技術(shù)維修與康明斯知識

柴油發(fā)電機廢氣渦輪增壓器的裝配與測量

 

摘要：渦輪增壓的主要作用就是提高發(fā)動(dòng)機進(jìn)氣量，從而提高柴油發(fā)電機的功率，讓發(fā)電機組動(dòng)力更足，提升發(fā)電機組的動(dòng)力性能和提高燃油經(jīng)濟和降低尾氣排放，具有很高的可靠性和良好的匹配特性，高瞬態(tài)響應特性。本篇文章對柴油發(fā)電機組增壓設計采用新的裝配思路，有效提高裝配效率。

 

圖1 霍爾塞特第二代增壓器結構剖面圖

 

 

 

一、渦輪增壓器的結構與組成

 

1、渦輪增壓器系統

渦輪增壓器是一種利用內燃機運作所產(chǎn)生的廢氣通過(guò)同軸的兩個(gè)葉輪組成的結構驅動(dòng)的空氣壓縮機。與機械增壓器功能相似，兩者都可增加進(jìn)入內燃機或鍋爐的空氣流量，從而提升燃燒效率。常見(jiàn)用于汽車(chē)引擎中，透過(guò)利用排出廢氣的熱量及流量，渦輪增壓器能提升內燃機的輸出功率或者在同等輸出功率下提升燃油經(jīng)濟性。

2、工作原理

渦輪增壓器一種利用內燃機運作轉產(chǎn)生的廢氣驅動(dòng)空氣壓縮機的技術(shù)，渦輪增壓柴油發(fā)電機是依靠渦輪增壓器來(lái)加大柴油發(fā)電機進(jìn)氣量的一種柴油發(fā)電機，渦輪增壓器實(shí)際上就是一個(gè)空氣壓縮機。它是利用柴油發(fā)電機排出的廢氣作為動(dòng)力來(lái)推動(dòng)渦輪室內的渦輪（位于排氣道內）渦輪又帶動(dòng)同軸的葉輪（位于進(jìn)氣道內），葉輪就壓縮由空氣濾清器管道送來(lái)的新鮮空氣，再送入氣缸。當柴油發(fā)電機轉速加快廢氣排出速度與渦輪轉速也同步加快，空氣壓縮程度得以加大，柴油發(fā)電機進(jìn)氣量增加，相應柴油發(fā)電機輸出功率增大。

3、渦輪增壓器的結構

渦輪增壓器包括渦輪機殼體、壓氣機殼體、中間殼體、渦輪、泵輪、浮動(dòng)軸承、排氣旁通閥和執行器等。渦輪和泵輪裝配在同一根軸上，通過(guò)兩個(gè)浮動(dòng)軸承分別安裝于渦輪殼體和壓縮殼體內，中間體內有潤滑和冷卻軸承的油道，還有防止機油漏入壓氣機或渦輪機中的密封裝置等，渦輪機排氣葉輪、壓氣機葉輪和密封套等零件安裝于增壓器軸上，構成渦輪增壓器轉子，來(lái)自排氣歧管的廢氣壓力使渦輪高速旋轉，同軸上的泵輪跟著(zhù)旋轉，把進(jìn)氣壓入氣缸。

4、渦輪增壓器的作用

（1）提高柴油發(fā)電機升功率。

在柴油發(fā)電機排量不變的情況下可以通過(guò)增加進(jìn)氣密度，讓柴油發(fā)電機可以多噴油，從而提高柴油發(fā)電機的功率，加裝增壓器后的柴油發(fā)電機的功率及扭矩要增大20%~30%。反之在同樣的功率輸出的要求下可以降低柴油發(fā)電機的缸徑，縮小柴油發(fā)電機的體積和重量。

（2）改善柴油發(fā)電機的排放。

渦輪增壓器柴油發(fā)電機通過(guò)改善柴油發(fā)電機的燃燒效率，減少柴油發(fā)電機廢氣中顆粒物和氮氧化物等有害成分的排量。是柴油柴油發(fā)電機達到歐二以上排放標準不可缺少的配置。

（3）提供高原補償的功能。

部分高海拔地區，海拔越高，空氣越稀薄，帶渦輪增壓器的柴油發(fā)電機就可以克服因高原空氣稀薄導致的柴油發(fā)電機的功率下降。

（4）提高燃油經(jīng)濟性，降低油耗。

由于帶渦輪增壓器的柴油發(fā)電機燃燒性能更好，可以節省燃油3%-5%。

（5）具有很高的可靠性和良好的匹配特性，高瞬態(tài)響應特性。

 

圖2 柴油發(fā)電機增壓器的結構原理圖

 

 

二、增壓器裝配過(guò)程

 

① 把中間殼的壓氣機端朝上，將彈簧卡環(huán)裝進(jìn)壓氣機端軸承座孔內側環(huán)槽中，注意不要碰傷軸孔。然后放入抹上清潔機油的浮動(dòng)軸承，推力環(huán)再裝入另一彈簧卡環(huán)：在裝浮動(dòng)軸承時(shí)，要注意把側面有油槽的一端向上。在每個(gè)彈簧卡環(huán)裝入后，均要檢查卡環(huán)是否完全進(jìn)入環(huán)槽內。

② 把中間殼的渦輪端朝上如同步驟．中所述次序將彈簧卡環(huán)、浮動(dòng)軸承、推力環(huán)依次裝入渦輪端軸承孔中，在裝浮動(dòng)軸承時(shí)要注意把側面有油槽的一端向上。

③ 用細鐵絲制作的兩個(gè)圓環(huán)套在手指上，將兩個(gè)彈力密封環(huán)張開(kāi)，套入渦輪轉子軸密封環(huán)槽中，注意不能用力過(guò)猛，以免導致彈力密封環(huán)永久變形或斷裂。

④ 在安裝渦輪轉子軸上兩只彈力密封環(huán)時(shí)開(kāi)口位置應錯開(kāi)180°，然后在密封環(huán)上抹上清潔機油，小心地將轉子插到中間殼中去，套裝時(shí)注意不要使軸上臺階及螺紋碰傷浮動(dòng)軸承內孔表面。為防止套裝時(shí)環(huán)從一邊滑出或斷裂，彈力密封環(huán)相對于轉子軸的位置要居中，并依靠中間殼座孔上錐面作引導，使之能順利滑入密封環(huán)座孔中。

⑤ 用手托住已裝入中間殼的渦輪葉輪，將渦輪葉輪出口處六角形臺肩夾在臺虎鉗上．并用手輕輕扶住中間殼不使產(chǎn)生意外的傾側，注意要防止渦輪轉子軸從中間殼中滑出。

⑥ 將推力片和隔圈套在軸上，再放入抹上清潔機油的推力軸承，注意推力軸承平面上方的進(jìn)油孔要向下對準中間殼上的進(jìn)油孔，然后放上止動(dòng)墊片，擰緊4個(gè)螺栓后，將止動(dòng)墊片翻邊保險，鎖住4個(gè)螺栓。然后再將另一塊推力片套在軸上及裝入擋油板，注意擋油板上的導油舌，必須伸入回油腔。

⑦ 將已裝有彈力密封環(huán)的軸封抹上清潔機油后裝入壓氣機端氣封板上相應的座孔中去，裝入前將兩個(gè)環(huán)的開(kāi)口位置錯開(kāi)，使之相隔180°，另將“0”形橡膠密封圈套入壓氣機氣封板11外圓的環(huán)槽中，為了便于壓入中間殼，橡膠密封圈外圓表面上適當抹上一些薄機油，再壓入中間殼機體中去。

⑧ 在對準轉子及壓氣機葉輪上動(dòng)平衡標記后套上壓氣機葉輪，將自鎖螺母擰上并擰緊至與軸端面上的動(dòng)平衡記號對準為止[此時(shí)的擰緊力矩為39~44N·m（44N·5kgf•m）]，在擰緊時(shí)不允許壓氣機葉輪相對于軸有轉動(dòng)（若壓氣機葉輪不能順利套入軸上時(shí)，可將壓氣機葉輪浸入沸水加熱后再套入）。

⑨ 從臺虎鉗上取下已裝好的組合件，按原來(lái)標記裝入無(wú)葉渦殼中，注意在裝配時(shí)不要歪斜以免碰傷渦輪葉片頂尖部分，然后再裝上渦輪端壓板及止動(dòng)墊片，擰緊六角螺母[擰緊力矩為39N·m(4kgf•m)]后，將止動(dòng)墊片翻邊鎖住八個(gè)螺母。

⑩ 將壓氣機殼對準標記裝到中間殼中去，裝配前先將"v”形夾箍23套入中間殼，并注意裝配時(shí)不要歪斜，以免壓氣機殼圓弧部分碰傷壓氣機葉輪葉片頂尖部分，裝上"v”形夾箍并擰緊螺栓[擰緊力矩為14.7N·m（1.5kgf•m)]。

? 在中間殼進(jìn)油孔中注入清潔機油后，用手轉動(dòng)葉輪應靈活旋轉，并細心測聽(tīng)，檢查有無(wú)碰擦聲。

 

圖3 柴油機增壓器裝配流程圖

 

 

三、裝配后測量

 

總裝完后，應對下列兩項進(jìn)行測量。

（1）渦輪壓氣機轉子軸向移動(dòng)量的測量

把有千分表的吸鐵表座放在渦殼出口法蘭平面上，將千分表的測量棒末端頂在渦輪葉輪出口處的六角形臺肩平面上，再用手推拉轉子軸即測得最大軸向移動(dòng)量，其值應小于0.25mm，若超過(guò)此值，則應進(jìn)一步檢查止推軸承及推力片等各組合件。此法可用于增壓器已裝在發(fā)電機組情況下的測定。

（2）壓氣機徑向間隙

用手指從徑向壓轉子軸上自鎖螺母后，用厚薄規測鼠壓氣機葉輪葉片與壓氣機殼之間最小間隙，此間隙應大于0.15mm，小于此值時(shí)應予以拆印檢查。檢查時(shí)小心不要損壞葉輪上葉片，此法亦可在已安裝增壓器的發(fā)電機組上進(jìn)行。

 

----------------
以上信息來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)新聞，特此聲明！
若有違反相關(guān)法律或者侵犯版權，請通知我們！
溫馨提示：未經(jīng)我方許可，請勿隨意轉載信息！
如果希望了解更多有關(guān)柴油發(fā)電機組技術(shù)數據與產(chǎn)品資料，請電話(huà)聯(lián)系銷(xiāo)售宣傳部門(mén)或訪(fǎng)問(wèn)我們官網(wǎng)：http://