

这说明涡轮增压能够显著提高进气压力，增加进气量。

2. 涡轮增压对排气压力的影响：实验结果显示，涡轮增压状态下的排气压力略有下降。

这是由于涡轮增压器的工作原理所致，涡轮增压器利用发动机排气能量来驱动涡轮旋转，从而降低排气压力。

3. 涡轮增压对转速的影响：实验结果显示，在相同负荷下，涡轮增压状态下的转速略高于关闭涡轮增压状态。

这是由于涡轮增压能够提高进气量，使发动机在相同负荷下达到更高的转速。