DF4D增压系统.docx

1、DF4D增压系统10 增压系统10.1 系统简介 柴油机增压系统的任务是利用气缸排出燃气的能量，通过增压器、中冷器将空气进行压缩和冷却，提高其密度，增加进入气缸的空气量，从而向气缸内喷入更多的燃油，以提高柴油机的输出功率。16V240ZJD型柴油机采用的是定压增压系统，它由空气滤清器、涡轮增压器、空气中间冷却器、弯管、进气稳压箱、进气支管、排气支管和排气总管等组成（见图101a,b,c）。图101a图101b图101c 图101 16V240ZJD型柴油机增压系统1,27,31,74螺柱; 2,28,46,72螺母; 3,11,26,29,30,73垫圈; 4,5,6增压器支架调整垫(一)、(

2、二)、(三); 7,62螺堵; 8,61衬垫; 9,18排气总管垫(一)、(二); 10,25,54,55,56,57,58,70,71螺栓; 12,13,16,20排气总管装配(一)、(二)、(三)、(四); 14,17稳压箱垫(一)、(二); 15排气总管支架; 19稳压箱; 21排气总管管卡装配; 22,23,24排气总管支架调整垫(一)、(二)、(三); 32,33,34稳压箱支架调整垫; 35,40中冷器支架(输出端、自由端); 36中冷器进气道垫; 37中冷器出口垫; 38中冷器出气道装配; 39中冷器出气道垫; 41小波纹管隔热层; 42小波纹管装配; 43排气支管装配; 44测

3、温测压座; 45柱塞; 47,52排气支管垫; 48进气支管垫; 49进气支管; 50密封圈; 51排气支管管卡装配; 53钢丝; 59压气机出气道; 60软接管保护板; 63软接管; 64卡带; 65压气机出气道; 66中冷器进气道装配; 67空气冷却器; 68,69增压器支架(一)、(二)。10.2 进排气系统（如图101b所示）进气系统由压气机出气道、波纹管、中冷器进出气道、稳压箱和进气支管等组成。压气机出口与中冷器进口管道的连接采用耐温160抗老化的三元乙丙橡胶软管，以保证管路之间的密封和补偿热胀冷缩及两者不对中问题，稳压箱与各进气支管的连接采用了不需紧固的橡胶扩张“U”型密封圈来连接

4、密封，这种密封结构不但解决了支管法兰与稳压箱对应的法兰的不同心及热胀冷缩问题，而且当热胀气流压力愈高时，其密封效果愈好，拆装又极为方便。排气系统由单列式定压排气总管、小波纹管和排气支管组成。排气总管由九节铸铁短管和8个大波纹管，以及管卡组成，相邻两节短管间用双层薄壁结构的大波纹管连接，这种波纹管的内衬套是套装在波纹管内的，组装时应注意内衬套在波纹管法兰相应凹座应密贴，以免发生漏气。为了减少废气的散热损失和防止排气总管表面温度过高，全部排气管（包括大、小波纹膨胀管）均包以隔热材料。10.3 增压器16V240ZJD型柴油机采用两台VTC254-13D型增压器，见图102。有的柴油机还装用ZN29

5、0D型增压器。图102 VTC25413型增压器1消音器装配; 2导风轮; 3压气机叶轮; 4轴承座装配; 5转子轴; 6空气吸气弯头装配; 7涡壳; 8扩压器装配; 9压气机端轴承装配; 10燃气排气壳; 11涡轮端轴承装配; 12涡轮叶片; 13喷嘴环; 14燃气进气壳。 图1 VTC25413型增压器外形图10.3.1 增压器结构特点与结构布置a. 结构特点(1) 采用内置式浮动套型滑动轴承，2个轴承分别置于涡轮与压气机叶轮的内侧。内置式布置轴承使增压器在轴向上有紧凑的结构，燃气进气壳不需冷却，可获得较小的外形尺寸，并可使压气机叶轮前有足够的进气道长度，以保证气流尽可能均匀、平稳进入叶轮

6、。 浮动套型滑动轴承可以适应恶劣的工作环境，具有高的可靠性和较长的寿命。(2) 采用高效率压气机 压气机采用后弯式叶轮，它具有低的噪声，噪声的最高值为84dB(A)，良好的部分负荷和加速性能，宽广的压气机特性(即高的等熵压气机效率)，叶轮叶片负荷小，使气流稳定并进入叶轮后稍有降速。 导风轮采用长短叶片，并优选了叶片的进口角。 优化了叶轮罩壳的型面设计，使压气机叶轮的子午面流道与扩压器有良好的匹配。(3) 维护方便 工作时维修工作量小。 大修时拆装方便，各部分零件易处理。(4) 涡轮壳体带有水冷夹层。冷却水的出口处的节流孔可调节冷却水量。进、出水温差约为810，只要水腔内不产生蒸汽，冷却水的温度

7、可大于100，水压允许高压，但不得超过0.47MPa。b. 结构布置 VTC25413D型增压器的总体布置见图102。为了控制进入增压器油腔内的机油压力，在油腔的进口处设有油量控制器（进油法兰），其上的进油孔有f5.5mm、f5mm和f4.5mm三种，孔径不同，使机油的进口压力也不同，前者为0.250.40MPa、0.300.50MPa，后者为0.400.60MPa。16V240ZJD型柴油机用增压器进油孔为f5mm。10.3.2 运用及保养 增压器的运用与保养请参见由大连机车车辆厂翻译的瑞士ABB公司提供ABB增压器操作手册或江津增压器厂编制的废气涡轮增压器维修保养说明书。10.3.3 增压

8、器常见故障与处理方法10.3.3.1 增压器的喘振 现 象可 能 原 因排 除 方 法增压器喘振(1) 大气变化。1 外界温度低。 海拔高，外界气压低。(2) 柴油机负荷波动过大或紧急停机。(3) 柴油机某缸停止供油或供油不正常。(4) 压气机或涡轮流道内积垢或异物堵塞。(5) 增压器流动阻力增大：1 增压空气冷却器或消音器内沉积灰尘。2 压气机、涡轮机严重积垢。(6) 发动机原因：1 烟囱内有污物，使废气流经涡轮后压力增加。2 烟囱防尘装置不干净。(1) 柴油机按规定修正功率。(2) 检查调控系统。(3) 检查供油系统。(4) 检查清洗流道。(5) 清洗。(6) 清洗。10.3.3.2 增压

9、压力下降现 象可 能 原 因排 除 方 法1. 增压压力下降(在柴油机装车功率下，增压压力低于装车值的10时)(1) 空气滤清器堵塞。(2) 压气机空气流道积垢，中冷器脏污，尤其是扩压器积垢。(3) 压气机工作轮背面气封间隙过大或损坏。(4) 增压器油封漏油，与燃气接触而产生积碳，增加转子旋转阻力。(5) 柴油机进排气管路或接头处漏气。(6) 涡轮排气阻力增加。(7) 喷嘴环叶片变形，使气流通道截面增大。(8) 喷嘴环镶套变形，使其与涡轮径向间隙超限。(1) 清洗。(2) 清洗。(3) 调整或修理。(4) 清洗或更换油封垫片。(5) 修复或更换。(6) 检查烟囱有无堵塞。(7) 拆下喷嘴环组装

10、，校正喷嘴环面积。(8) 换喷嘴环镶套。2. 发动机运转工况进气正常，增压压力太低(1) 发动机方面的因素 进气道系统泄漏。 柴油机排气总管和涡轮进气壳之间泄漏燃气。 燃油喷射相位调整错误。(2) 涡轮增压器方面因素 压力表显示错误。 压力表连接管泄漏。 空气滤清器内有灰尘，导致压力损失增大。 压气、涡轮机内有积尘。 迷宫环密封损坏。 涡轮机、压气机叶轮损坏。 喷嘴环损坏。 废气背压过高。(1) 修理。 修理。 正确调整。(2) 更换压力表。 排除泄漏。 清洗。 清洗。 更换。 更换叶轮。 更换。 清洗烟囱。10.3.3.3 增压器压力超高现 象可 能 原 因排 除 方 法增压压力超高(增压器

11、超速，增压压力超过正常值)1. 柴油机喷油提前角变化，燃烧不良，造成涡轮进口前燃气能量加大。2. 喷嘴环叶片变形或积碳使气流通道截面减小。3. 柴油机超负荷或超速。4. 海拔高，大气压力低，增压器超速(增压压力不超过正常值)。5. 燃油喷射系统故障。6. 发动机功率调高了。7. 喷射系统调整错误。8. 压力表显示错误。1. 检查柴油机，清除故障。2. 拆下喷嘴环组装，校正喷嘴环面积或清洗。3. 参照柴油机故障处理，排除故障。4. 按规定修正柴油机功率。5. 正确调整。6. 正确调整。7. 正确调整。8. 更换压力表。10.3.3.4 增压器振动大现 象可 能 原 因排 除 方 法增压器强烈振动

12、1. 转子轴上零件损坏，如压气机工作轮、涡轮叶片等。2. 轴承损坏。3. 旋转件与固定件碰擦。4. 涡轮积碳严重，导致涡轮不平衡。5. 涡轮叶片损坏。1. 修复或更换。2. 更换。3. 拆检，调整间隙、重装。4. 拆卸清洗。5. 更换转子。10.3.3.5 增压器机油回油温度过高现 象可 能 原 因排 除 方 法机油回油温度过高1. 机油油压过低，油量过少。2. 涡轮端油封或气封损坏，高温燃气进入油腔。3. 冷却水腔积垢厚或水温过高。4. 轴承严重磨损损坏。5. 机油管路中有漏泄。1. 清洗滤清器，检查管路。2. 更换。3. 清洗。4. 更换。5. 修复。10.3.3.6 噪音大现 象可 能

13、原 因排 除 方 法增压器产生不正常的噪音1. 运动件与固定件发生碰擦。2. 轴承工作情况不正常。1. 拆检，重新调整间隙。2. 检查。10.3.3.7 涡轮进口温度超高 现 象可 能 原 因排 除 方 法增压器涡轮进口温度超高1.喷嘴雾化不良。2.气门间隙或喷油提前角有变化，造成燃烧不良。3.排气背压太高，排气管阻力增加，气流不畅。4.喷嘴叶片变形，流通面积增大。5.增压压力下降。6.压气机涡轮脏污。7.涡轮叶轮损坏。8.中冷器脏污。9.冷却水不足。10.冷却水进口温度过高。1. 检修柴油机喷嘴。2. 重新调整。3. 清洗。4. 校正喷嘴环面积。5. 见前述增压压力下降的排除方法。6. 清洗

14、。7. 更换转子。8. 清洗。9. 补足水。10.检查，清洗冷却水系统。10.3.3.8 减速时间短、有噪音、启动困难现 象可 能 原 因排 除 方 法减速时有噪音，而且时间短，启动时又较困难。1. 轴承损坏。2. 转子磨损。3. 增压器内积垢太多。4. 涡轮机内有异物。1. 更换轴承。2. 可找增压器服务站或生产厂处理。3. 清洗。4. 请找服务站和生产厂，更换损坏件。10.3.3.9 泄漏现象现 象可 能 原 因排 除 方 法壳体有泄漏1. 热应力导致壳体裂纹。2. 冷却水不够。3. 冷却水腔内有脏污。1. 更换壳体。2. 检查，加满水。3. 清洗。10.3.3.10 烧机油现 象可 能 原 因排 除 方 法烧机油1. 密封环损坏或磨损。2. 补偿孔阻塞。3. 活塞环损坏。1. 更换密封环。2. 清洗。3. 更换活塞环。10.4 中冷器 16V240ZJD型柴油机采用两台型号为 TC653000-99中冷器，分别安装在两端增压器的旁边。该中冷器为圆管