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探究汽车发动机涡轮增压器原理及常见故障处理

2021-09-26史册

内燃机与配件 2021年16期
关键词:汽车发动机故障处理

史册

摘要:如今的汽车已经成为人们日常出行的重要代步工具,而且随着人们生活水平的提高,对于汽车各方面性能的水平要求也逐渐提升。汽车发动机涡轮增压器能够显著提高汽车的动力,并为用户带来更为良好的驾驶和出行体验。但在汽车发动机涡轮增压器的实际使用中,一些常见故障就会直接影响到汽车的正常价是甚至于驾驶人员的人身安全。本文在简单叙述汽车发动机涡轮增压器结构组成及其运行原理的前提下,就其常见故障处理以及使用过程中的注意事项进行了深入探讨。

关键词:汽车发动机;涡轮增压器;运行原理;故障处理

中图分类号:U461.2                                      文献标识码:A                                  文章编号:1674-957X(2021)16-0149-02

0  引言

汽车工业的现代化发展直接提升了汽车产品的各方面性能水平,汽车发动机中涡轮增压器的加装使得汽车的动力性能得到了进一步的提升。但需要注意的是,涡轮增压器作为汽车零部件之一,一旦出现维护或者是使用不当的情况,会直接影响到涡轮增压器的运行安全及其使用寿命。本文在分析汽车发动机涡轮增压器结构组成运行原理的前提下,就常见故障处理、日常使用进行了研究探讨,以便为今后汽车发动机涡轮增压器的日常使用、维护提供借鉴。

1  汽车发动机涡轮增压器概述

1.1 涡轮增压器结构组成

涡轮增压器本质上是空气压缩机的一类,往往都安装在发动机的排气管道上,都是以发动机排泄出来的废气作为动力来推动涡轮增压器内部的涡轮转动,以此作为基础也会进一步带动同轴的叶轮进行转动,就可以将经过空气过滤清洁器处理得来的空气进行一定程度的压缩,在其压强得以增大之后压入气缸内。在这种情况下,进入气缸内部的空气密度有所增大,能够进一步帮助燃油进行充分燃烧,直接提高了发动机的工作效率。目前。汽车发动机中安装的涡轮增压器组成部分具体包括了压气机、涡轮、转子等。

1.2 涡轮增压器运行原理

涡轮增压器在工作的过程中便是以发动机所排放出来的具备高温和高压强的废气作为涡轮增压器的驱动力量,在有效压缩空气的同时增加发动机的进气量。涡轮增压器是将汽车发动机运行过程中具备高温高压的废气作为涡轮室内涡轮驱动的动力,随后涡轮便可以在这一驱动力量的影响下,带动处于同一轴上的压气机和叶轮共同组成一个循环运行[1]。由此也不难看出,发动机本身的转动情况、排气排出情况、涡轮的转动情况三者呈现出一种较为显著的同步关系。在这种情况下,一旦汽车发动机的转动速度有所加快,叶轮就可以将更多的空气经过压缩处理后进入到气缸中,在显著提高发动机进气量的同时,进一步帮助燃油充分进行燃烧,并且能够显著降低因为燃油不充分燃烧带来的有毒气体和有毒物质排放。

2  汽车发动机涡轮增压机常见故障及其处理

2.1 机油渗漏故障

机油滲漏作为一种涡轮增压器运行过程中常见的误差问题,如若出现汽车既有消耗量异常增多,但排放出来的气体颜色仍旧正常,且发动机本身的动力发挥仍旧处于正常状态。一般而言,导致这种现象的原因便是出现了涡轮增压器的机油渗漏问题,在解决这一故障的过程中,需要优先对汽车的发动机进行全面的检查,尤其是需要针对发动机内部润滑系统的外部油管进行细致检查,以此判断该部位是否出现了机油渗漏的问题[2]。如果经过检测之后发现汽车的发动机及其内部润滑系统等外部有关并未出现机油渗漏的问题,则需要对涡轮增压器进行全面检查,主要是针对其气体的排放口出现机油细致观察,一旦出现了机油,这便代表涡轮增压器内部的密封系统已经出现了一定程度的损坏,需要及时进行更换。

在涡轮增压器出现机油渗漏问题的时候,还有可能会出现的一种现象是汽车的机油消耗量异常增多,且排放出来的烟雾呈现蓝色的状态,但动力发挥方面仍旧处于正常状态。这种现象的出现一般反应在涡轮增加器上的回油管出现了故障,主要是因为增压器内部的机油积压数量较多多,使得密封设备出现了一定程度的破坏,机油得以进入到叶轮部分,并随着气体的进入到燃烧室。一旦通过检查发现这一问题的存在,则需要检查增压器的压气机、发动机进出气气管是否存在机油,一旦发现进出口中出现机油,则必须要对系统进行深层次的检查,随后采取相应的措施进行修复或者是零件替换。如果发现是其中某一环节出现了堵塞,则需要对其进行清理,经过疏通之后涡轮增压器便可恢复到正常的运行状态。

2.2 工作迟滞故障

在汽车发动机内部的涡轮增压器运行过程中,常见的且危害严重的一类故障便是迟滞故障。一旦涡轮增压器在运行过程中出现迟滞现象,无形中加大了车祸问题的发生待遇。在涡轮增压器出现迟滞故障的时候,汽车速度在处于正常变化的状态下,有可能会出现突然发力或者是速度变化的情况,导致司机无法及时的给出反应,导致车祸之类的问题发生。在解决这一类故障的过程中,需要针对排气的气流做出深层的改善,将气流和汽车时速对应的频率进行有效调节。另一种解决方法便是以涡轮增压器排气管中所产生的气流需求量为基础进行控制,简单而言,在涡轮增压器正常运转的过程中,即便发动机排放气体数量相对较少,涡轮增压器系统仍可维持一种正常的工作状态。

2.3 工作噪声故障

汽车在正常行驶过程中出现了突然的加速或者减速情况,发动机则需要及时对出现的损失速度变化给出反应,这就会导致压气机在曲线运动的过程中与汽车喘振区域的距离有所缩减,同时这个过程产生的气流也使得增压器在运转的过程中出现了增压空气动荡的现象,最终带来的便是气流噪声问题。技术人员在发现涡轮增压器噪声故障之后,需要优先对气管部分进行优化,在维持管道正常形状的前提下,进一步加宽管道的厚度,确保能够在运转的过程中与喘振区域保持一个合理的距离。同时叶轮在工作中,也会在扫气环节出现气体噪音现象,这主要是因为压力变化数值相对较大,对叶片的振动产生激振效应。在解决这一过程的过程中,可以通过叶轮叶片数量的适当增加,或者是以人耳较为敏感的音频区域为出发点执行针对调整[3]。

3  汽车发动机涡轮增压器日常使用注意事项

3.1 发动机机油的正确选用

为了保证汽车发动机的涡轮增压器能够始终处于一处安全稳定的运行工作状态,在选择机油的过程中,需要将增加其本身运行中高温、高速的特点全面考虑,并严格遵循现行的技术标准选用合适的发动机油,简单而言,发动机就需要在抗磨性、稳定性等方面具备着较强的优势。技术人员在机油检查工作中,需要对其优油质、油压等质量参数全面检查,并维持机油滤清器的清洁程度。同时需要以发动机的实际工作小时数作为基础,针对机油滤清器进行定期检查以及更换,以此来保证机油质量满足涡轮增压器正常运转的各项要求。

3.2 发动机运行前的预热

在汽车启动之前发动机需要进行预热,而在汽车发动之后,需要维持三分钟的怠速运转状态,以此来提升发动机内部机油的温度和流动性,在涡轮增压器得到充分润滑之后方可正式驾驶汽车。在气温较低的情况下,发动机的预热时长需要延长到5分钟,但最长不得超过10分钟[4]。在停车熄火的过程中,发动机也不应该立刻进行关闭,这主要是因为发动机在经过长时间的高速运转之后,立即将其熄火,则会使得内部的机油压力瞬间变为0,但惯性的存在会导致涡轮增压器内部的转子处于一种高速运转的状态,但缺乏机油方面的润滑,则会使得涡轮增压器的局部温度过高,最终出现轴承烧损的问题。在汽车停止行驶之后,需要维持3~5分钟的发动机怠速运转,逐渐将涡轮增压器内的转子转速进行降低,最后熄火。

3.3 避免长时间怠速行驶

通常来看涡轮增压装置能够达到20万以上的转速,在行驶中不可以长时间的保持怠速行驶,因为涡轮增压装置在这种情况下无法得到正常的冷却,这回导致其本身的磨损加剧。除此之外,如果保持长时间的怠速行驶,那么涡轮增压装置的内外压强平衡会遭到破坏,这可能会导致漏油的情况发生。因此要避免进行长时间的怠速行驶。

3.4 注意检查密封性

在对涡轮增压装置进行应用的过程中,要注意检查其中的密封性,这个环节是非常重要的,可以说涡轮增压装置中保持一个密封的环境是发动机运行的基本前提,一旦其中的密封性出现了问题,那么润滑系统当中就可能会进入废气,从而对机油造成污染,进而提升内部的压力,这时外发动机机油会经过排气管进入到其中进行燃烧,进而导致烧机油的情况发生。

3.5 涡轮增压器的正确安装

在发动机内部安装涡轮增压器之前,需要将相关的全部零件进行全面清洗,随后使用压缩空气进行吹干。在进入涡轮增压器安装工作阶段之后,需要对摩擦部位润滑油对增加器的作用给予重视,以此来有效避免零件损伤问题的发生。如果部分零件在经过浸泡之后无法全面去除积炭层,则需要使用毛刷进行清洁,禁止使用金属等坚硬度较高的清洁。在整体平衡之后方可进行转子总成的装配工作,这个时候压气机和涡轮端密封口的安装角度需要维持在180度。涡轮增压器安装中,各个部位间隙是要以实际的型号、技术数据作为基础进行装配,在安装工作完成之后需要在进行油口添加适当数量的机油并手动进行转子的转动,以此检查是否存在异响的问题。

3.6 做好日常的维护工作

想要保持发动机的健康稳定运行,并提升汽车的运行动力,就需要在日常的运行过程中做好维护工作。例如在机油选择的过程中药注意选择耐高温且具备较强耐磨性的机油,例如全合成机油或者半合成机油等。在涡轮增压装置的作用下,如果所选择的机油质量较高,那么就会是的发动机结构变得更加紧凑,从而提升其整体的运行效率,同时也能够是的发动机部件承受更高的温度和撞击。另外,要注意做好定期的检查工作,一般先要对发动机中的滤清装置和机油进行检查,看起是否清洁,避免杂质进入到其中。由于增压装置的转套和转轴之间有着非常小的缝隙,一旦润滑能力不足,那么就可能会对增压装置造成损坏。同时,要对涡轮增压装置的密封性进行检查,这项检查工作十分重要,一旦密封性出现了问题,那么就会导致润滑系统中进入废气,这会增加机油的消耗量。最后,要查看涡轮增压装置中吃否存在异常情况,例如异响、震动或者接头漏油等问题。

4  总结

涡轮增压器在汽车发动机中的应用,显著提高了汽车发动机的工作效率,并且控制了燃油燃烧不充分所带来的有害物质和气体排放数量。但因为使用、维护工作方面出现的失误,导致涡轮增压器经常出现机油渗漏、工作噪声以及迟滞等故障。相关人员需要在正确安装涡轮增压器的前提下,选用合理的发动机机油类型,并在汽车启动和熄火之前维持一段时间的怠速运转,以此保障涡轮增压器的正常运行状态及其使用寿命。在遭遇常见火轮增压器工作故障的时候,技术人员需要第一时间内对相关系统位置进行检查并采取措施解决。

参考文献:

[1]王磊,吕清波.发动机增压器涡壳开裂的原因及解决措施[J].内燃机与配件,2020(24):123-124.

[2]劉政伍.汽车涡轮增压器使用寿命的分析[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2020(11):191-192.

[3]吕生亮,章成,于士博,谢广春,陈昱锦,李云虹.汽油机涡轮增压器窜气量影响因素的研究[J].汽车实用技术,2020(12):181-184.

[4]王博,郑喜旺,黄圣锦,陈明光,刘凯,郭宇辉,冯永超.汽油发动机涡轮增压器漏油失效的研究[J].小型内燃机与车辆技术,2020,49(03):36-40.

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