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车辆发动机载荷谱与增压器疲劳损伤

时间:2023-08-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:涡轮增压器是一种高速回转机械,在高速、高温、高压运转工况下,经常出现性能恶化和异常现象。因此,随着涡轮增压器的压比和转速的不断提高,其可靠性问题越来越引起人们的重视。增压器主要零部件失效形式主要有以下几种。

车辆发动机载荷谱与增压器疲劳损伤

涡轮增压器是一种高速回转机械,在高速、高温、高压运转工况下,经常出现性能恶化和异常现象。增压器出现故障后,发动机会出现功率下降、冒黑烟、冒蓝烟或机油消耗量明显过多及增压器声音异常等现象,而且增压器一旦出现故障(特别是运动件故障),将导致整个增压器在极短时间内损坏。因此,随着涡轮增压器的压比和转速的不断提高,其可靠性问题越来越引起人们的重视。增压器主要零部件失效形式主要有以下几种。

1.涡轮增压器两轮叶片损坏

1)异物进入

由于未安装空气滤清器或其功能失效,环境中脏物、粉尘、杂质可直接进入压气机,将压气机叶轮叶片打坏;或者发动机零部件损坏脱落或排气管中的积碳、杂质导致异物进入涡轮端,将涡轮叶轮叶片打坏。

2)叶轮与壳体剐蹭

主要原因有:其一,压气机叶轮与涡壳吸入油雾过多,使用中造成油垢积聚,并与叶轮圆弧相蹭;其二,轴承损坏,使叶轮外弧与壳体间隙消失,发生摩擦;其三,增压器转子发生不平衡,导致两轮与壳体发生剐蹭。

3)叶片疲劳断裂

主要原因有:其一,铸造缺陷造成个别叶片疲劳断裂;其二,叶轮超速产生的离心应力增大、倍频比降低,导致叶片疲劳断裂;其三,外加激振频率和叶片的固有频率相等引起共振,导致叶片疲劳断裂。

2.增压器轴端螺母松脱

(1)螺母与转轴螺纹部位配合精度差,影响螺母预紧力。(www.xing528.com)

(2)轴端螺母牙型较差。

(3)压气机叶轮发生塑性变形(蠕变),轴端螺母无法压紧叶轮,导致松脱。

3.增压器涡轮转轴断裂

(1)增压器供油系统不畅,润滑不良,浮动轴承滑动系统过热,严重摩擦卡滞。

(2)异物进入增压器、发动机排温过高或轴承系统润滑不良等,都有可能导致增压器涡轮转轴断裂。

4.增压器轴系件磨损

(1)润滑油供给不足,进油管路阻塞或机油过脏,引起轴承损伤咬死。

(2)轴向止推力过大造成止推轴承板、止推片等零件严重磨损。

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