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为什么涡轮增压发动机禁止在冷启动时和熄火前

2018-01-02 15:30责任编辑:广州二手车交易网

现在的很多车型都装配了涡轮增压发动机,特别是一些货车,普遍是柴油化、增压化,在轿车上也有使用日渐广泛的趋势。在这些车型的使用说明书中,一般都有这样的规定:严禁在汽车冷启动时和熄火前猛轰油门。为什么要这样规定呢?今天老侯就来说说其中的道理。

首先我们来看看涡轮增压器的结构和工作原理。

涡轮增压的基本原理,其实就相当于在发动机进气的地方,加一个空气压缩机,通过压缩空气来增加发动机的进气量。而推动这个压缩机的,是发动机自身排出的废气。废气通过向废气涡轮的叶片吹气,推动废气涡轮的叶片,从而带动进气叶片,让压缩机把空气“吹”向发动机的气缸,提高进气压力、加快进气速度,进气快了喷油自然更多,功率和扭矩就更大了。

在涡轮增压器中,最核心的部件就是转子与轴承。转子由涡轮机叶轮、压气机叶轮和转子轴组成,在工作时以每分钟8万~20万的转速高速旋转,增压器轴承安装在增压器壳体上,用来支撑转子轴。为了更好的散热和润滑,现代车用涡轮增压器都采用浮动轴承。浮动轴承实际上是套在轴上的圆环。圆环与轴以及圆环与轴承座之间都有间隙,形成双层油膜。圆环浮在轴与轴承座之间。在增压器工作时,轴承在轴与轴承座中间转动。

涡轮增压器的工作温度高达900到1000℃,转速高达20万转/分钟,这样高的工作温度和转速,对增压器的冷却和润滑提出了极高的要求,这项工作主要由发动机的润滑系统来完成。发动机工作时,来自发动机润滑系统主油道的机油,经增压器中间体上的机油进口进入增压器,润滑和冷却增压器轴和轴承。然后,机油经中间体上的机油出口返回发动机油底壳,将增压器的热量带走。

如果机油的热量得不到及时地散发,在增压器叶轮轴的密封环和径向轴承处会形成结焦或积炭。结焦和积炭会破坏密封和润滑,润滑受到破坏后会加大磨损,进一步破坏密封,最终导致漏油的发生或引起异响,严重的甚至会发生卡滞。另外由于转子转速很高,与轴承之间的相对速度很高,如果机油供应不上,还会引起轴承的异常磨损,从而大大缩短轴承的使用寿命。而增压器的损坏的主要型式就是由于润滑不良引起的轴承异常磨损。

因此,为了延长增压器的使用寿命,在使用中应注意以下几点:

1、启动后要怠速运转1—2分钟,不可猛轰油门使发动机高速运转。

如果启动后猛踩油门踏板,会使涡轮轴转速迅速上升(达到70000---100000转/分钟),而机油压力不如转速上升得快,不能迅速在涡轮轴与浮动轴承之间形成润滑油膜,因此将造成二者之间因缺油产生干摩擦而早期磨损。关于这一点,在汽车停放一晚早上起动时要特别注意(特别是冬季)。

2、不可长时间怠速运转(不超过10分钟)。

增压器的散热和润滑主要是依靠机油的流动。长时间怠速运转,机油压力偏低,流动缓慢,会导致增压器散热不良,造成涡轮轴与浮动轴承因过热而产生早期磨损。

3、停车后不能立即熄火或熄火前轰油门,熄火前猛轰油门是对增压器寿命的致命打击。

发动机突然停机或高速运转后立即停车关机,由于惯性作用,涡轮轴仍然要高速运转(70000转/分钟 以上)一段时间,而此时发动机停止工作,不再向增压器供应机油,涡轮轴和浮动轴承因缺少机油润滑而过热,导致烧损或早期磨损。所以发动机高速工作后应怠速运转3—5分钟,待增压器转速和温度降低之后再熄火。

4、在更换涡轮增压器时,要向增压器中注入一定量的机油,以防在发动机启动瞬间增压器没有润滑而烧损。







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