废气涡轮增压器的工作原理及常见故障分析

杨永斌+王博

摘 要：目前汽车已成为人们生活中不可或缺的一部分，随着科技的发展及相关法规的推行，增压车型因油耗低、功率大越来越受到消费者的青睐，大多数用户对增压发动机使用方法及注意事项了解较少，不当的驾驶习惯大大缩短增压器的使用寿命。本文通过对增压器的工作原理及失效模式剖析，使读者对增压器失效模式有所了解，避免因使用不当造成增压器损坏，严重时损坏发动机。

关键词：废气涡轮；增压器；故障分析

中图分类号： F407.4 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）23-151-2

1 增压器的工作原理

由发动机废气驱动涡轮，带动与其同轴的压气叶轮旋转压缩空气，达到增加进气量和提高进气压力的目的。单位时间内，如果能够把更多的空气强制挤入气缸提高容积效率，便能在相同的转速下产生较自然进气发动机更大的动力输出。涡轮增压利用废气驱动，基本没有额外的能量损耗。如图1、图2。

增压器的优点：提高动力和性能；提高15%～20%的燃油经济性，降低排放；高原地区具有功率补偿的特点。如图3、图4、图5。

废气涡轮增压器的结构：由涡轮壳体、中间体和执行器机构三部分组成，如图6、图7。

2 增压器失效模式分析

2.1 增压器漏油（如图8、图9）

①空滤或进气管路阻塞，导致进气负压过大；②增压器回油管损坏，导致回油节流；③中间体油腔内积碳，导致回油不畅；④怠速时间过长；⑤曲轴箱内油压或油位过高，曲轴箱通风管堵塞。

2.2 与润滑有关的问题（如图10、图11、图12）

①使用的润滑油不符合规定；②劣质滤芯：滤网被击穿或主油道滤清器被堵塞；③密封胶或大量杂质流入润滑油道；④大负荷工作后突然停机，导致转子/轴承过热，机油结焦；⑤启动后未怠速运行，马上加负荷，导致转子缺油，产生干摩擦，损坏增压器；⑥进油管路或润滑油滤清器堵塞，润滑油泵故障，或润滑油压力低等。

2.3 异物进入涡轮增压器（如图13、图14、图15、图16）

①进气管路密封不良，进气不经滤芯直接进入增压器；②未按规定更换空滤或使用伪劣滤芯，导致进气过滤不良；③维护保养时异物进入增压前进气管路；④颗粒、杂质等异物进入，破坏增压器转子动平衡，最终导致转子卡死或涡轮轴断裂。

3 增压车型的使用注意事项

①启动发动机后必须使发动机保持在怠速状态（3-5分钟）；

②避免发动机长时间怠速（最长不应超过15分钟）：长时间怠速运转，会在增压器涡轮及压气机叶轮后面产生负压，从而造成浮动轴承流出的机油在压力差作用下向外泄漏；

③增压发动机停车前必须怠速运转（3-5）分钟，使其温度和转速逐步从最大降下来，突然停机，机油泵停止运转，不再向增压器供给机油，而增压器的转子转速很高（增压器转子转速在190000r/min左右），在惯性作用下要自转一段时间才能停下，产生回热，导致转子和轴承过热，机油结焦，损坏增压器；

④严禁采用“加速—熄火—空档滑行”的操作方法；

⑤严格按照保修手册要求进行保养、维护，这样可以大大延长增压器及发动机的使用寿命。

参 考 文 献

[1] 陈家瑞.汽车构造[M].北京：机械工业出版社，2011.

[2] 李骏.汽车发动机节能减排先进技术[M].北京：北京理工大学出版社，2011.