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故障检修与技术维护 |
柴油发电机增压器压力不足或降低的原因 |
涡轮增压的主要作用就是提高柴油发电机进气量，从而提高柴油发电机的功率和扭矩，不过在使用中会出现增压压力下降的情况，这就会影响到工作效率，增压压力的变化对柴油发电机的性能影响较大，也容易察觉。当增压压力降低时，柴油发电机充气量减少，功率下降，油耗增高，排气温度升高。因此，发现增压压力下降10%左右时应停机检查。
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增压器模型图 |
一、增压器工作原理
柴油发电机是靠燃料在汽缸内燃烧作功来产生功率的，由于输入的燃料量受到吸入汽缸内空气量的限制，因此柴油发电机所产生的功率也会受到限制，如果柴油发电机的运行性能已处于最佳状态，再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入汽缸来增加燃料量，从而提高柴油发电机作功能力。
如果在相同的单位时间里，能够把更多的空气及燃油的混合气强制挤入汽缸(燃烧室)进行压缩燃爆动作(小排气量的柴油发电机能“吸入”和大排气量相同的空气，提高容积效率)，便能在相同的转速下产生较自然进气柴油发电机更大的动力输出。情形就像你拿一台电风扇向汽缸内吹，硬是把风往里面灌，使里面的空气量增多，以得到较大的马力，只是这个扇子不是用电动马达，而是用柴油发电机排出的废气来驱动。一般而言，柴油发电机在配合这样的一个“强制进气”的动作后，起码都能提升30%-40% 的额外动力，如此惊人的效果就是涡轮增压器令人爱不释手的原因。况且，获得完美的燃烧效率以及让动力得以大幅提升，原本就是涡轮增压系统所能提供给发电机组最大的价值所在。
首先柴油发电机排出的废气，推动涡轮排气端的涡轮叶轮，并使之旋转。由此便能带动与之相连的另一侧的压气机叶轮也同时转动。于是压气机叶轮就能把空气从进风口强制吸进，并经叶片的旋转压缩后，再进入管径越来越小的压缩通道作二次压缩，这些经压缩的空气温度会比直接吸入的高，需要通过中冷器进行降温之后再被注入汽缸内燃烧。如此重复即是涡轮增压器的工作原理。
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涡轮增压器工作原理图（单增压） |
涡轮增压器工作原理图（双增压） |
二、增压器压力下降的故障原因
（1）空气滤清器阻塞
空气滤清器滤芯沾满尘土而阻塞，导致进气阻力增加，压气机吸气损失增大，将使增压压力下降。此时，应及时保养空气滤清器。
（2）压气机通到脏污
空气滤清器除尘效果欠佳，灰尘和润滑油等粘附在涡轮增压器的叶轮和扩压器的通道上，使气流阻力增加，导致压气机效率及增压压力下降。为防止这种现象，应保持空气滤清器的滤清效果，并定期拆洗压气机。
（3）中冷器工作不佳
中冷器流道中有污垢，冷却水流动阻力增加，使进气密度下降，进而使增压压力下降。当中冷器、出气口的压差大于26.7kPa时，应予以清洗。
（4）涡轮机积炭
柴油发电机燃烧不良以及涡轮增压器密封装置失效而漏油，在涡轮机的叶片上转轴与密封环等易以形成积碳，其后果是是转子旋转阻力增加、转速下降、柴油发电机启动困难和加速不良，严重时可使涡轮增压器停止跳动，增压压力随之下降。
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增压器的涡轮机三维示意图 |
（5）压气机密封性能差
外支撑式涡轮增压器，当其压气机背面气封损坏或柴油发电机气缸密封性能下降时，一方面因为燃气泄露时涡轮转速下降，另一方面因近期泄露使压气机流量减小，两者均能导致增压压力降低。排除的方法是更换压气机气封和对柴油发电机进行保养，恢复气缸的密封性能。
（6）涡轮背压过高
压气机排气不畅，排力阻力增大，燃气在涡轮中膨胀受到一定的抑制，导致涡轮功率降低、增压器转速下降、压气机增压压力降低。造成涡轮背压过高的原因可能是排气管变形或排气消声器阻塞等。应予以拆卸、清洁或更换。
（7）喷嘴环工作不良
喷嘴环因长期处于高温下工作，其叶片变形，喷嘴环截面面积加大，导致转子的转速和增压压力下降。因此，应更换喷嘴环。
（8）增压器旁通阀失灵
增压器旁通阀（增压器压力调节阀）中调节弹簧因温度过高而失效，放气阀因积炭而封闭不严等原因使旁通阀失灵，在较低的增压压力水就放掉了较多的燃气，只是增压压力降低。出现这种现象可对旁通阀进行检修。
（9）连接处漏气
增压器与柴油发电机连接处漏气，如进气道胶管破裂、松脱等，使增压压力下降，应予以排除。
（10）转子运动卡滞
涡轮增压器的轴承磨损，转子叶轮碰擦壳体，或有杂物阻滞，使增压压力随转子速度的下降而降低。应予以更换轴承。
（11）排气管消声器堵塞
排气不畅，使涡轮排气背压过高，也会导致增压压力降低。柴油发电机气缸套、活塞、活塞环、气阀和气阀座圈等零部件磨损严重，增压空气进入气缸后泄漏量增大，使增压压力及压气机效率降低。
三、增压器压力不足的调节方法
在调节增压器压力之前，首先要做好换增压器的准备，也就是增压器已经用了很久了已经很旧了，以至于增压器压力不足，在增压器没有漏油的情况下，可以自己动手调一调，死马当活马医，调好了最好，没调好反正也做好了最坏的打算。
先把增压器外面的罩子取下，里面有一根小螺杆，小螺杆的尽头有一颗螺母，将这颗螺母拧松，然后再将螺杆缩短即可调节增加增压器的压力，调节完毕再将螺母拧紧，装好罩子即可。新的增压器最好不要随意调节，康明斯发电机厂家也标明严禁乱调的，以免损坏机器得不偿失。旧的增压器坏了换新的即可，当感受到增压器压力不足上坡无力时，不妨动手调节一下。增压器再出厂的时候就是调好的，当压力超过4Mpa时就会自动打开排气。
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涡轮增压器立面图 |
涡轮增压器前视图 |
四、增压器维护方法
应有针对性地清理涡轮增压器的堵塞的滤芯或进行更换，清理气道内的油污垢，使气流畅通，更换密封圈，清除转子轴粘附的积碳，更换浮动轴承，疏通排气管道，使之通畅，视情更换配合副，如气缸套、活塞、活塞环和气阀等，附着的油污需彻底清理，以减小空气流通阻力，提高增压压力。
1、清洁空气滤清器
空气滤清器被堵塞之后，压气机的进气阻力增加，导致增压压力下降；
2、清洗中冷器和压气机
中冷器和压气机的内部积有油泥、灰尘会增加进气阻力，当中冷器进、出口压力差超过技术标准时，应清洗它的内部通道。压气机涡壳和叶轮上沽有油泥和灰尘时应分解清洗，并要定期进行；
3、清除积碳
增压器的内部积碳会增加转子的转动阻力，使增压器转速下降，增压压力降低。积碳通常积存在涡轮叶片、转轴、密封环等部位，一般是因密封不严，机油漏入烧结及燃油燃烧不完全所致；检查转子的轴向、径向间隙，消除刮碰现象。转子的轴向间隙过大或变形产生刮碰现象，转子的转速也会下降，导致增压压力下降。所以分解保养增压器时，转子的径向间隙和轴向间隙都要认真测量，并注意观察是否有刮碰现象。
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