Holset增压器产品说明 及维护保养 Holset增压器产品说明 及维护保养 无锡康明斯涡轮增压技术 有限公司 2009年5月 2 Holset增压器故障鉴定 ?增压器结构及工作原理介绍 ?增压器拆检过程 ?增压器故障形态分析 ?产品安装使用及维护保养 3 4 Holset Engineering Co Ltd 增压器组成部件 - HX 5 增压器工作原理介绍 涡轮端 ?涡轮壳接到发动机排气管道上 ?废气驱动涡轮壳中的涡轮叶轮 ?涡轮叶轮带动同轴上的压叶轮 ?越多的废气通过涡轮壳，涡轮 叶轮就转得越快 ?随着涡轮转速的增加压叶轮转速 也增加，这样更多的空气通过空 滤器后进入压壳 6 增压器工作原理介绍 压气机端 ?转速越快吸进去的空气越 多 ?空气进入压壳后通过压叶 轮及扩压区 ?压叶轮及扩压区使空气压 力增大并压入发动机 7 增压器工作原理介绍 轴承系统 ?增压器与发动机使用同样 的机油 ?机油既作为润滑油又作为冷 却油 ?机油加压后进入中间壳，通 过浮动轴承和止推系统 8 增压器工作原理介绍 浮动轴承和止推轴承 止推轴承止推面厚度差 大约为50微米。 9 增压器工作原理介绍 轴承系统 ?浮动轴承可以自由转动(轴转 速的10-30%) ?为了能正常工作，浮动轴承与 中间壳及轴间以及止推轴承与 定套间应建立油膜(最低厚度 4m) ?油脏，进油孔堵塞将导致增压 器重损坏 10 增压器工作原理介绍 轴承系统 ?增压器高速运转时产生大 量热量, 同时涡轮端有大量 热量传到中间壳中,机油可 以带走部分热量, 从而降低 中间壳及轴承的温度 11 增压器工作原理介绍 密封系统密封系统 ?在增压器涡端和压端都有 密封环环 ?密封环的作用是有效密封 以免废气和空气进入中间 壳及防止漏油 ?涡端压端孔腔表面必须 光滑无划痕 12 13 拆下压气机壳 取下核心部件 拆下涡轮壳，检查压壳 和涡轮壳有无碰擦磨损 痕迹 增压器拆检分析 14 取下挡圈 拆下气封 取出O型橡胶密封圈 检查O型密封圈有无损坏 增压器拆检分析 15 从气封板中取出轴封 检查孔中有无磨损或划伤的痕迹 从轴封上取下密封环 增压器拆检分析 16 取出止推轴承和定距止推套，检查止推轴承油孔有无堵塞（止推 轴承损坏的常见原因），检查止推轴承和定距止推套有无变色和 拉伤 如果径向间隙较大，很可能浮动轴承也损坏了 增压器拆检分析 17 取出压气机端轴承挡圈，取出浮动轴承， 检查浮动轴承内外表面有无拉伤痕迹，如 有，常常由于机油受污染或机油脏而引起 取出涡轮端浮动轴承，这个轴承比压 端浮动轴承颜色深 （这边温度较高） 增压器拆检分析 18 19 检查增压器轴向游动量和径向间隙（如果轴向游动量大于 0.15mm，单边径向间隙小于0.10mm，则增压器需要拆开进行 检查）。 初步判断增压器是否产生故障 检查相关间隙 20 0.025-0.127HY35W 0.025-0.127HE351W 0.051-0.127HE221W 0.051-0.127HE211W 0.025-0.152HX80 0.051-0.178HT3B 0.025-0.127HX55/HX55W 0.025-0.127HX52/HX52W 0.025-0.127HX50/HX50W 0.025-0.127HX40/HX40W 0.025-0.127HX35/HX35W 0.025-0.127HX30/HX30W 0.051-0.127HX27W 0.051-0.127HX25W 0.025-0.127H1E/WH1E 0.025-0.127H1C/WH1C 轴向游动量(mm)增压器型号 21 如果轴向游动量 0.15mm 则增压器必须维修检查 22 0.326-0.508HY35W 0.326-0.508HE351W 0.381-0.660HE221W 0.381-0.660HE211W 0.254-0.787HX80 0.381-0.584HT3B 0.406-0.610HX55/HX55W 0.406-0.610HX52/HX52W 0.381-0.610HX50/HX50W 0.330-0.508HX40/HX40W 0.330-0.508HX35/HX35W 0.330-0.508HX30/HX30W 0.381-0.660HX27W 0.381-0.660HX25W 0.330-0.508H1E/WH1E 0.305-0.457H1C/WH1C 径向间隙(mm)增压器型号 23 如果叶片与壳体间最 小间隙（径向间隙） 0.10mm 如果叶片与壳体间最 小间隙（径向间隙） 0.10mm 则增压器必须维修检 查 浮动轴承-中间壳 0.07-0.08mm 浮动轴承-主轴 0.03-0.04mm 则增压器必须维修检 查 浮动轴承-中间壳 0.07-0.08mm 浮动轴承-主轴 0.03-0.04mm 24 ?检查压气机端吸 气口，看压叶轮 是否被异物打坏 空气进气口 检查增压器外观 初步判断增压器是否产生故障 25 ?检查涡轮壳进气口 是否有异物打坏的 痕迹 注意：除非很严重的情 况，即使涡轮已经被异 物打坏，也很少在涡壳 进气口上留下痕迹。 涡轮壳进气口 检查增压器外观 初步判断增压器是否产生故障 26 供油滞后 缺油 异物打坏 过热 / 热停车 增压器常见的失效现象 - 漏油的原因 增压器失效最常见的原因 机油脏 27 供油滞后引起典型故障 28 浮动轴承 浮动轴承外圆，内孔，有时端 部擦亮或高温发蓝 失效分析-供油滞后 29 止推轴承 配合面擦亮 和磨损 失效分析-供油滞后 30 供油滞后供油滞后最明显的原因最明显的原因? 31 原因 : 进油管受阻（或太小） 机油不符合发动机厂家要求或机油污染 机油泵故障 失效分析-供油滞后 机油过滤器阻塞 增压器长时间未使用 安装增压器时未预润滑 32 缺油引起的增压器 典型故障 33 涡轮部件 高温变色（如图示） 失效分析-缺油 34 止推轴承 高温变色（如图示） 失效分析-缺油 35 缺油最常见的原因是什么？ 36 原因 : 进油管受阻或破裂 发动机缺油或机油压力太低 机油泵故障 失效分析-缺油 机油过滤器阻塞 安装机滤前未加注机油 中间壳进油口阻塞 37 异物打坏 增压器引起的典型故障 38 异物打坏压叶轮端面 原因：异物来自空滤器/进气管 失效分析 - 异物打坏 39 异物将涡轮外圆打坏 原因: 异物来自发动机 失效分析 - 异物打坏 40 异物打坏的最明显的 原因是什么? 41 原因 : 维护保养时脏物进入进排气管 使用劣质假冒空气滤清器 失效分析 - 异物打坏 发动机零件异常损坏 空滤破损或空滤与增压器进气口连接处破损 42 机油脏 引起的增压器典型故障 43 主轴 主轴在浮动轴承 处磨损、划伤 失效分析 - 机油脏 机油脏包括两层含义： 1.机油内混入直径较大 的颗粒杂质。 2.机油内混入燃油、水、 冷却剂等物质。 44 浮动轴承 导致浮动轴承内圆和外 圆划伤（颗粒杂质导 致） 失效分析 - 机油脏 45 中间壳中间壳（图示） 导致中间壳内孔严重划 伤，可能阻塞进油孔 （颗粒杂质导致） 失效分析 - 机油脏 46 新的浮动轴承机油受污染后的浮动轴承 检查浮动轴承颜色，因使用而自然带暗的颜色可以接受。 如果表面阴暗并带粉末状，则可能机油中混有冷冻剂（水等）止 推轴承情况也是如此。此时虽然轴承表面没有划伤痕迹，但是轴 承可能已经磨损。 失效分析-机油脏 47 浮动轴承间隙 (H1/WH1/HX系列) C C C = Max 0.084mm C = E S 0.042mm 人的头发(0.076mm) 失效分析 - 机油脏 48 机油脏的最明显的 原因是什么? 49 原因 : 机油滤清器没按要求定期更换 维护保养时脏物进入进油管 使用劣质/假冒机油滤清器 失效分析 - 机油脏 使用劣质机油 机油高温变质产生积碳等固体颗粒 使用劣质假冒增压器备件（毛刺去不干净） 50 过热 / 热停车引起的增压器 的典型故障 51 涡轮部件 积碳 失效分析-过热 / 热停车 52 失效分析-过热 / 热停车 53 浮动轴承 内孔外 圆积碳 失效分析-过热 / 热停车 54 怠速时间怠速时间 ( (秒秒) ) 0 0 360360 6060120120180180240240300300 为什么停车、启动前要怠速为什么停车、启动前要怠速为什么停车、启动前要怠速为什么停车、启动前要怠速3535分钟分钟分钟分钟 停车前怠速停车前怠速3 3分钟分钟 停车前怠速停车前怠速2 2分钟分钟 停车前怠速停车前怠速1 1分钟分钟 340340 300300 260260 220220 180180 140140 浮动轴承浮动轴承温度温度 o oC C CFCF级别机油级别机油 工作极限温度工作极限温度 失效分析-过热 / 热停车 停车前未怠速运行停车前未怠速运行 55 过热 / 热停车最主要的 原因是什么？ 56 原因 排气温度过高 机油温度过高 重复热停车（停车前未怠速3-5分钟） 失效分析-过热 / 热停车 空滤器阻塞 劣质机油 其它导致增压器不能正常工作的情况 57 漏油漏油常见的原因常见的原因 58 增压器为什么会漏油？ 增压器漏油绝大部分是 增压器为什么会漏油？ 增压器漏油绝大部分是假性漏油假性漏油，即并非因增压器损 坏而漏油。 ，即并非因增压器损 坏而漏油。 注意注意: 1.通常的压端漏油不会损坏增压器除非止推轴承损坏通常的压端漏油不会损坏增压器除非止推轴承损坏, 典 型的原因是空滤器堵塞或进气管损坏 典 型的原因是空滤器堵塞或进气管损坏. 2. 长期的涡轮端漏油会产生积碳而损坏增压器长期的涡轮端漏油会产生积碳而损坏增压器. 失效分析-漏油 59 假如不是假性漏油，通常是因为积碳、机油脏、缺油、异 物打坏压叶轮或涡轮导致叶轮擦壳等损坏密封环后造成漏 油。这种情况通常是由于增压器同时存在其他故障，而非简 单的只是漏油。 假如不是假性漏油，通常是因为积碳、机油脏、缺油、异 物打坏压叶轮或涡轮导致叶轮擦壳等损坏密封环后造成漏 油。这种情况通常是由于增压器同时存在其他故障，而非简 单的只是漏油。 失效分析-漏油 60 增压器密封系统 ?密封环的作用是有效密封以免 废气和空气进入中间壳及防止 漏油 ?密封环的原理与内燃机活塞环 相似，靠的是环两侧的压力差 来密封 ?机油进油压力在2-4bar/cm2， 但是机油通过浮动轴承后，由 于沿程损失，其能量已消耗殆 尽，密封环附近机油压力非常 小（密封环靠近中间壳一侧压 力约等于曲轴箱压力值） 密封环靠近中 间壳一侧压力 约等于曲轴箱 压力 失效分析-漏油 61 增压器漏油一般分为三种情况：增压器漏油一般分为三种情况： 1. 压端漏油 2. 涡端漏油 3. 两端漏油 4.排气制动对漏油的影响 失效分析-漏油 62 1.压端漏油 仅仅压端漏油绝大部分是假性漏油，通常的原因是进气压力不 足，常见原因包括： ?空滤器堵塞导致进气受阻 ?进气管变形 ?进气系统漏气（进气歧管，中冷器及发动机其余进气管道） 失效分析-漏油 63 检查空滤后端的压力降检查空滤后端的压力降,不得大于约不得大于约0.63bar 失效分析-漏油 64 进气受阻进气受阻 失效分析-漏油 65 进气受阻进气受阻 失效分析-漏油 66 2.涡端漏油 2.1仅仅涡端漏油绝大部分是由于涡端积碳磨损密封环，导致密封环损坏漏 油，至于积碳的原因需要进一步分析。 2.2 如果在涡壳进气流道中发现油迹，请仔细辨别是否为柴油，如果是柴油， 请检查发动机燃油系统和气门正时。 失效分析-漏油 67 3.两端漏油 1）增压器回油完全靠机油自身重力，回油不畅将导致增压器涡端 和压气机端漏油。 如果增压器两端同时漏油，可能回油不畅。 2）发动机长时间怠速运转（超过20min）导致涡压两端