本期嘉宾
新鸿展技术总监 张吉瑜
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涡轮增压器介绍
涡轮增压器在发动机中位置
涡轮增压器的工作原理
●发动机排气推动涡轮旋转；
●涡轮带动同一根轴上的压叶轮旋转；
●外界新鲜空气在压叶轮旋转的离心力作用下被加压，即密度增加；
奥迪/大众 TFSI(EA888)爆炸图
奥迪/大众 TFSI(EA888)中间壳爆炸图
奥迪/大众 TFSI(EA888)涡壳爆炸图
涡轮增压器的结构——气路
涡轮增压器的结构——油路
涡轮增压器故障诊断
三大主要故障 – 漏油
漏油的现象：
★三大壳体外表面有大量油迹
★压壳、涡轮壳进出口有大量油迹
★尾气冒蓝烟
★机油消耗急剧增加
涡轮增压器并不是100%密封的，油路和气路并不完全隔离，而是靠各方压力的动态平衡来保证涡轮增压器的正常运转
漏油的主要原因：
◆空滤脏或者进气管路堵塞，进气负压过大
◆中冷器脏或堵塞
◆增压器回油管撞弯导致回油节流或堵塞
◆中间壳有淤积或积碳
◆发动机窜气量过大，曲轴箱内压力过大，或曲轴箱通风系统堵塞
◆机油液位过高
◆发动机怠速时间过长
◆涡轮压叶轮损坏
◆压壳涡壳安装时有较大的附加载荷
三大主要故障 – 动力不足&冒黑烟
动力不足的原因：
★空滤器脏或压壳前进气管路阻塞，导致进气负压过大 中冷器脏、堵塞，或压壳后管路泄露
★消声器（后处理器）或排气管路堵塞，导致排气背压过大
★压叶轮或涡轮损坏
★放气阀磨损导致设置压力变低
★机油供应不足或增压器轴承系统损坏
★发动机活塞环、气门导管、气门座处漏气、窜气
三大主要故障 – 异响
异响的三种可能来源：
1.漏气噪声
●压壳至发动机进气歧管前管路断开或者卡箍等松动
●涡轮壳进口、出口的管路松动、断开或者密封垫片密封不灵。
2.喘振
★急加速导致进气量不足
★增压器匹配时唯有足够的喘振余量
3.机械摩擦
★急加速导致供油不足时浮动轴承和涡轮轴干摩擦
★动平衡失效后叶轮刮擦壳体
★增压器自身动平衡量大
涡轮增压器故障快速诊断表
涡轮增压器的失效分析
涡轮增压器的工作环境
★涡轮增压器的转动部件(涡轮和压叶轮)在工作的时候，转速可高达25万转每分钟。
★同时涡轮增压器还承受着高达900℃ 左右的废气排温。
★在这个工作状态下，仅仅是几秒钟的机油供应不足也会导致增压器的损坏。
工作状态下的涡轮增压器
导致增压器失效的典型原因（一）
★润滑不足，如机油压力过低
★发动机没有正常保养，机油不清洁
★使用了低级别或者低质量的机油
★不正确的发动机和增压器参数设置(人为篡改)
★不正确的驾驶习惯(如冷车启动和热车熄火没有缓冲)
★发动机其他部件存在问题，如进排气系统漏气，油管堵塞等等
润滑不足
在正常的工作状态下，涡轮增压器高达25万转的转动部件和固定部件之间只隔了一层厚度为0.01-0.08mm的油膜，假如没有这层油膜，金属之间发生了直接接触，会引起：
摩擦和高温，让轴承的金属变色
◆轴，止推环，活塞环套呈现青铜色
◆其他的钢制部件则呈现黄-棕-蓝的回火色
轴与轴承之间发生咬粘，最终造成断轴
导致润滑不足的原因
★没有足够的机油流量，油膜不稳定
★油底壳机油不足或者油管泄漏，会导致油泵吸入空气
★机油粘度太高，导致冷启动时油膜建立过慢
★机油粘度太低，不能建立稳定的油膜
润滑不足的故障形式
不合格机油(受污染的，旧的或者使用错误级别的机油)
当发动机工作的时候，机油也在逐渐老化，同时也会在其中不停混杂进烟灰(碳)，灰尘，金属颗粒，燃料，水以及燃烧产物等
润滑不足的预防
★参考主机厂要求选择正确机油
★按主机厂要求进行常规的机油和机滤的更换
★请勿在冷启动30秒内猛踩油门加速
★当涡轮增压器因机油缺乏而产生故障时，请检查机油系统是否有故障或者堵塞
导致增压器失效的典型原因（二）
异物进入压端或者涡端
★没有对进排气系统进行正确的保养，使得异物留在了进排气系统中
★进排气管道系统部件固定不足或空滤失效
异物进入涡端
★异物会破坏入口及涡轮叶片
★大部分情况下可以在涡壳里找到异物
★破坏并不能总是立即识别出来，特别是在涡轮还能持续转动的情况下
★发动机件(阀瓣，阀座密封圈，活塞环等)和排气歧管碎片是主要的异物可能
导致增压器失效的典型原因（三）
过高的废气温度：
★不正确的应用
★高燃设置
★由于空滤堵塞，缺乏足够的进气
★进气管道漏气
★过度的尾气排放限制
★后冷却器堵塞
超速和过热
★涡轮增压器所承受的速度和温度最大值是根据所应用发动机的参数(空气流率,增压压力,排气温度等)来确定的
★持续的超速使得机件始终在最高程度的负荷下运转，导致机械故障。
★过热则很容易出现积碳以及涡轮壳的破损
预防
★使用正确的适配涡轮增压器
★不要修改发动机和涡轮增压器的设置(如旁通阀)
★不要在全速运转的时候关闭发动机，而是要让其怠速运转30秒后再关闭
导致增压器失效的典型原因（四）
不专业的涡轮维修
会因以下原因缩短涡轮使用寿命：
★轴承系统的错误间隙和公差
★关键部件的错误材料
★使用了不该再重复使用的零件 没有正确的动平衡设置
★固定螺栓和螺母没有正确拧紧
★废气旁通阀校准不正确，导致涡轮运转不正常以及超速可能
安装新增压器的重要提醒
★仔细检查所有通向增压器的管道
★更换机油和机油滤芯
★对中间体用清洁机油进行预润滑
★使用新的垫片
切勿使用液态密封剂!它会堵塞中间壳的油路！
★初次启动发动机，在加大负荷前先让发动机空转30秒
★然后关闭发动机在此检查油位
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