车用涡轮增压器的轴密封与轴承
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大众奥迪1.8T涡轮增压器烧机油漏油诊断和故障排除步骤近日连续遇见几台车,都是涡轮增压器烧机油。
大众奥迪的1.8T发动机带涡轮的烧机油现象比较普遍,也是一个老话题,但是作为我自己这些年的维修经历而言,真正解决过类似问题还确实不多,近日连续遇见几个车都是这样的故障。
都是合作单位或是朋友修理厂修的,维修到最后,竟然只有一个车是真正的涡轮损坏导致的烧机油,其他几个车竟然全部都是误诊!这不得不让我们从新认识这个现实。
或许大众车从帕萨特在中国本土诞生,到奥迪在中国投胎,这款1.8排量带有涡轮增压的发动机得到了大多数人的推崇和关爱,但是随着时间的推移,人们发现这款发动机的涡轮增压机非常容易损坏,导致机油消耗异常,有的人是自己实际维修过,亲身经历过这样的故障维修;也有的维修人员是听服务站的朋友说起过,或是听同行提到过;总之大家都在反应这款发动机的涡轮增压机非常的脆弱,日子久了,几年过去了,已经在我们的脑海里形成了这样一个观念,或者说是潜意识,只要这款发动机烧机油,多数就是涡轮增压器坏了,也正是由于这样的根深蒂固的意识形态上的认识,导致许多维修人员作出了错误的判断和错误的维修,导致高额的维修费用和不可挽回的结果。
如何对待这款发动机烧机油的故障?我参阅了来自上海大众的技术指导文件,也回顾了自己早就已经熟悉的奥迪技术信息,结合实际故障,在此谈一下大众奥迪1.8T发动机烧机油的一些具体原因。
通过服务站返回的涡轮增压器和一些修理厂提供的综合数据来看,真正涡轮损坏的比率没有达到我们想象的那么多,在更换的涡轮增压器中,有许多都是可以继续使用的,有理由相信,这些被更换涡轮的车烧机油现象未必都能顺利解决。
严格的说,02年前的涡轮确实存在问题,容易导致轴承烧毁,密封失效而烧机油,但是03后的从涡轮到排气系统,到进气系统都做了优化处理,真正涡轮损坏的比率已经与03年前相比,降低了许多,这个就是导致我们经常错误判断,错误更换的直接原因。
涡轮增压发动机轿车2000转时,涡轮断续起作用涡轮增压装置其实就是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加发动机的进气量,一般来说,涡轮增压都是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入汽缸。
当发动机转速增快,废气排出速度与涡轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入汽缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整一下发动机的转速,就可以增加发动机的输出功率了.涡轮增压发动机轿车2000转时,涡轮才介入,其实这点在以前一直是一个误解,涡轮是随时都在启动的,在怠速状态下涡轮转速很低,不足以将周围空气进行压缩,也就没有高压空气进入,这时会使发动机工作效率降低,以VW的1.8T发动机为例,长期以来我们说涡轮增压发动机涡轮增压启动转速在1750,应是指当转速达到1750后发动机即接近可以达到的最大扭矩,而不是指当发动机的转速达到1750转后涡轮增压才启动!从转速--扭矩曲线看,发动机转速在0---1750段的斜率明显比VW的其他发动机大。
涡轮增压器早就已经普遍应用在柴油发动机上,现在越来越多的汽油发动机也采用了涡轮增压器,但显然不如在柴油机上用的普遍。
因为汽油和柴油的燃烧方式不一样,因此发动机采用涡轮增压器的形式也有所区别。
一台发动机装上涡轮增压器后,其输出的最大功率与未装增压器的相比,可增加大约40%,甚至更多,而且还能提高燃油经济性和降低尾气排放;但对于汽油机来说,增压后提高了缸内混合气压缩和燃烧气体的温度和压力,增加了燃烧室受热零件的热负荷,很容易产生暴震,从而使发动机的机械性能、润滑性能受到影响。
这就是至今为止,增压技术在汽油机上得不到广泛应用的主要原因。
汽油发动机与柴油发动机在工作原理上的主要差别是,汽油机进入气缸的不是空气,而是汽油与空气的混合气,压力过大容易爆燃。
因此,安装涡轮增压器必须要避免爆燃,这里涉及两个相关问题,一个是高温控制,另一个是点火时间控制。
涡轮增压器密封环工作原理一、密封环构造与组成涡轮增压器密封环主要由金属环、支撑环和密封材料三部分组成。
金属环是主要的支撑结构,通常采用耐腐蚀、高强度的合金材料制成;支撑环主要起到保护金属环的作用,通常采用弹性材料制成,可以吸收振动和冲击;密封材料则直接与增压器内部的空气和燃油接触,通常采用具有良好润滑性和耐磨损的材料制成。
二、密封环材料选择涡轮增压器密封环的材料选择非常重要,因为它们需要承受高温、高压、高转速等恶劣条件下的工作。
通常,金属环采用不锈钢、钛合金等耐腐蚀、高强度的材料;支撑环采用橡胶、聚氨酯等具有良好弹性和耐磨性的材料;密封材料则采用石墨、聚四氟乙烯等具有良好润滑性和耐磨损的材料。
三、静态密封原理静态密封是指密封环在静态状态下实现的密封效果。
在涡轮增压器中,密封环的静态密封原理主要是依靠支撑环的弹性变形和密封材料的润滑作用来实现的。
当增压器内部压力升高时,支撑环的弹性变形可以增加密封压力,提高密封效果;同时,密封材料可以形成一层润滑膜,减少摩擦和磨损。
四、动态密封原理动态密封是指密封环在动态状态下实现的密封效果。
在涡轮增压器中,密封环的动态密封原理主要是依靠金属环和支撑环之间的摩擦力和弹力来实现的。
当增压器内部压力变化时,金属环和支撑环之间的摩擦力和弹力可以动态调整密封压力,保持密封效果;同时,密封材料也可以在动态过程中保持润滑效果,减少摩擦和磨损。
五、密封环的安装与拆卸安装前应检查涡轮增压器是否处于清洁状态,并将密封材料涂抹在金属环和支撑环的接触面上。
然后将支撑环安装在金属环上,并使用专用工具将密封环安装到涡轮增压器的相应位置。
拆卸时,应使用专用工具将密封环从涡轮增压器中取出,并清洁相关部件。
六、密封环的磨损与更换在使用过程中,密封环会逐渐磨损,当磨损达到一定程度时,必须更换新的密封环。
更换时,应先拆下涡轮增压器的外部部件,然后使用专用工具将旧密封环拆下,再将新的密封环安装到涡轮增压器的相应位置。
汽车涡轮增压使用分析一、什么是涡轮增压?首先我们来弄明白什么是涡轮增压。
涡轮增压的英文名字为Turbo,一般来说,如果我们在轿车尾部看到Turbo或者T,即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机了。
相信大家都在路上看过不少这样的车型,譬如奥迪A6的1.8T,帕萨特1.8T,宝来1.8T等等。
涡轮增压套件涡轮增压的主要作用就是提高发动机进气量,从而提高发动机的功率和扭矩,让车子更有劲。
一台发动机装上涡轮增压器后,其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高。
这样也就意味着同样一台的发动机在经过增压之后能够产生更大的功率。
就拿我们最常见的1.8T涡轮增压发动机来说,经过增压之后,动力可以达到2.4L发动机的水平,但是耗油量却比1.8发动机并不高多少,在另外一个层面上来说就是提高燃油经济性和降低尾气排放。
不过在经过了增压之后,发动机在工作时候的压力和温度都大大升高,因此发动机寿命会比同样排量没有经过增压的发动机要短,而且机械性能、润滑性能都会受到影响,这样也在一定程度上限制了涡轮增压技术在发动机上的应用。
二、涡轮增压的原理最早的涡轮增压器用于跑车或方程式赛车上的,这样在那些发动机排量受到限制的赛车比赛里面,发动机就能够获得更大的功率。
众所周知发动机是靠燃料在汽缸内燃烧作功来产生功率的,由于输入的燃料量受到吸入汽缸内空气量的限制,因此发动机所产生的功率也会受到限制,如果发动机的运行性能已处于最佳状态,再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入汽缸来增加燃料量,从而提高燃烧作功能力。
因此在目前的技术条件下,涡轮增压器是惟一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。
我们平常所说的涡轮增压装置其实就是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加发动机的进气量,一般来说,涡轮增压都是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入汽缸。
涡轮增压器的常见故障原因分析及排除技巧涡轮增压器常见故障原因分析及排除技巧涡轮增压器是一种精密的装置,广泛应用在工程机械、发电机组等动力设备中。
它能在不改变柴油机基本结构的基础上,增加动力30%甚至更多,使燃油油耗降低5%左右,收到很好的经济效益。
但是,由于安装、使用不当等原因,增压器在使用过程中往往达不到预期的使用效果。
本文将以增压器的结构原理为基础,分析增压器的常见故障及其排除技巧。
1.常见故障1.1 增压效果差增压效果差主要表现为动力下降、冒黑烟和燃油经济性差。
1.2 增压器一端或两端漏油增压器一端或两端漏油是比较常见的故障,也是影响增压器使用寿命的主要原因。
1.3 增压器使用寿命离理想值相差太大更换增压器后,很快就出现浮动轴承损坏、两端漏油、动力下降等故障。
2.故障原因2.1 增压效果差1) 空气滤清器太脏,不能向发动机内提供高密度的洁净空气。
2) 叶轮破损,引起进气量不足。
3) 进气的灰尘太多,叶轮和增压器壳接缝处有油泥,影响了增压器叶轮转速,造成进气量不足。
2.2 增压器一端或两端漏油增压器转速很高,其浮动轴承的润滑全靠来自油底壳的润滑油润滑。
在正常工作时,增压器两叶轮之间有一定的压力,机油是不会从低压的轴承区流向两端高压区的。
但在浮动轴承磨损或空气滤清器太脏或堵塞的情况下,机油有可能从增压器两端漏出。
以上是涡轮增压器常见故障原因分析及排除技巧,对于增压器的使用和维护有很好的指导作用。
机油的选择对增压器的寿命也有很大影响。
使用不合适的机油,如黏度过高或过低的机油,会影响增压器的正常工作,导致增压器寿命缩短。
回油不畅是导致增压器漏油的主要原因之一。
如果回油管路变形或堵塞,或曲轴箱内废气压力过高,机油就不能流回油底壳,而会从密封环处泄漏出来。
长时间怠速运转也会对增压器造成损害。
在怠速运转时,增压器涡轮及压气机叶轮后面产生负压,从而导致机油泄漏。
为了延长增压器的使用寿命,正确的安装、启动、停机以及正确选择机油是非常重要的。
球轴承涡轮增压器轴承-转子系统动力学分析与应用∗刘大诚;史立伟【摘要】相比于普遍使用的浮动轴承,在涡轮增压器中使用球轴承具有机械效率高和加速响应快的优势。
以车用球轴承涡轮增压器为研究对象,用有限元法对轴承-转子系统进行了转子动力学特性的研究,对轴承-转子系统的临界转速进行了计算与分析,这是判断转子工作转速是否稳定和涡轮增压器工作是否可靠的重要依据;建立了增压器模型,并对比了计算结果和试验结果,证明了方法的可行性。
通过整机试验表明,球轴承涡轮增压器能够满足当前车用发动机的需求,能够提高发动机的工作性能。
%Turbochargers in ball bearings have much advantage than floating busing bearings,such as high mechanical efficiency and fast accelerate response.The paper studied obj ect that was ball bearing turbocharger of vehicle,researched on rotor dynamic characteristics of bearing-rotor system,and used finite element method to analyze the critical speed of bearing-rotor system which is the very important basis to j udging whether the rotor work is stable and turbocharger work is reliable. Comparing and analyzing the computing and experimental results,it proves the feasibility and accuracy of setting up model on bearing-rotor system of ball bearing turbocharger.After the test of prototype,it was proved that ball bearing turbo-charger can meet the current needs of vehicle engine and improve the working performance of the engine.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2014(000)012【总页数】3页(P53-55)【关键词】涡轮增压器;球轴承;转子动力学;临界转速【作者】刘大诚;史立伟【作者单位】淮安信息职业技术学院汽车工程系,江苏淮安 223003;山东理工大学交通与车辆工程学院,山东淄博 255049【正文语种】中文【中图分类】O347.6随着各国汽车保有量的不断增加和排放法规的日益严格,进一步降低内燃机排放和发展节能汽车成为当前社会与环境领域的一个重要研究内容;而涡轮增压器既能满足降低排放和提高燃油经济性的要求,又能提高动力性和驾驶性能,成为提高车辆动力性,改善经济性和排放性能的必备措施。