柴油机增压器常见问题

柴油机增压器常见故障原因分析陈鹏雷发表时间：2018-05-30T10:10:54.360Z 来源：《电力设备》2018年第2期作者：陈鹏雷[导读] 摘要：近年来，随着康明斯、斯太尔机组的大量使用已连续出现增压器性能恶化和异常现象（94326部队67分队山东省烟台市 264003）摘要：近年来，随着康明斯、斯太尔机组的大量使用已连续出现增压器性能恶化和异常现象。

出现故障后，发动机会出现功率下降、冒黑烟、蓝颜或机油消耗量过大以及增压器声音异常等现象。

因此，在增压器的使用维护上引起了维修技术人员的普遍重视，同时也积累了一些经验。

这里我主要通过分析增压器故障的原因，提出实际工作中各种故障的判断方法和应采取的处理措施。

关键词：增压器；故障；漏油；喘振；固死一、增压器转子固死（一）、增压器涡轮端轴承油封漏油。

当涡轮端油封泄露的机油在高温废气的作用下可能燃烧，但燃烧不充分，会形成大量的积碳，长时间运行会使增压器转子固死。

（二）、增压器压气机空气流道堵塞。

由于增压器空气滤清器的破损因长期使用而失效，使进入增压器压气机的空气不能很好地净化，大量的灰尘进入压气机端并附着压气机蜗壳内壁和导风轮、叶轮叶片上，长时间造成导风轮与蜗壳间隙过小，使转子卡滞固死。

（三）、增压器在装配过程中动不平衡过大，就会在高速运转时破坏轴承的润滑和油封，造成转子固死。

（四）、柴油机燃烧状态不良，导致喷油嘴积碳过多，使增压器转子卡滞，转子转速降低。

从而进一步使柴油机燃烧恶化，形成恶性循环，最终导致增压器转子固死。

二、增压效果差或增压压力偏低主要表现在动力下降，冒黑烟、蓝颜，燃油经济性差，机油消耗量明显过多。

其原因有四个方面：（一）、空气滤清器太脏，不能够向发动机提供高密度的洁净空气；（二）、叶轮破损，引起进气量不足；（三）、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，造成了进气量不足。

（四）、增压压力偏低，使气缸内充气量减少，使柴油机功率下降，而且会使气缸内燃烧过程恶化，油耗和排气温度升高。

柴油机涡轮增压器喘振的原因及增压系统维护保养增压器喘振是压气机的固有特性，在增压器和柴油机选配上，当柴油机在高效率区运行时，一般不会发生喘振。

但当柴油机或增压器工作条件发生变化，例如当出现增压器系统空气的通道堵塞，柴油机负荷过高或过低、负荷不均或负荷突变，柴油机或增压器本身的故障等情况下，柴油机和增压器的平衡就会破坏，使工作点进入喘振区而发生喘振。

在现代柴油机和增压器的选配上，根据压气机和柴油机的配合特性，运行配合时所留的余量较小，增压器或柴油机运行工况稍有变化，极易进入喘振区而发生喘振。

增压器喘振时气流强烈颤动，压气机出口压力、气体流量大幅下降，同时引起压气机叶片强烈震动并伴有噪音，有时会产生很大的“彭彭”声。

喘振会不仅使增压器性能减低，影响柴油机的燃烧，严重时会使压气机零件和增压器轴承损坏。

因此在运行过程中尽量避免增压器发生喘振。

1. 发生喘振的具体原因、消除方法我们都知道，增压器喘振的机理是当压气机在某一小流量下工作，引起叶轮在扩压管的叶片通道内产生强烈的气流分离所致。

下面各种因素都有可能引起压气机工作在小流量和高背压工况下，从而引起喘振。

1.1 空气流通阻力的增加柴油机增压系统由柴油发动机、导气管、增压器、空气冷却器组成。

柴油机运行时，气体的流动路线是：进气滤网（包括消音器）--压气机叶轮压气机扩压管空气冷却器（中冷器）扫气箱气缸进气口（阀）气缸排气口（阀）--排气管（包括隔栅）--废气涡轮喷嘴环废气涡轮叶片烟管废气锅炉烟囱。

在上述气体流动路线中的任一环节，若因污染、变形、积炭、结垢严重或其他原因引起阻塞，就会使流阻增大，压气机的负担增加，引起压气机流量减少，背压升高，导致柴油机和增压器的联合运行工况接近喘振线而发生喘振。

其中最容易脏污的部件是进气滤网、压气机叶轮与扩压管、空冷器和废气涡轮喷嘴环、叶轮，气缸进、出口（阀）容易积炭。

（1）由于机舱的油污，装卸货和空气中的灰尘，压气机进气滤网和消音器容易脏污阻塞。

中国修船2024年4月经验集锦PA6柴油机涡轮增压器喘振故障分析中图分类号：U672文献标志码：Adoi ：10.13352/j.issn.1001-8328.2024.02.0181柴油机增压工作方式PA6柴油机采用相继增压方式。

在低负荷情况下即“1TC ”模式，燃气阀和空气阀关闭，1#涡轮增压器工作，2#涡轮增压器不工作，同时，关闭燃气阀和空气阀来隔离B 排涡轮增压器，确保A 、B 排涡轮增压器的燃气满足1#涡轮增压器工作，以提高柴油机在低负荷情况下空气供给量，提高柴油机的输出转矩，同时也降低排气烟度、温度以及油耗。

在高负荷情况下即“2TC ”模式，燃气阀和空气阀打开，1#、2#涡轮增压器同时工作，满足柴油机在高负荷情况下的空气供给量。

柴油机增压工作方式示意图如图1所示。

2增压器喘振故障现象及处置1）故障现象。

PA6柴油机“1TC ”模式下，涡轮增压器经常发出轰鸣声，同时伴有相继增压控制系统综合报警；在“2TC ”模式下，涡轮增压器、相继增压控制系统工作正常。

2）故障分析。

PA6柴油机“1TC ”模式下工作时，所需进气量减少，若进气量少于设定值，气体进入叶轮和扩压器的方向偏离设计工况，进而导致气体压力产生极大的波动，喘振发生。

同时，结合相继增压控制系统综合报警则可初步判断STC 控制空气阀、燃气阀、旁通阀存在故障。

3）故障树图。

综合PA6柴油机涡轮增压器喘振故障原因，结合相继增压控制系统综合报警实际，梳理建立涡轮增压器喘振及相继增压控制系统综合报警的故障树，故障树图如图2所示。

PA6柴油机“1TC ”转“2TC ”时进排气由蝶阀控制，而蝶阀由0.7MPa 的空气启动执行机构完成，烟灰积聚或者控制空气压力不足易导致蝶阀开关度达不到要求。

若在“1TC ”时，蝶阀关闭不严，少量空气、燃气经蝶阀泄漏，则A 排涡轮增压器进气量减少，使增压器转子的转速下降，造成压气机的实际进气量减少发生喘振。

4）故障处置。

16V柴油机增压器漏油常见故障排查与问题分析柴油机增压器经常在高温、高速和高压下工作，故障率较高。

最常见的故障是漏油、磨损和零件损坏。

下面就为您介绍下柴油机增压器常见的故障有哪些：1、漏油增压器一端或两端漏油的原因主要有以下几个方面：（1）柴油机长期怠速运转柴油机长时间怠速运转，增压器涡轮及叶轮的轮背处会产生一定的负压，会导致中间体内的机油外漏。

（2）回油不畅在使用中，机油回油管路变形或阻塞，柴油机曲轴箱压力过高，均可导致机油回油不畅，造成中间体内机油压力过高，机油即沿着转子轴向两端流动，因密封环被挤出造成漏油。

（3）空气滤清器阻塞柴油机长期使用后，空气滤清器滤芯因积尘过多而阻塞，导致压气机进气负压太高，叶轮的轮背处因负压太高造成密封环漏油。

（4）密封环磨损或失效长期不更换机油，或机油中的杂物太多，致使密封环加剧磨损，失去封气、封油的作用而漏油。

2、磨损浮动轴承、转子轴及叶轮的磨损也是常见的故障。

当磨损严重时，轴承与轴之间间隙过大。

转子轴系的动平衡受到破坏，致使密封损坏、振动加剧，严重时叶轮可能碰擦壳体，甚至整台增压器损坏。

出现这种故障主要有以下原因：（1）机油不合格未按要求使用增压器或机油的清洁度不够。

增压器要求使用高品质的增压器机油，应按要求及时更换机油劲儿机油滤清器。

（2）缺油干磨造成干磨的原因：机油压力过低或增压器进油管变形、阻塞等，导致供油不足，发动机启动后立即加速、加负荷，急减速等。

（3）空气过滤效果不好未按要求及时保养或更换空气滤清器、进气管路漏气等，导致空气过滤效果不好。

此外，细沙、尘土等进入也容易引起磨损。

（4）空气中的粉尘与油雾会结成油泥，增压器使用一段时间后，叶轮上回集结油泥，破坏转子轴系的动平衡，加剧振动和磨损。

以某项目使用CHD620V16CR成套的NTE360C型电动轮式矿用自卸车为例, 为满足整车安装和排放要求，安装有4个废气涡轮增压器，整车配套有4个重型沙漠空滤器和2个消音器，每个增压器通过独立的管路连接到车头处的空滤器，每两个增压器的排气通过排气三通管共用一根排气管路连接到车尾部的消音器。

一、故障现象柴油机出厂前进行50h的磨合试验,一切正常后出厂交付使用,连续四天工作都正常,在最后一天使用中,突然右侧柴油机异常声音比较响,全船任何位置都能听到,并伴有轻微的振动,我们立即将转速降低到600r/min进行检查,没有发现异常情况,但在此转速时异常声音比较小,且周期性产生,经仔细观察和试听,发现是增压器出现了喘振。

二、故障原因与检查1、重启柴油机,再现故障在停机后,对柴油机进行全面的外观检查,未发现异常情况。

重新启动柴油机,右机在加速到将近600r/m in时故障出现,到920r/min时症状明显,并且随着转速升高,异常声音时间间隔缩短,由四五分钟缩短到用秒计算,声音强度增加,当时机舱温度大约45℃左右;转速降低,异常声音出现的时间间隔拉长,降低到600r/min以下时,异常声音消失。

根据重新开机的观察和分析,确实说明故障是增压器出现喘振。

在柴油机转速达到600r/min以上,增压器发生喘振; 600r/min以下,喘振消失,振动消失,船上异常声响也消失。

2、进行对比试验启动左侧柴油机,左机参数在正常范围,一切正常,没有发现有异常声音。

3、检查右机增压器既然是增压器发生喘振,因此首先检查增压器。

a.检查增压器的进气滤清器,进气管路,一切正常。

b.检查压气机叶轮也正常,转子运转灵活,无卡滞、摩擦等声响。

c.启动后检查润滑情况,滑油压力正常。

d.停机后,检查增压器怠转时间正常。

e.检查增压器的涡轮端,一切正常。

4、检查柴油机由于检查增压器没有发现故障,因此我们怀疑是柴油机出现故障,因此对柴油机进行全面检查,在冷机状态下:a.检查气门间隙,正常;又重新调整整机气门间隙。

b.重新调整喷油提前角。

c.检查燃油供给系统,检查喷油器,调整了喷油压力。

5、检查外围部件重新启动柴油机,故障依然存在。

在没有查找到故障的情况下,送修理厂检查,进修理厂后,排烟管口露出,这时才发现柴油机排烟管口的开关阀松脱,造成开关手柄在开的位置,但阀门只有部分开启。

一增压系统故障成因及分析1．增压器喘振压气机如果在喘振的条件下工作，不仅达不到预期的增压效果，还会造成压气机叶轮叶片断裂，转子发生轴向振动，严重缩短增压器使用寿命。

一般产生喘振是由于增压系统流道阻塞、温度变化、船舶负荷变化，柴油机单缸熄火等。

（1）增压系统流道阻塞。

它是引起增压器喘振的最主要的原因。

在柴油机运行时，增压系统的气体是循着以下的流动线路进行：空气滤清器—压气机—空气冷却器—进气管—气缸—排气管—废气涡轮—废气锅炉—烟囱。

其中的任意一个环节出现故障，都有可能造成柴油机气路不顺或气体流量减少，背压升高，引起喘振，同时还可能造成柴油机油耗率升高等一系列其他的故障，通过分析发现其阻塞的原因主要有：脏污、结碳、变形。

其中在进口滤器、压气机叶轮和扩压器、空气冷却器、气缸的进排气口、涡轮的喷嘴环和叶轮部位容易堵塞。

在日常管理中，应关注检查上述部件的污损并经常加以清洁。

防止因流道阻塞而引起的喘振。

（2）环境温度变化。

由于增压器和柴油机与水域温度条件的匹配不同而造成的，比如可以匹配在低温条件下的不带空冷器的增压系统用在高温水域时，或者匹配在高温条件下的增压系统用在低温海域时，由于配合运行点的不同，气温升高时，空气密度降低，进入增压系统的空气流量减小，排气管压力下降，涡轮能量减少，导致增压系统转速降低，转速降低进一步减小空气流量，从此进入恶性循环，发生增压系统喘振。

（3）船舶负荷变化。

船舶负荷变化导致增压系统中增压器和柴油机的匹配不良，导致喘振。

当船泊满载、顶风遇阻严重时，由于船身阻力增加，主发动机负荷增大，柴油机长时间处于低转速高负荷运行状态，使得气缸耗气量降低但是同时循环喷油量增大，提升了增压器转速，使得供气量增多，出现喘振。

在风浪天航行中的船舶发生飞车时，也容易发生喘振。

（4）柴油机单缸熄火。

除了发生故障问题外，为了调整各缸负荷或检查压缩压力,一般会实施单缸停油。

由于在正常的脉冲增压系统中，三个气缸共同连接到一台增压器上面，三个气缸属于并联状态，同时向进气总管进行供气，如果某个单缸熄火，与之相连接的涡轮功率便会减小，供气能力下降，但是其他增压器工作正常，所以压气机的出口背压依旧不变，这样便导致熄火缸增压器的背压过高，压气机排量减小，涡轮所获能量不均匀,发生喘振。

柴油机增压器喘振的原因
嘿，你问柴油机增压器喘振的原因啊？这可有点复杂呢。

先说说进气不畅吧。

就像人呼吸不顺畅会难受一样，柴油机要是进气不顺畅，增压器也会出问题。

可能是空气滤清器堵了，或者进气管道有啥东西堵住了。

这样空气进不来，增压器就没法正常工作，就容易喘振。

就像你鼻子堵了，呼吸就会很费劲。

还有排气受阻也会导致喘振。

如果排气管堵了，或者排气阀门有问题，废气排不出去，就会影响增压器的工作。

就像你拉不出粑粑，肚子肯定不舒服嘛。

废气排不出去，增压器就得使劲儿，一使劲儿就容易喘振。

柴油机负荷过大也不行哦。

要是让柴油机干太多活儿，它就会累得喘不过气来。

增压器也跟着遭罪，就容易喘振。

就像你让一个小瘦子扛一大袋大米，他肯定累得不行，直喘气。

增压器本身有问题也会喘振。

比如说叶轮坏了，或者轴承磨损了。

这样增压器工作起来就不顺畅，就会喘振。

就像你的自行车轮子歪了，骑起来就会一颠一颠的。

我给你讲个事儿吧。

我有个朋友开卡车，有一次他的车增压器突然喘振得厉害。

他赶紧把车开到修车厂。

修车师傅检查了半天，发现是空气滤清器太脏了，堵住了进气。

师傅把空气滤清器清理干净，车就好了。

你看，增压器喘振可能是由很多原因引起的。

所以啊，柴油机增压器喘振可能是因为进气不畅、排气受阻、负荷过大或者增压器本身有问题。

咱要是遇到增压器喘振，就得赶紧检查，找出原因，对症下药。

加油哦！。

交通大学成人教育学院毕业论文(设计)题目柴油机涡轮增压器喘振的原因分析及排除铁道机车车辆专业学生班级指导老师职称(务)指导单位教研室主任完成日期年月日交通大学成人教育学院毕业论文(设计)评阅书学生班级题目柴油机涡轮增压器喘振的原因分析及排除指导老师职称(务)指导单位教研室主任1.指导教师评语:签名:2.答辩委员会综合评语:经毕业(论文)设计答辩委员会综合评定成绩为:答辩委员会主任(签字):年月日交通大学成人教育学院毕业论文(设计)题目柴油机涡轮增压器喘振的原因分析及排除起止日期年月日至年月日学生班级指导老师职称(务)指导单位教研室主任日期年月日任务及要求1．在查阅分析资料的基础上确定论文研究的主要容及论文提纲2.对我国铁路东风型燃机车废气涡轮增压器喘振的原因进行分析3.探讨影响我国铁路东风型燃机车废气涡轮增压器喘振的具体原因及消除方法4.提出消除东风型燃机车废气涡轮增压器喘振的几点建议5.论文要求容详实、论据充分、条例清楚、结构严谨、有独立见解、有所创新，论文符合《交通大学成人教育学院毕业设计的要求》。

毕业设计（论文）容计：说明书（论文）16页表格0插图0 幅附设计图0完成日期年月日摘要增压是提高柴油机功率最主要、最有效的途径，随着增压压力的提高，柴油机的功率成比例提高，因此增压器一旦工作异常或发生故障对柴油机的工作性能影响很大。

经调查发现，增压器故障在柴油机故障中所占比例正在逐年增大，而其中又以增压器的喘振最为常见，且危害巨大。

本文即深入分析柴油机涡轮增压器的喘振故障，又对增压器的特性进行探讨，并且对增压器与柴油机的配合进行讨论，进而深入分析增压器喘振故障的理论原因，并给出一些实际情况中引起喘振的具体因素和相应的预防、排除方法。

关键词：柴油机涡轮增压器喘振分析排除目录第一章引言································第二章增压器喘振原因的分析················2.1喘振的机理·························2.2增压器的配合及选配··················第三章影响增压器喘振的具体原因及消除方法··3.1 系统阻力增加·························3.2 增压器或柴油机本身故障········3.3 运转中的增压器与柴油机暂时失配····3.4 机车使用时对保护增压器的要求·····第四章几点建议··············结论··················辞··················参考文献····················第一章引言柴油机的功率决定于单位时间喷进柴油机的燃油量及其转化效果(热效率)。

船舶柴油机废气涡轮增压器常见故障分析及预防措施摘要: 近十几年来柴油机增压技术取得很大的进步，增压方式使柴油机性能得到大幅度的提高。

其中，废气涡轮增压器被广泛应用到船舶柴油机中。

•废气涡轮增压器是利用柴油机排出的废气能量来增加气缸燃烧所需的空气量，从而提高柴油机的功率，不仅工作过程得到改善、燃油耗油量下降，排放也得到改善。

但是废气涡轮增压器工作坏境温度高、温差大、转速高和使用人员管理不当等原因，使增压器发生故障机率大大增加，如涡轮壳体腐蚀、轴承磨损、叶片损伤、振动等故障。

本论文将对废气涡轮增压器常见故障的原因作仔细分析，并且针对故障提出详细的检修方法和预防措施。

关键词：废气涡轮增压器；故障；检修；预防1 引言在航运业中船舶运用柴油机作为动力最为普遍。

根据柴油机废气能量分析，柴油机排出的废气能量约占燃油燃烧放出的总能量的30％以上，而排气的可能又占排气总能量的60％左右。

所以充分利用这部分能量对柴油机热效率的提高有很大作用。

目前，船用柴油机绝大部分采用废气涡轮增压技术。

增压柴油机的比功率较之非增压柴油机可增加3倍。

柴油机废气涡轮增压利用排气能量来增加气缸进气量促进燃烧使柴油机功率提高，并改善柴油机性能和排放，节约能源。

由于柴油机废气涡轮增压器零件属于精密机械，工作环境恶劣、多使用劣质燃油和使用人员对增压器的正确了解和掌握不足等原因，使增压器发生故障的机率越来越高。

实践证明，船用柴油机废气涡轮增压器发生故障多数原因是人为因素造成的。

因此，针对增压器常见故障一一描述和分析，让我们进一步认识增压器很有必要的。

认识和掌握柴油机增压器的结构和原理，并从增压器故障中找出原因和总结经验，列出一些预防措施对柴油机增压器的使用具有重要意义。

2 柴油机废气涡轮增压器的构造及工作系统2.1 废气涡轮增压器的构造废气涡轮增压器主要由废气驱动的涡轮和压气机两部分组成。

2.1.1涡轮涡轮增压器中涡轮的工作过程，是把发动机的废气能量转化为机械能量驱动压气机叶轮的一种原动机。