关于船舶主机增压器喘振的探讨

关于船舶主机增压器喘振的探讨

前言

现代船舶上已普遍采用增压的方式来提高柴油机的功率，所谓增压，就是用提高气缸进气压力的方法，使进入气缸的空气密度增加，从而可以增加喷入气缸的燃油量，以提高柴油机的平均指示压力，和柴油机的平均有效压力。通过使用废气涡轮增压器将柴油机所排放的废气通入增压器的涡轮端，废气中的能量通过涡轮机将其转变为动能，进而带动同轴的压气机转动，压气机将压缩空气，使进入扫气箱的空气密度增大压力升高。由于进气压力提高密度增加，进入气缸的进气量便增多，这样不仅可以是喷入汽缸的燃油得到更充分的燃烧还可以向汽缸喷入更多的燃油，从而可以大幅提高柴油机的功率。因此才用废弃涡轮增压器不仅可以提高柴油机的功率而且有提高了柴油机的经济性。

废气涡轮增压器虽已得到广泛的应用，但由于日常管理不善，常常会出现一些故障，如扫气箱的进气压力异常升高或者降低，轴承的烧损尤其是增压器的喘振等常见故障。

1 增压器喘振故障现象

某日，天津港“某拖轮”轮正在对一艘马士基的远洋船舶拖靠港操作，不久右舷主机的增压器发生“哒哒”异常响声和振动并逐渐强烈，即发生增压器发生喘振现象。随后右舷主机排烟温度发出高温报警。

此拖轮是天津港比较先进马力比较大的全回转拖轮，担负着大型船舶靠离天津港的辅助工作。船上有两台八缸四冲程中速柴油机，船舶主机型号为YANMAR 8n280-sv，每个主机功率为2207.00kw，转速为720r/min,每台主机配有一台涡轮增压器和一个辅助风机。

2 废气涡轮增压器喘振机理及原因分析

首先必须了解涡轮增压器喘振是发生在离心式压气机部分（包括压气机叶轮和扩压器部分）。现代增压普遍采用带后弯式叶片的压气机及机翼型叶片扩压器。

2.1 喘振机理

所谓喘振是指流体机械及其导管系统在特定的周期内排出压力和排量发生变化时流体和固体相互作用，而引起一种自激振动。涡轮增压器喘振是当压气机的气体流量减到一定值后，气体进入工作叶轮和扩压器偏离了设计工况，造成气流从叶片和扩压器上强烈的分离，同时产生强烈的脉动，且有气体倒流，引起压气机不能稳定工作，导致压气机振动和异常声响。喘振是压气机固有的特性。

2.2增压器喘振的原因分析

产生喘振的原因是当流量小于设计值很多或压气机转速高于设计值太多时，在叶轮进口和扩压器叶片内产生的气流分离现象。如图1为压气机流量变化时，空气在前缘的变化情况。图中u1为叶轮剖分出的圆周速度C1a表示空气进入压气机前缘时的绝对速度，w1表示气流进入压气机叶片时的相对速度，空气流量Q=C1a×S,(其中S为通流面积)，当S不变时，Q与 C1a是成正比的关系。

图1（a）流量为设计流量图1（b）流量为大于设计流量图1（c）流量为大于设计流量如图1（a）所示当转速不变时在设计流量下，气流平顺的进入压气机叶轮，气流与叶片即不发生撞击也不产生分离。当流量大于设计流量时，如图1（b）所示由Q=C1a×S可知Q ?S不变，则C1a?。气流冲击叶轮进口端叶片的凸面，与叶片的凹面发生分离现象，但由于叶片是向前转动的，使凹面的转动压向气流，使分离现象减弱，气流分离区受到限制，故而不会随气体流量的增加而发生喘振现象。但由于气流的撞击和分离会使摩擦损失等增加，而使效率下降。当流量小于设计流量时，由Q=C1a×S可知Q减小，S不变，则C1a减小。如图1（c）所示气流在叶轮的叶片前缘冲向叶片的凹面，而与叶片的凸面发生气流分离，同时又由于叶轮叶片是向前转动的，有离开气流区的趋势，进一步扩大了这种现象，随着气流进一步的减小，气流分离区愈来愈大，以至于在叶轮及后级的扩压器中造成气体堵塞甚至倒流，压气机停止向外正常供气，直到后续的进气的挤压，压力重新升高使倒充消失，出现继续进气现象，发生了周期性不稳定流动，最终导致喘振的产生。

图2（a）流量为设计流量图2（b）流量为大于设计流量图2（c）流量为大于设计流量在扩压器中，当流量小于设计流量的工况情况下，如图2(c)气流会冲击扩压器叶片的凸面，与叶片的凹面发生分离现象。，在扩压器中气流的圆周方向流动也使气流离开气流分离区，从而进一步加剧了气流分离的扩大趋势。这种趋势发展的结果使流道变窄，气流的流

动进一步受阻，导致扩压器前的压力升高，排出压力下降，流量减少，当扩压器前后的压差达到一定程度时，旋涡阻力被冲破，使大量的空气排出，但此时增压器会出现强烈的振动，使流量和排压大幅度的波动，即发生喘振。当流量大于设计流量时与上述相反不会发生喘振现象如图2（b）。

一般扩压器叶片内气流分离的扩展的压气机发生喘振主要的原因，而叶轮进口处气流分离的扩展会使喘振加剧。

当压气机的流量 S不变而增压器的转速过大时，六经压气机的气流也会在叶轮叶片的凹面发生分离而在叶片的凸面发生气流分离，导致增压器喘振的发生

3 导致涡轮增压器喘振的具体因素

3．1 增压器系统阻力增加

柴油机运行时气体的流动的路线为：进气滤网及消音器?压气机叶轮?压气机扩压器?空气冷却器?扫气箱或进气管?气缸（包括燃烧室进排气阀或口）?排气管?废气涡轮喷嘴环?废气涡轮叶轮?废气锅炉或废气烟囱。在上述中个组成部分的通流面积都是固定的，只有各缸的进排气口或阀是按一定的发火顺序轮流开关的，但无论什么时刻至少有一 .二气缸的进排气口或阀是相同通的。压气机经过滤网从大气中吸入空气，把从废气涡轮得到的机械功加给吸入的空气使其压力升高，向气缸提供燃油燃烧所需的空气，燃烧后废气通过涡轮将废气中部分的废热能和压力能传递给涡轮，之后排出。气流流过每一环节都不可避免的产生阻力损失，压力都有所下降，这是正常的，但是上述的流动的路线中任一环节，如由于积垢，脏污或是其它阻塞因素导致阻力增加，压气机的负荷就会增大，流量减少，背压升高，从而引起喘振。其中最容易脏污的部件是进气滤网，压气机叶轮和扩压器，空气冷却器，气缸进口或是排气口和涡轮喷嘴环、叶轮、流道等，具体分析如下：

3.1.1 压气机的进口滤网很脏或是消音器的羊毛毡松脱

压气机的进口滤网很脏或是消音器的羊毛毡松脱,使进气空气阻力增加，进入压气机的空气流量减少，进而导致进入扫气箱的空气量减少，气缸中的燃油不能完全燃烧，柴油机的排烟温度升高，增压器的转速升高容易引起喘振。通常我们可以对滤网进行清洗，或是更换新滤网。如是消音器的羊毛毡松脱的问题只需对羊毛毡重新铆好或是换新即可消除故障。3.1.2 压气机叶轮和、或扩压器积垢严重

增压器工作一段时间后，工作叶轮以及扩压器上的叶片常会积累一些污垢，厚度可达0.5-1.5mm，如果不及时清楚掉，那么在同样的转速下，压气机的效率和压缩比都会降低。

一是因为严重积垢后使进气流量减少；二是因效率下降使压缩比下降而影响压气机的流量特性，使运行线向靠近喘振区方向移动,使工作点进入喘振区,因此积垢严重，会导致增压器的喘振。在每次涡轮增压器常规检修后必须要做好运行当中对涡轮和压气机清洗工作，在平时轮机员对增压器的运行中的管理中也要及时的对其清洗工作。

3.1.3 空气冷却器发生脏污或是堵塞

空气冷却器发生脏污或是堵塞，空气的流动阻力加大，导致压气机的背压升高，同时流经压气机的空气流量减少，易引起喘振。此时对空气冷却器进行清洗，消除脏污即可避免喘振的发生。

3.1.4 空气冷却器的冷却水温度偏高

空气冷却器的冷却水温度偏高，也可能引起喘振的发生，因为冷却水温度过高，来自压气机的压缩空气得不到充分的冷却导致压气机的背压升高，流经压气机的空气流量减少，减少至一定程度，变会发生喘振。此时可以通过降低冷却水的温度或是增加冷却水的流量的方法来解决问题。

3.1.5 涡轮叶片及喷嘴环积垢严重

柴油机长期运转后，在涡轮叶片上和喷嘴环上常会有积碳和污垢，致使涡轮通道截面积减小和流量下降，喷嘴环的通道截面机减小会使增压器的转速提高，增压压力升高，当积垢严重到一定程度时，会使增压器的工作点进入喘振区而产生喘振。要求要对涡轮进行必要的清洗工作，严格按其说明书的要求进行维护保养。

3.1.6 气缸进排气口积碳或油污

由于近排气口积碳或是油污会造成气口的流通面积减小，最终也会导致喘振。例如排气口的流通面积变小，在增压器的转速会增高，增压器的运行工况发生转移，向喘振区移动，易发生喘振。定期气口的检查和清除积碳和油污，保证进排气口的通畅是必要的。

3.1.7 涡轮前端的保护格栅的脏污或异物堵塞和废气锅炉烟道的积碳脏赌

涡轮前端的保护格栅的脏污或异物堵塞和废气锅炉烟道的积碳脏赌，都会引起涡轮效率的下降，流经压气机的空气流量会减少，而发生喘振，另外如设有废气消音器时，严重积垢也会使涡轮背压升高，涡轮效率下降，导致流经压气机的气体流量减少而发生喘振。

以上所述都是关于某个部件发生脏赌，使流体阻力增大，最终造成流经压气机的空气流量减少而导致喘振。对于以上的故障我们只需把该处的脏污或油污进行清洁，保证气体的各个流动路线保持畅通，即可避免由上述因素而发生喘振现象。

3.2 增压器自身故障

正常情况下，增压器工作特性曲线是远离喘振线的，一般不会发生喘振，但由于增压器本身故障，工况改变，增压器压气机可能会工作在喘振区内，而发生喘振。一般原因有：3.2.1 压气机的叶轮损坏或过量腐蚀

压气机的叶轮损坏或过量腐蚀，造成压气机对空气的压缩能力减弱，从而使流经压气机的进气流量减少，而发生喘振现象。消除此故障最好是换新压气机叶轮。

3.2.2 涡轮叶片顶部及喷嘴环罩内表面腐蚀

涡轮叶片顶部及喷嘴环罩内表面腐蚀。侵蚀或是涡轮叶片损坏,使两者之间的配合间隙增大引起涡轮效率下降,导致流经压气机的气体流量减少而发生喘振.可以通过修复或是换新叶轮叶片和喷嘴环罩,翻新或更换涡轮叶片,来消除增压器的喘振。

3.2.3 涡轮增压器出现废气或空气泄露

涡轮增压器出现废气或空气泄露,同样会引起涡轮效率的下降,使流经压气机的空气流量减少造成压气机的喘振。解决方法是查找漏泄处，堵住漏泄。

3.3 柴油机本身的故障

3.3.1 二冲程发动机的调速器负荷限制不当

二冲程发动机的调速器负荷限制不当,当发动机加速时起压气机的运行点可能位于喘振区，而导致压气机喘振。解决方法是重新调整调速器的限制位，使压气机的工作点远离喘振区。

3.3.2 采用脉冲增压系统的柴油机一缸熄火

采用脉冲增压系统的柴油机一缸熄火，对于一缸熄火增压器的压气机端的背压与正常情况下的背压相比，就显得过高，而最终导致喘振。这就需要检查熄火缸的燃油系统，排除故障，恢复供油，来消除故障。

3.3.3 其它因素

气缸淡水冷却温度发生异常，柴油机的活塞环断裂或者粘着，气阀的漏泄或烧损及气阀的间隙过小等一些故障，都可能导致气缸的漏气，过量空气系数降低，热负荷增大，排烟温度升高，是增压器的转速增大，压气机背压升高，流量变小，严重时便可能造成增压的喘振，这就要求平时要加强管理，注意记录和观测各个运行参数的变化，如有异常应及时查找原因，排除故障。

3.4 柴油机喷油系统故障

当喷油系统发生故障，燃用劣质重油，排烟温度会升高，由于排烟温度的升高，意味着废气能量的增加，使增压器的转速升高，供气量增多，导致压气机在高背压小流量的状态下工作，严重时就会发生增压器的喘振。这时只要排除燃油系统的故障，保证顺利的供油，也就消除了喘振。

3.5 运行中增压器与柴油机暂时失配

对于设计时选配良好的柴油机和增压器，在正常情况下是不会发生喘振的。但是，由于柴油机的本身某些故障或者由于装载、顶风、污底等原因以及大风浪天气航行都可能导致柴油机与增压器匹配不良引起增压器的喘振，以下为几种常见情况进行分析。

3.5.1 柴油机减速过快

在运行中，通过减小喷油量来降低柴油机的转速，由于柴油机运动部件质量大，转速可以迅速降低，但增压器却由于本身的惯性作用，转速下降的慢，增压器此时所提供的空气量大于柴油机实际所需的量，压气机的背压就会不断的升高，以至于过大而发生暂时性的增压器喘振现象。

3.5.2 柴油机加速过快

加速后，加油过快，也会使增压器与柴油机暂时失配，引起瞬间喘振。柴油机运动部件大惯性大，转速上升的慢，而增压器的质量相对教小惯性小，增速比柴油机要快的多，最终使压气机的背压升高，使增压器发生暂时性的喘振。

以上两种情况，不久后又能恢复匹配关系，喘振现象自动消失，对于轮机员应尽量避免起发生，除非在紧急的情况下为了需要而进行此类操作。

3.5.3 船体脏污严重、顶风航行

船体脏污严重、顶风航行，使船体阻力增加。船舶主机在原相同的转速下，船体脏污，使主机负荷增加了，柴油机在低转速高负荷下运行，气缸耗气量降低而循环喷油量增加，废气能量增大，使增压器的转速升高，供气量增多。这容易引起增压器与柴油机匹配不良而出现喘振，此时关小油门即刻消除喘振。

3.5.4 个别缸断油或各缸负荷严重不均

个别缸断油，供油异常，柴油机各缸排出的废气量不均，本身就会引起增压器转速波动，诱发气流波动以至出现增压器的喘振。各缸负荷严重不均，同样会导致气流波动引起喘振。消除方法：检查发生异常缸的供油系统和喷油等系统，调节各缸的供油量，使各缸的供油量

基本相同。

3.5.5 船舶在恶劣气候航行发生飞车

发生飞车，主机调速器会自动调节，自动增减油门，调节供油量，起主机转速会上下波动，增压器的转速因主机排放的废气能量不断变化也发生波动，此时可能发生二者暂时失配而引起喘振。

3.5.6 环境温度的变化

在低温时匹配的不带空气冷却器的增压器和柴油机如用在高温海域时，或者在高温是匹配的带有空气冷却器的增压器和柴油机在低温海域时，由于两者匹配的关系改变，运行点更靠近喘振线，容易引起增压器的喘振。此时启用或是停用空气冷却器，使允运行点远离喘振区，恢复匹配关系。

4 发生喘振的原因分析及排除过程

由于该船在2007年2月下水，正常情况下不会发生喘振的。大管轮随即通知值班驾驶员，之后停止作业，降低主机负荷直至增压器喘振消失，机舱集控室的显示器上显示右舷主机的排烟温度 1～8缸的温度为354、352、348、350、350、353、348、352℃，与正常的情况下290～320℃高了几十度，扫气压力为0.1Mpa而在正常的扫气压力为0.13Mpa，扫气温度也高3度左右，空气冷却器的海水出口温度降低，海水进出口的温差变小，说明冷却已不良。

轮机长与大管轮讨论分析，认为应该不是柴油机自身和喷油系统出现问题，因为在这不久前已经系统检查过，对于喷射压力达不到规定值的油头都已换新，故可暂时排除,而且今天风力小于四级，海况很好，只是由于港口施工，尘土飞扬，空气质量差，故可排除因海况不好而导致的喘振。那么就应该从检查增压器自身的开始排查，可能是进气流道的脏堵或是其内部的脏堵严重，此时机工说今天本来应该对增压器压气机的进气滤网进行清洗，只是还没有来得及清洗。于是认为就是进气滤网脏堵造成的喘振，因为一旦进气滤网脏堵，就会使进入压气机的空气流量减少，当流量减小到一定程度变会引起喘振。

停车后，由大管轮直接负责对滤网的清洗，取下滤网发现有许多灰尘附着在上面，并用压缩空气进行清洗。分析为什么会有那么多的灰尘，一是由于该清洗时没有清洗，二是这几天一直沙尘天气，空气质量差所造成的。之后检查空气冷却器，没有发现异常。

轮机长翻阅最近的轮机日志，查看关于对增压气的日常维护工作的记录，结果发现对此方面的记录不全，按规定在增压器累计运行300小时后，应在低负荷运行下对其用水冲洗，当增压器累计运行2000小时要对增压器进行解体，彻底的清除涡轮和压气机的叶轮叶片及壳体上的积炭，而上面对此记录不祥。问其他的轮机员，他们也已忘记具体是什么时候做的保养工作，他们一般都是估计大概在什么时候该对其保养，便对其保养工作，因为是新船，那么长时间也没有出现什么问题，故记录的就不怎么详细了。

轮机长要求起动主机，将主机负荷加到30%时，用水管对增压器的涡论和压气机分别进行水洗，并要求在水洗时观察泄水孔，观察是否有积炭被冲出。观察结果只要少许的颗粒被洗出，轮机长判定增压器内部一定有大量的积炭，要求对其解体彻底清楚内部的积炭。解体后发现，积炭严重，将叶轮叶片放到里面加入ACC清洗剂的清水里浸泡4小时后（同时也将轴承取下浸泡在新透平油里4小时），清除表面的积炭，同时也壳体上的积炭也清楚干净。清洁工作完成后，将增压器重新装复（安装时要特别注意保证轴承的间隙在规定的范围内），并将透平油换新。一切工作结束后，起动主机（此时应注意观察增压器上面的观察镜，是否有油泡喷出，如有在说明润滑正常，如没有应立即停车），逐渐加负荷。加至全负荷后，排烟温度，扫气温度和压力和空气冷却器的进出口温差逐渐恢复正常，增压器不在发生喘振，故障排除。为了避免左舷机的增压器发生故障，随即也对其检查彻底清洁。

至此原因也已经查明，由于轮机员对增压器的日常管理不规范，没有按说明书上的要求及时的对增压器进行维护保养，以至造成增压器内部严重积炭，致使涡轮通道截面积减小和流量下降，喷嘴环的通道截面机减小，会使增压器的转速提高，压气机端背压升高，流量减少，同时进气滤网的脏堵进一步使进气流量的减少，最终导致增压器喘振。

5 总结及增压器日常维护管理需注意的几点

通过对以上的故障的排除，可以知道引起这次增压器喘振的原因不仅仅只是一种原因所致，而很可能是几种原因的叠加，所以这就要求我们在分析问题要综合考虑各种因素，全面分析。作为轮机员应尽守职责，认真地记录轮机日志，在对增压器的日常维护管理中应保证气体流道的清洁干净，空气冷却器对压缩空气可靠的冷却和轴承的良好润滑；在拆装增压器时，应保证安装间隙，防止安装变形和安装不正，以及要保证主机的喷油器雾化良好。

这就要求我们平时要对主机和增压器主要的运行参数进行测量和纪录，如各缸的排烟温度，涡轮前后的温度，增压器的转速，空气滤器和空气冷却器前后的压降，扫气压力等一些重要参数，发现问题及时分析排查。

其次在增压器运行时，注意倾听增压器中有无异常声响和运转是否平稳，注意检查轴承滑油油柜的油位及滑油进出口压力和温度，如油量不足，应及时补油。

最后对增压器的拆装时应注意事先阅读说明书，了解内部结构，拆装顺序及所需的专业工具，拆卸时注意各零部件的相对位置，组装时应注意装配间隙及间隙的调整方法，保证各配合间隙在规定的范围内。对主机的油头要定期的做雾化试验，发现喷射压力达不到规定值一定要修理或换新，一保证良好的雾化，防止后燃严重。同时增压器的空气冷却器的空气面必须定期的用化学剂清洗，海水面也要定期人工清洗。

总之增压器的喘振是其固有的属性，是没有办法从根本上绝对避免的，因此只能预防和加强管理，尽量避免喘振的发生。对于轮机管理人员不仅要搞清楚引起增压器喘振的原因，还要尽可能多的的了解引起喘振的因素，这样实际分析增压器喘振的原因是，才能判断主要由那些引起的，然后从可能性最大的原因开始排除故障，正确及时处理喘振问题，避免增压器的机损事故的发生。

【参考文献】

[1]孙培廷等主编.船舶柴油机.大连海事大学出版社，2002年.

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柴油机涡轮增压器喘振的分析及排除

大连交通大学成人教育学院 毕业论文(设计) 题目柴油机涡轮增压器喘振的原因分析及排除铁道机车车辆专业 学生姓名刘杨班级 指导老师职称(务) 指导单位 教研室主任 完成日期年月日

大连交通大学成人教育学院 毕业论文(设计)评阅书 学生姓名刘杨班级 题目柴油机涡轮增压器喘振的原因分析及排除 指导老师职称(务) 指导单位 教研室主任 1.指导教师评语: 签名: 2.答辩委员会综合评语: 经毕业(论文)设计答辩委员会综合评定成绩为: 答辩委员会主任(签字): 年月日

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任务及要求 1．在查阅分析资料的基础上确定论文研究的主要内容及论文提纲 2.对我国铁路东风型内燃机车废气涡轮增压器喘振的原因进行分析 3.探讨影响我国铁路东风型内燃机车废气涡轮增压器喘振的具体原因及消除方法 4.提出消除东风型内燃机车废气涡轮增压器喘振的几点建议 5.论文要求内容详实、论据充分、条例清楚、结构严谨、有独立见解、有所创新，论文符合《大连交通大学成人教育学院毕业设计的要求》。

毕业设计（论文）内容 计：说明书（论文）16页表格 0 张插图 0 幅附设计图 0 张 完成日期年月日

摘要 增压是提高柴油机功率最主要、最有效的途径，随着增压压力的提高，柴油机的功率成比例提高，因此增压器一旦工作异常或发生故障对柴油机的工作性能影响很大。经调查发现，增压器故障在柴油机故障中所占比例正在逐年增大，而其中又以增压器的喘振最为常见，且危害巨大。本文即深入分析柴油机涡轮增压器的喘振故障，又对增压器的特性进行探讨，并且对增压器与柴油机的配合进行讨论，进而深入分析增压器喘振故障的理论原因，并给出一些实际情况中引起喘振的具体因素和相应的预防、排除方法。 关键词：柴油机涡轮增压器喘振分析排除

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第三章：船舶主机安装工艺 船舶主机是船舶动力装置的核心，其安装质量的优劣将直接关系到动力装置的正常运行和船舶的航行性能。 §3-1主机安装工艺概述 一、船舶主机安装方法 1、整机安装和解体安装 对于质量较轻、体积较小的主机或主机与减速箱构成的主机组，一般都采用整机吊装的安装工艺。但是对于大型柴油机，整机质量较大（如），可采取解体安装工艺。若是外厂订货，考虑到交通运输的方便性，大都是拆成部件运输到船厂，再将部件分别吊运到舱内进行组装，即使是船厂自己制造的主机也要在权衡厂内运输和吊运能力，吊运上船的可能性和经济性后，才能决定是选择整体吊装还是解体安装工艺。 2、主机与轴系的安装顺序 主机发出的功率要通过轴系传递到推进器，主机与轴系、推进器必须安装成一个有机整体，因而主机的安装应与轴系的安装一并考虑。造船时，主机与轴系的安装顺序无外乎三种情况。 一种是先装轴系再装主机，即在船台上先安装轴系，船舶下水后，再以轴系为基准安装主机，这种方法容易使主机的输出轴回转中心与轴系回转中心同轴，可以自由地找正主机位置，同时，由于是下水后安装主机，避免了下水后船体对主机安装质量的影响。这是长期以来一直沿用的一种安装工艺，这种方法和缺点是生产周期长。 第二种是先装主机再装轴系，即在船台上以轴系理论中心线为基准，先安装主机，然后再根据主机的实际位置确定轴系的位置并进行轴系安装。 第三种是主机与轴系和轴系同时安装。在主机定位后可以进行管系与各种附属设备的安装，扩大了并行安装工作面，缩短了生产周期。但这种方法往往难以避免船舶下水后船体变形带来的影响，而在安装轴系时由于主机已固定，尾轴也已固定，两者固定所产生的偏差只能由轴系来消化，约束增加，轴系安装难度较大。在造船工程实践中，究竟采用何种安装顺序，要视造船总工艺、工厂的实际条件和工期而定。一般适用于小型及成批建造船舶。 二、主机安装前提条件和工艺内容 主机安装时必须保证主机与传动轴系的相对位置正确，并且在工作时保持这种相对关系。因而必须保证主机及轴系的工作区域内，船舶结构的装配、上层建筑等质量较大的设备吊运安装等工作基本完成后，即形成一个稳定的基础，再进行主机及轴系的安装工作。主机在安装前必须完成下列工作： （1）轴系主机工作区域内船体结构的装配、主机座的装配及焊接等项工作应全部结束并经火工矫正。 （2）机舱及临近部位的双层底、尾尖舱、油舱、水舱等密性试验全部结束，并经稳定24h后方可施工。 （3）轴系区域主要的辅机座也已装配焊接完毕。 （4）船体垫墩、侧支撑合理并牢固可靠，船体基线符合规定的技术要求，并提供船体基线的测量数据，而且还要在工作中定期检查基线变化。 三、柴油机的装配工艺流程 一）装配前的准备工作 1、熟悉柴油机产品的装配图 2、确定柴油机装配方法及顺序，工属具的准备。这需根据各类主机不同的结构特点，确定不同的装配方法和配置相应的工属具； 3、专用工具的使用方法 4、对相应零件的尺寸形状进行测量和分档，清洗。各零部件在装配前应进行清理、清洗，对相互配合的零部件间的表面粗糙度及配合精度进行测量和配制； 5、对某些零件进行研磨、刮削、动静平衡试验。

浅析汽车发动机涡轮增压器原理及故障

浅析汽车发动机涡轮增压器原理及故障 发表时间：2018-10-26T10:16:45.080Z 来源：《防护工程》2018年第17期作者：李若辉 [导读] 随着汽车工业的飞速发展，汽车已逐渐走进到千家万户，在满足乘坐的舒适性、使用的经济性要求后，人们对于汽车的动力性的要求也逐步提高 长城汽车股份有限公司天津哈弗分公司动力事业部天津 300000 摘要：随着汽车工业的飞速发展，汽车已逐渐走进到千家万户，在满足乘坐的舒适性、使用的经济性要求后，人们对于汽车的动力性的要求也逐步提高，在现有的技术条件下，给发动机加装涡轮增压器是最好的解决办法。一般情况下，加装增压器后，发动机的功率及扭矩要比加装前增大20％~30％。小排量，大功率，代表着当前发动机技术的最高水平。比普通发动机拥有更好的动力，也有更好的燃油经济性。但在使用中常发生废气涡轮增压器早期损坏的故障，分析其原因，主要是对增压器的使用，维护不当造成的。现对影响增压器的使用寿命因素，故障和诊断加以分析，并说明使用中的注意事项，意在减少增压器的故障，延长其使用寿命，降低维护费用。 关键词：汽车发动机；涡轮增压器；原理；故障 1 引言 涡轮增压器它是安装在发动机排气管道上的一台精致的空气压缩机，利用发动机排出的废气推动涡轮室内的涡轮旋转，涡轮又带动同轴的叶轮旋转，这样，叶轮就把从空气滤清器进来的空气进行压缩，使之增压进入汽缸。由于进入气缸的空气密度增大，可使更多的燃油充分燃烧，因而大大提高了发动机的功率，降低了燃油消耗。 2 涡轮增压器的工作原理 涡轮增压器的组成由涡轮，压气机，转子总成，轴承机构，中间体和密封装置等组成。工作原理是利用发动机排出的高温高压废气驱动废气涡轮旋转，废气涡轮带动同一轴上的压气机共同旋转，压气机压缩由空气滤清器过滤后的空气，使空气被压缩后增压进入发动机气缸内，提高发动机进气量的装置，减少废气中CO、HC、CL粒等有害物的排放。废气涡轮与压气机通常装成一体。 3 涡轮增压器的使用 3.1 正确使用发动机机油 发动机的机油要按说明书规定使用，对于低增压柴油机，应选用不低于CC级的柴机油，对中增压柴油机，应选用不低于CD级的柴机油。对高增压柴油机一般采用CH级的柴机油。发动机保养要按发动机工作小时要求及时更换机油和机油滤清器，保证油质，使增压器得到良好的润滑和散热。 3.2 保持正常的润滑系统机油压力 柴油机在运转中，当机油压力低于0.15MPa时，应停机检查，增压器转子轴与轴承润滑，以免机油压力过低造成烧损，机油压力过高也可造成机油窜入涡轮室或压气机室。严禁发动机怠速运转时间过长，以防机油压力过低使增压器润滑不良。 3.3 发动机的正确预热 汽车发动机启动后不能急加油门，应使发动机怠速运转3-5min，以保证增压器轴承得到充分的润滑，增压器的轴承是浮动轴承，如润滑不良可使轴承瞬间烧损。在冬季低温启动发动后急加油门可损坏增压器油封，要使发动机至少怠速预热5min。 3.4 发动机的正确熄火 发动机在熄火前应使发动机怠速运转3-5min。如发动机在高转速下突然熄火停止工作，机油压力为零，而增压器的转子由于惯性继续高速运转，增压器在高转速下停止润滑，热量未被机油带走及时冷却，使增压器的局部温度可达900-1000摄氏度，产生轴承烧损和机油结焦产生积碳。所以在高转速下应怠速运转3-5min，来降低增压器的转子转速和降低增压器的温度。 4 涡轮增压器检查 4.1 涡轮增压器工作情况检查 发动机在工作中，根据发动机怠速和中速及变换发动机转速情况下检查，使增压器应运转均匀，无金属撞击或金属磨擦异响，无喘振或不正常振动现象。 4.2 涡轮增压器外部检查 经常检查增压器固定情况，排气和导管使否漏气润滑油管和接头是否漏油，例如卡特彼勒电控柴油机3512B装配水冷却增压器，要检查冷却水管和接头密封是否漏水。出现渗漏及时检修。 浅析汽车涡轮增压器原理及故障。 4.3 涡轮增压器涡轮及空压轮检查 检查涡轮和空压轮应完整清洁，涡轮叶背面有积碳，是机油焦化或机油燃烧产生积碳。空压轮叶背面有积尘，是进气管路漏气。在拆检时应注意不要碰撞损坏叶轮。 4.4 涡轮增压器密封环检查 要经常检查密封环是否密封，密封不良可使机油进入进气管道及气缸燃烧。造成发动机机油烧损。 5 影响增压器使用寿命的因素 第一，润滑油。润滑油用来润滑冷却增压器，但当增压器正常工作时，其转轴转速高达每分钟几万转到十几万转，润滑油被打成泡沫状，其冷却和润滑性能下降，因此润滑系统必须保证能提供充足的润滑油。若当600℃左右的高温废气通过涡轮室时，轴承座得不到足够的润滑和冷却，润滑油将在其环形油道壁上结焦，逐渐堵塞油道。润滑油如果不清洁，也会很快损坏增压器内部零件。如含有灰尘、泥状沉淀物和金属微粒的润滑油会迅速破坏各零件的配合间隙，刮伤和磨损轴承表面。这些都将会引起涡轮轴转动阻力增大和失掉平衡，使轴的转速下降，导致柴油机的功率损失增大，且转动不平衡将很快导致增压器零件的损坏。 第二，进气系统。增压器工作的好坏也依赖于进气系统，只有供给充足、干净的空气才能保证增压器长期无故障工作，使寿命延长。

发动机涡轮增压器的特点及使用注意事项

发动机涡轮增压器的特点及使用注意事项 汽车发动机涡轮增压器主要由涡轮机罩、压气面罩及增压壳等组成。 废气涡轮增压就是利用柴油机排出的能量来驱动涡轮机，从而带动压气机，来提高进气压力增加充气量。增加发动机的进气压力，主要是靠装在发动机上的一个径流式废气涡轮增压器来实现。当发动机运转时，利用发动机排出的废气流经涡轮机的力量，迫使涡轮机叶轮高速旋转。因涡轮机叶轮与压气机叶轮同在一根轴上，所以在涡轮机叶轮高速旋转的同时，也带动压气机叶轮做相应的调整旋转，从而使通过压气机内的空气速度和压力增加。又因压气机出气口是和发动机进气支管相连接的，所以，这些经过增压后的空气，也就能顺利地进入发动机的燃烧室以供燃油燃烧。 柴油机采用废气涡轮增压不仅可提高功率，还可减少单位功率质量、缩小整机外形尺寸、降低燃油消耗。 1、废气涡轮增压的优点 1.1增压器与发动机只有气体管路连接而无机械传动，因此增压方式结构简单，不需要消耗功率。 1.2在发动机重量及体积增加很少的情况下，发动机结构无需做重大改动，便很容易提高功率20%-50%。 1.3由于废气涡轮增压回收了部分能量，故增压后发动机经济性也有明显提高，再加上相对减小了机械损失和散热损失，提高了发动机的机械效率和热效率，使发动机涡轮增压后燃油溺消耗率可降低5%-10%。 1.4涡轮增压发动机对海拔高度变化有较强的适应能力，因此装有废气涡轮增压的汽车在高原地区具有明显的优势。 2、废气涡轮增压器在使用中应注意一下几点: 2.1增压器的转子轴转速高达80000-100000r/min，若用一般机械中的轴承将无法正常工作。因此，增压器普遍采用全浮动轴承。全浮动轴承与转子轴和壳体轴承之间均有间隙，当转子轴高速旋转时，具有0.25-0.4Mpa压力的润滑油充满这两个间隙，使浮动轴承在内外两层油膜中随转子轴同向旋转，但其转速却比转子轴低得多，从而使轴承相对轴承孔和转子轴的相对线速度大幅度下降。由于有双层油膜，可以双层冷却，并产生双层阻尼。由此可知，浮动轴承具有高速轻载下工作可靠等优点，但同时也发现浮动轴承对润滑油的要求很高。必须注意按规定牌号加注润滑油。 2.2所用润滑油必须清洁，否则将加速轴承磨损，甚至导致增压器及发动机性能恶化。因此，必须严格按照保养规定，定期清洗机油滤清器滤芯。15000km磨合期更换一次机油和滤芯，以后每10000km更换一次机油。 2.3应按保养规定定期清洁空气滤清器，每两年便更换一次空气滤清器滤芯或按行驶里程定期更换。使用中应经常检查进气系统和排气系统的密封性。 2.4为确保浮动轴承的润滑，发动机刚起动时，应怠速运转几分钟(至少30s)，因为机油的压力以及机油循环至浮动轴承处需要一定时间，否则浮动轴承的润滑条件得不到保障，加剧轴承磨损，甚至发生卡死故障。停机时也同样如此，逐渐减少负荷，直至怠速运转几分钟后方可停机。 2.5增压器在使用了2000-2500h后，应在发动机不解体的状态下测量转子轴的轴向移动量。测量前应先将进、排气管从增压器上拆下，把千分表触点顶在转子轴上，然后轴向推动叶轮进行测量，移动量应为0.10-0.30mm。若超差则应将增压器拆下检修，或更换增压器。

船舶主机滑油串油方法详解

（Flushing Procedure for Main L.O System & Main Engine） 2009. 02. 01~7? HHI-EMD

（Contents） 内容（Contents）1.清洗目的（Flushing Purpose） 2.润滑油的清洗范围（Scope of Oil Flushing） 3.造船厂的主要润滑油清洗步骤 （Flushing Sequence of Main Lube Oil Systems –Yard Line）4.主机清洗步骤（Flushing Sequence of Main Engine）5.绕过法兰盖的種類（Kinds of By-pass Blind Flange）6.错误清洗的案例（Case Study of Bad Flushing） 1.清洗目的（Flushing Purpose） 2.润滑油的清洗范围（Scope of Oil Flushing） 3.造船厂的主要润滑油清洗步骤（Flushing Sequence of Main Lube Oil Systems –Yard Line） 4.主机清洗步骤（Flushing Sequence of Main Engine） 5.绕过法兰盖的種類（Kinds of By-pass Blind Flange） 6.错误清洗的案例（Case Study of Bad Flushing）

1）为了清除掉在主要润滑系统，存储箱和管道里的杂质 （To remove particles in Main lube oil system, tanks and piping ,etc.） §喷砂处理（Sand blast）-砂, 鋼片§焊接（Welding）-桿, 棒, 淺 (Spatters) §其他外来材料-衣料等（Other foreign materials -clothes, etc.) u 主机启动之前，所有润滑油要流进主机必须要对它进行清洗 （All oil systems flowing into Main Engine must be flushed before Engine start-up） u 在连接主机管道之前，外部管子应该将汚染物等清洗掉 （External pipes should be free of dirt and particles before connection to engine pipes 2) 为了保持系统清洗油的质量 （To maintain clean oil in the system.） §清洁NAS 9级（Cleanliness NAS grade 9）or ISO 4406 level 19/15 ( Pls contact HHI Supervisor for detail) 3) 防止杂质流进主机 （To prevent Main Engine from particle inflow.）

汽车发动机涡轮增压器的使用与检修

为了提高发动机的功率，降低油耗，减少排放和噪声，依维柯SOFIM8140.27S发动机采用增压压力自控式废气涡轮增压器，其型号为Garrett TA03。它位于发动机的右前侧，与发动机缸体之间装有隔热板。Garrett TA03型增压器主要由涡轮机、压气机、壳体、限压阀等组成。涡轮与压气机的叶轮装在同一转子轴上，转子轴采用全浮动轴承。在增压器前部的排气歧管上装有一活门式限压阀，其作用是在高速、大负荷时有一部分废气不再进入涡轮机，防止增压器超速。 一、增压器的使用注意事项 1.按质按量加注润滑油 SOFIM8140.27S发动机废气涡轮增压器的转子转速高达4500km/h以上，涡轮部分温度达1000°左右。由于工作环境特别恶劣，因而增压器的润滑就显得特别重要。应加注规定牌号的柴油机机油，其牌号为15W/40柴油机机油或2OW/40(夏)、20W/30(冬)柴油机机油。要经常检查机油量，定期更换机油及滤芯，避免因缺少机油或机油变质而导致转动轴承磨损过快及转动件卡死。 2.起动后、熄火前均应怠速运转3-5min 增压发动机起动后，要怠速运转3-5min，使润滑油达到一定的温度和压力，以免突然增加负荷时，轴承无油而加速磨损，甚至烧毁。这是因为涡轮增压器所用机油来自发动机油底壳，经机油主油道进入精滤器再次滤清后，才能到达增压器壳内，因而机油的输送需要一个过程。 停车后如若立即熄火，增压器就失去了润滑油的润滑和冷却，而此时增压器的涡轮部分温度可达1000℃左右，并且转子会因本身的惯性继续运转一段时间，这样就会烧坏轴承和轴。所以，熄火前也应怠速运转3-5min。 3.定期清洗空气滤清器 空气滤清器堵塞严重，空气入口的空气压力和流量将减少，会造成增压器性能恶化和发动机功率下降。 4.经常检查进气系统的密封性 进气系统漏气会使灰尘吸入压气机，并进入气缸造成压气机叶片和气缸、活塞早期磨损。 5.保持曲轴箱通风装置畅通 曲轴箱通风装置堵塞后会造成曲轴箱压力过高，从而影响润滑油的回流速度，造成增压器漏油。 二、增压器工作情况的检查 1.起动发动机，使其在怠速和中等转速下运转，观察涡轮增压器的工作情况，应运转均匀，无金属撞击或摩擦声，无喘振或强烈的振动现象。 2.发动机怠速运转熄火后，应能听到涡轮增压器的均匀运转声。 若与以上两点不符，应拆下增压器进行检修。 三、增压器的检修 1.拆卸要求 由于涡轮、压气机叶轮均为精密部件，拆卸前要在转子轴、涡轮、压气机叶轮之间作一相配位置记号。拆卸时要用铜棒或塑料锤轻击压气机壳的周边，不许磕碰，以防影响修复后的性能。 2.零件的清洗 清洗零件时，要用干净的汽油或非碱性清洁剂和软刷清洗，并用压缩空气吹干。 3.各机件的检查 (1)检查涡轮壳是否因为过热、咬合、变形或其它损伤而产生裂纹。 (2)检查涡轮和压气机叶轮是否弯曲、有毛刺、损坏、腐蚀，或背面有接触痕迹。

发动机涡轮增压器——物资验收技术标准

发动机涡轮增压器 物资验收技术标准要求 一、产品名称 发动机涡轮增压器 二、引用标准 GBT727-2003 涡轮增压器产品命名和型号编制方法 GB/T 23341.1-2009 涡轮增压器第1部分：一般技术条件 三、定义及图例标注 利用柴油机排气能量驱动涡轮，带动压气机来提高柴油机进气压力的装置。

四、型式与基本参数及表示方法 4.1 内燃机用废气涡轮增压器的产品型号由汉语拼音字母和阿拉伯数字组成。其型号依次包括下列三部分： a) 首部：产品名称和结构特征符号。 b) 中部：以压气机叶轮外径尺寸表示的产品基本系列符号。 c)尾部：变型符号

4.2表中符号N～Q用以表示区别于通常型的结构特征；符号P～K用于表示特定的结构特征。结构特征符号允许重叠标出。字母排列次序按表中顺次标出。 4.3两级增压具有同一外壳的增压器，以其第1级基本型压气机叶轮外径尺寸符号／第2级基本型压气机叶轮外径尺寸符号的形式标出。两级以上增压并具有同一外壳的增压器，按此表示法类推。 4.4变型符号允许制造单位自选。但变型符号的含义必须在产品说明书中阐明。 4.5产品型号不得因转产等原因而随意更改。 4.6由国外引进的增压器产品，若保持原结构性能不变，允许保留原产品型号。 五、产品技术要求 5.1 增压器产品配套要求

5.1.1 增压器产品的型昔编制应符合GB/T 727的规定。 5.1.2增压器制造商应向客户提供增压器产品的下列主要技术参数： a)产晶型粤； b) 增压器外形安装连接尺寸阿样； c)增压器净质量； d)_带有旁通蒯或其他调节机构的增压器，应提供执行机构的琵置参数及调节方式； e)增压器土耍性能参数：增压比、压气机流量范围、压气机效率范围、最高工作转速、最高涡轮进口温度、涡轮效率或总效率等； f)剩精油牌号，润滑油进口压力范围及油滤要求。 5.2增压器产品制造要求 5.2.1增压器产品应按经规定程序批准的产品图样及技术文件制造。 5. 2.2对nr轮（压气机叶轮和涡轮）毛坯，应进行外观检奄、表面粗糙度检查，根据需要还应检查叶轮叶 片的型而。根据图样和技术文件规定应对其进行化学成分分析，对同炉浇注的试样进行力学·陀能试验 和金相组织（低倍、高倍）检在，同时对叶轮进行尤损探伤（如荧光检查、x光检查）。5.2.3在新设计和制造时，应进行涡轮（成品）叶片一阶自振频率的测量，要求白振频率和分散度限值： 5.2.4增压器涡轮转子、压气机叶轮应作单件动平衡检测，转子总成应作组合平衡榆测，平衡品质应达到JB／T 97a2.3 2004的规定。采用整体动平衡机或壳体振动试验检测时，转子总成可不作组合平衡检测，整体动平衡或壳体振动试验检测要求在增压器标定转速下许用振动速度伉应≤4.5 mm/s。 5.2.5增压器装配前，零部件应进行清洗。增压器整机清洁度达到JB/T 6002的规定。 5.2.6增压器装配应符合产品图样及技术文件的规定。转子应转动灵括，不允许有异响和卡

浅析船舶涡轮增压器喘振机理及其预防措施

浅析船舶涡轮增压器喘振机理及其预防措施 发表时间：2019-07-23T12:14:57.237Z 来源：《知识-力量》2019年9月34期作者：顾卫标 [导读] 涡轮增压器是船舶增压系统的核心部件，它的可靠性是保证船舶动力装置正常安全运行的主要环节，增压器最容易出现的故障即为喘振。本文首先介绍了增压系统的工作原理，然后阐述了增压器喘振的机理。最后，分析了喘振发生的原因并提出相应的预防措施。（江苏省海洋渔业指挥部，江苏南通 226006） 摘要：涡轮增压器是船舶增压系统的核心部件，它的可靠性是保证船舶动力装置正常安全运行的主要环节，增压器最容易出现的故障即为喘振。本文首先介绍了增压系统的工作原理，然后阐述了增压器喘振的机理。最后，分析了喘振发生的原因并提出相应的预防措施。 关键词：涡轮增压器；增压；喘振；预防措施 作为当今热效率最高的动力机械，柴油机以其良好的经济性广泛应用于远洋船舶和内河船舶。为了增加功率，改善热效率，提高经济性，柴油机增压程度不断提高。增压技术使柴油机的动力性、经济性上了一个台阶，增压也成为提高柴油机功率的主要途径。船用柴油机增压器一般应用废气涡轮增压的方法，利用柴油机排出的废气能量驱动涡轮高，带动与涡轮同轴的压气机叶轮高速旋转，压气机将空气压入柴油机的气缸，增加了柴油机的充气量，可供更多的燃油完全燃烧，不仅柴油机工作过程得到改善，燃油消耗下降，经济性提高，排放也得到改善。因此，其工况的好坏直接影响柴油机的工作。 涡轮增压器工作时，当压气机的排出压力和流量减少时，其工作点落在压气机的喘振区时，压气机排出的压力忽高忽低，空气流量忽正忽负，引起机器强烈振动，并发出沉重的喘息声和吼叫声。如果增压器轴承处于良好保养的状态，这种偶尔发生的喘振是没有危害的。但是应该避免进一步喘振的发生，因为那将损坏转子，引起增压器转轴振动和整个增压器的机械颠簸，对增压器的安全运行危害极大。发生喘振的主要因素： 1.增压系统流道阻塞 增压器系统流道阻塞是引起增压器喘振的最常见的原因，增压系统的气体流动线路为：“空气滤器---压气机---中冷器---进气管---气缸---排气管---废气涡轮---废气锅炉---烟囱---大气”特别是外来杂质，如油气、粉尘等赃物进入进气管道排气管道积碳，进气管道变形等，使流道阻力增大，压气机流量减小，背压升高，特性线左移（如右图）引起喘振。此外，柴油机长期燃烧不良，涡轮喷嘴、涡轮叶片、轮盘及气封间隙两旁壁面等地方聚集大量未燃尽的碳粒的油垢，增压器停车后，油垢会冷却凝固，加大增压器运转时的机械阻力，使涡轮性能下 降，最后使增压压力下降而导致喘振。 在日常管理中，应周期性清除汽缸进气口和排气口的积碳，并经常对空气滤清器、压气机进气流道、空气冷却器、涡轮喷嘴环和叶轮等进行清洗。当增压器流道阻塞严重时，须将增压器拆开进行清洗。而在运行时对压气机和涡轮机进行清洗，既可以减少增压器的拆装次数，有可避免此类原因引起的喘振。 2.增压器和柴油机的运行失配 柴油机与增压器匹配良好是指：柴油机达到预定的增压指标，增压器在柴油机全部工作范围内能稳定低运行，既不喘振也不超速，并尽可能在高效区工作。对于设计时选配良好的柴油机和增压器，在正常情况下是不会发生喘振的。但是，由于柴油机本身的某些故障或者由于装载、顶风、污底、大风浪航行或者轮机员操作不当，都可能导致柴油机和增压器匹配不良，引起喘振。柴油机喷油系统出现故障，会使柴油机燃烧不良，引起严重的后然；柴油机的活塞环断裂或者粘着，气阀烧损气阀间隙过小，都可能导致汽缸漏气，热负荷增大，排烟温度升高。若柴油机供油量不变，因而有功功率减小，柴油机转速下降。而排烟温度升高引起废气能量增加增压器转速增高，供气量增多，从而破坏了柴油机与增压器的正常匹配关系，导致压气机处于高背压小流量状态，容易发生喘振，但此种情况下，排除了柴油机的故障，也就消除了喘振。 船舶满载、顶风航行时，主机处于高负荷、低转速状态。柴油机燃油系统供油量增加，后燃引起废气能量增加，增压器转速升高，而汽缸耗气量却因为柴油机转速降低而减少，这同样容易引起增压器与柴油机匹配不佳而出现喘振。此情况下，减小柴油机油门就可消除喘振。 3.柴油机负荷骤变 如船舶遇到大风浪，螺旋桨出水，柴油机负荷骤然减少，转速升高，各缸供油大量减少，使供给增压器的废气量减少，增压器转速下降，从而是压气机空气流量减少，达到一定程度时会发生喘振，为防止这种情况，应避免飞车现象的发生。 4.环境温度的变化 当航行在不同温度的海域或季节，增压器与柴油机的配合运行点不同；气温升高，空气密度降低使进入压气机的空气流量减小，尽管排烟温度升高，排气管冷却能力下降，涡轮获得的能量反而减少，这样增压器转速降低将进一步导致空气流量减小，从而发生增压器喘振。持续的喘振可以通过调节扫气总管顶部的阀来临时处理。 结语 增压器出现故障，不要匆忙地更换增压器，应该寻找和判断故障原因和部位，并尽可能地加以排除。这样可以避免换上增压器后同样

船舶主机的安装工艺及方法

船舶动力装置安装工艺学题目：船舶主机的安装工艺及方法 学号：2008034128 姓名：封富顺 专业：轮机工程 日期：2011.9.10

船舶主机的安装工艺及方法 船舶主机是推进船舶航行的动力机，现有柴油机、汽轮机和蒸汽机等。主机动力传递给螺旋桨的主要形式有两种：主机直接与轴系、螺旋桨相连接的直接传动；主机通过中间传动装置（离合器或减速齿轮箱）与轴系、螺旋桨相连接的间接传动。因而主机在船上的安装必须与轴系的安装一并考虑。 中、小型主柴油机，通常是整机吊运上船安装；大型主柴油机，如船厂具有大型起吊设备，可采用整机吊装，否则也可以拆散吊进船舱定位总装。对于主汽轮机组，通常是以单独的组件（减速器、汽轮机、冷凝器等）分别吊进船舱定位安装，但也有以主汽轮机组整单元吊船安装。 对于采用直接传动的主柴油机，可直接将柴油机定位安装。而采用间接传动的主柴油机或主汽轮机组，通常先将减速器定位安装，然后再安装柴油机或汽轮机。 主机在船上的安装过程大致有两类：一类是船舶下水后，主机在轴系安装 主机在船上安装工艺过程 完毕后以轴系为基准进行安装。这是长期以来最常见的一种安装工艺。它的优点是使主机或减速器输出轴的旋转轴线能较好地处于轴系中线的延长线上，避免船

舶下水后船体变形的影响。缺点是生产周期较长。另一类是在船台上，主机以轴系理论中线为基准进行安装。这是适应现代批量造船的一种安装工艺。它的最大特点是主机可先于轴系进行安装，也可与轴系安装平行进行，使整个动力装置安装工作与船体建造尽可能多地平行作业，大大缩短了生产周期。但是船体变形将影响原有的主机校中位置。随着计算机技术的应用和发展，为保证小船轴系和主机在船台上实现最终定位安装，避免因船舶下水后船体变形的影响，可通过计算机计算结果，使船体在船台上具有水上的弯曲状态及在船台上将轴系与主机一起作反向弯曲等，从而使轴系和主机在船台上实现最终定位安装。对于大吨位船舶，由于在船台上不可能达到足够精确的挠曲度，或非成批建造的船舶等不在此列。 无论是先装轴系后装主机，还是先装主机后装轴系，主机在船上的安装工艺过程可归纳为如上图。 一、主机安装技术要求 主机在船上定位安装的技术要求与主机类型、大小及其定位方法等有关，主要有以下几点。 1、主机（或减速器）输出轴线的位置 当采用按直线性校中主机轴系时，主柴油机曲轴轴线或减速齿轮箱输出轴轴线、汽轮机组减速器输出轴轴线应处于轴系理论中线的延长线上。当大型低速柴油机船舶采用合理校中法安装轴系时，则主机输出轴轴线位置应符合校中计算书要求。 2、主机（或减速器）轴向位置 因主机（或减速器）是与轴系连接的，因此主机可根据轴系的（或减速器）的轴向位置可根据轴系的长度确定。 3、主柴油机曲轴臂距差及机座上平面的平面度 4、主汽轮机组减速器的齿轮轴轴线及与减速器 齿轮轴相连接的转轴轴线位置减速器及汽轮机在基座上固定后，减速器各小齿轮轴之间的平行度偏差，以及各汽轮机主轴与减速器小齿轮相连接的同轴度偏差应在允许范围之内。 安装时，减速器各小齿轮轴的空间平行度误差不得大于0.05mm/m，或允许有0.05ιmm/m的平行度误差（ι为顺轴中线铅丝两端压点的距离）；汽轮机主轴

汽车涡轮增压的毕业设计

【摘要】涡轮增压简称Turbo，如果在轿车尾部看到Turbo或者T，即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机。本文介绍了涡轮增压器的构造和原理，对它的保养及使用进行了阐述，同时，通过分析常见故障，对改进措施以及发展方向有了一定的看法。 【关键词】涡轮增压废气常见故障改进措施 【引言】 涡轮增压器，一个近十年出现的词语。人们只知道汽车排量后面带T的车辆就是带有涡轮增压器的发动机，汽车的加速就会快，性能也好。 涡轮增压器会产生更大的扭矩以满足驾驶乐趣。为了满足发动机不同转速下的需求，1989年出现了可变增压的涡轮增压器（VNT）。在发动机低速时，涡轮增压器减小喉口，提高增压；在发动机全速运转时，涡轮增压器喉口增大，保证增压不会超出需求。喉口可用真空管控制。优点是提高了发动机低速时的加速性能。目前，涡轮增压器已经占到了50%，在亚洲、美国也都在增长。现代涡轮增压器也改变了人们对柴油机的看法，涡轮增压器已经成为提高动力性能的主流方向。

一．涡轮增压器的作用和构造以及工作原理 （一）作用 涡轮增压器按增压方式分为废气涡轮增压器、复合式废气涡轮增压器和组合式涡轮增压器。他们的作用分别如下： 1.废气涡轮增压器是利用发动机排出的具有一定能量的废气进入涡轮并膨胀做功，废气涡轮的全部功率用于驱动与涡轮机同轴旋转的压气机工作叶轮，在压气机中将新鲜空气压缩后再送入气缸。废气涡轮与压气机通常装成一体，便称为废气涡轮增压器。其结构简单，工作可靠，一般柴油机合理地加装废气涡轮增压系统后，可提高功率20% ～ 30% ，降低比油耗 5% 左右，有利于改善整机动力性能、经济性能及排放品质，因而得到广泛应用。 2 .复合式废气涡轮增压器。废气涡轮增压器是将废气动力涡轮与废气涡轮增压器串联起来工作，称为复合式废气涡轮增压器。在某些增压度较高的柴油机上，废气能量除驱动废气涡轮增压器外，尚有多余的能量用于驱动低压废气动力涡轮，该动力涡轮通过齿轮变速器及液力耦合器与发动机输出轴联接。这样，废气涡轮增压器达到增压的目的，而废气动力涡轮将废气能量直接变为功率送给曲轴。 3.组合式涡轮增压器。组合式涡轮增压器由废气涡轮增压与进气惯性增压组合而成。在该增压系统中，除废气涡轮增压器外，还有由稳压箱、共振管、共振室等构成的进气惯性增压系统，利用压力峰值可进一步提高增压后的进气压力。 （二）构造 废气涡轮增压器一般由单级离心式压气机和单级轴式涡轮机或径流式涡轮机组成为机组，并分别称为轴流式废气涡轮增压器和径流式废气涡轮增压器。压气机和涡轮机二者的工作轮装在同一根轴上，称为转子，转子由发动机排出的废气驱动。这种涡轮增压器工作的条件，除压气机和涡轮机的转速相同外，在任何工况下其效率也是相同的。 涡轮增压器按转子的支承情况有各种不同结构方案，最常见的有几种： 1.外双支承式

BMW发动机废气涡轮增压器系统(1)

技术培训 产品信息 废气涡轮增压器系统结构原理 BMW经销商内训

产品信息 废气涡轮增压器系统结构原理 发动机废气涡轮增压器系统 ?涡轮增压器 ?增压压力调节系统 ?循环空气减压系统 ?增压空气冷却系统 N54发动机废气涡轮增压系统 N55发动机废气涡轮增压系统 N63发动机废气涡轮增压系统 N74发动机废气涡轮增压系统 概述

废气涡轮增压系统 涡轮增压发动机是依靠涡轮增压器来提高进气密度和增大发动机进气量的一种发动机，涡轮增压器实际上就是一个空气压缩机。它是利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮(位于排气道内)，涡轮又带动同轴的叶轮位于进气道内，叶轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气，经过中冷器降低进气温度，从而提高进气密度再送入气缸。当发动机转速加快废气排出速度与涡轮转速也同步加快，空气压缩程度就得以加大，发动机的进气量就相应地得到增加，就可以增加发动机的输出功率了。 废气涡轮增压系统组成 ?涡轮增压器 ?增压压力调节装置 ?循环空气减压控制 ?增压空气冷却系统

涡轮增压器 涡轮增压器是由涡轮室和增压器组成的机器。 ?涡轮室进气口与排气歧管相连，排气口接在排气管上； ?增压器进气口与空气滤清器管道相连，排气口接在进气歧管上； ?涡轮与叶轮分别装在涡轮室和增压器内，两者同轴 工作原理： 涡轮增压器是利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮(位于排气道内)，涡轮又带动同轴的叶轮位于进气道内，叶轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气再送入气缸。 涡轮增压器的润滑： 由于涡轮增压器连接在排气侧，所以温度相对较高，涡轮轴采用全浮式轴承结构，所以涡轮轴的润滑完全由发动机润滑系统提供润滑。

柴油机增压器常见问题

柴油机涡轮增压器 现代船舶上已普遍采用涡轮增压的方式来提高柴油机的功率。所谓增压，就是用提高汽缸进气压力的方法，使进入汽缸的空气密度增加，从而可以增加喷入汽缸的喷油量，以提高柴油机的平均指示压力。通过使用废弃涡轮增压器将柴油机所排放的废气通入增压器的涡轮端，废气中的能量通过涡轮机将其转变为动能，从而带动同轴的压气机运转。压气机将压缩空气进入扫气箱的空气密度增大压力升高，由于近期压力提高密度增加，进入汽缸的进气量便增多，这样不仅可以使喷入汽缸的燃油得到充分的燃烧，还可以向汽缸喷入更多的燃油，从而可以大幅度提高柴油机的功率。因此用废气涡轮增压器不仅可以提高柴油机的功率，而且提高了柴油机的经济型。 废气涡轮增压器虽已得到广泛的应用，但由于日常管理不善，常常会出现故障，本文通过其运行中的常见故障，阐述了故障原因并加以分析，提出了排除故障的方法及预防建议。 一，柴油机增压器的喘振 涡轮增压器工作时，当压气机的排出压力和流量减少，其工作点落在压气机的喘振区时，压气机排除压力忽高忽低，空气流量忽正忽负，引起机器强烈震动，并发出沉重的喘息声或吼叫声。发生喘振的基本原因是压气机通流部分出现脱流，压气机的气流出现强烈的振荡，引起叶片振动所致，原因主要有： 1增压系统流道阻塞是引起增压器喘振最常见的原因。

2柴油机低速高负荷运行。 3柴油机各缸负荷严重不均匀。 4柴油机负荷巨变。 5郑雅琪与柴油机运行匹配失调。 二增压器压力下降或升高 1增压器压力下降 当增压器压力降低时，柴油机进气量减少，功率大大下降，耗油量增加，冒黑烟，排烟温度升高。造成增压压力下降的可能原因有： （1）压气机空气滤器，叶轮，扩压器及涡轮喷嘴长期使用而脏污。（2）供油正时，气阀正时不正确。 （3）废气涡轮喷嘴环变形 2增压压力升高 增压压力升高会给柴油机的隐形带来不利影响，如柴油机压缩终点压力过高，最高燃烧压力相应升高，柴油机机械负荷增大等。为使最高燃烧压力维持在允许值，往往需将柴油喷油开始时间推迟，但又会造成燃料消耗率的增加和排气温度上升，因此增压压力过高时不希望有的。大多数的增压压力升高是由柴油机方面的原因引起的，遇到增压压力过高，必须调整，首先应查明原因，采取相应措施，否则未必能得到良好的效果。导致增压压力升高的原因主要有： （1）柴油机负荷过大

《船舶主机安装工艺试卷》(DOC)

武汉理工大学、大连海事大学、江苏科技大学 南通航院、上海海事大学 《柴油机安装工艺》复习题及试卷 1、整机安装和解体安装 对于质量较轻、体积较小的主机或主机与减速箱构成的主机组，一般都采用的安装工艺。对于大型柴油机，整机质量较大，可采取安装工艺。 2、主机与轴系的安装顺序 一种是先装再装，即在船台上先安装轴系，船舶下水后，再以为基准安装，这种方法容易使主机的输出轴回转中心与轴系回转中心同轴，可以自由地找正主机位置，同时，由于是下水后安装主机，避免了下水后船体对主机安装质量的影响。这是长期以来一直沿用的一种安装工艺，缺点是。 第二种是先装主机再装轴系，即在船台上以为基准，先安装主机，然后再根据主机的实际位置确定轴系的位置并进行轴系安装。 第三种是主机与轴系和轴系同时安装。缩短了生产周期。轴系安装难度较大。一般适用于小型及成批建造船舶。 大型低速柴油机部件吊装有两种，一种是待船舶下水后轴系安装结束再进行主机安装，这是一种传统工艺；另一种是主机在船台上首先定位安装，因而主机、轴系以及船体的某些舾装可以同时进行，为缩短船舶建造周期创造有利条件。 一）机座定位的要求 轴系按直线校中法时，以曲轴与轴系连接法兰上的定位；轴系按合理校中法时，以定位。 机座定位的内容：1、上平面的及误差检验； 1、主机基座的检验与加工2）对基座的要求 （1）基座在机舱中的位置，首尾（轴向）方向是以基座端面至机舱隔舱壁的距离而定（即以为基准）（在造船放样时就已标出主机曲轴输出端法兰端面在船体中纵剖面上的位置），左右方向是以轴系理论中心线为基准而定（即以船舶舯线为基准）上下方向以（船舶基线为基准） 3）垫块形式

汽车涡轮增压器出现早期损坏的原因以及解决策略分析

软科学论坛——能源环境与技术应用研讨会 汽车涡轮增压器出现早期损坏的原因以及解决策略分析 【摘要】为了提高汽车使用的经济效益以及性能，在进行汽车的建造过程中已经引进了涡轮增压机，在汽车中使用涡轮增压机，通过对空气进行压缩，进而提高发动机的进气量。它主要是利用了发动机在工作中排放出来的大量废气的惯性冲力，在这种惯性冲力的推动下带动了汽车涡轮的选装，通过带动叶轮将通过空气滤的空气进行压缩，然后将其灌入气缸，提高空气的密度与数量，进而提高了空燃比，使发动机得到更高的输出功率。 【关键词】涡轮增压器；损坏原因；解决策略 前言 在汽车发动机的工作中应用涡轮增压器将能够有效的通过改善发动机进气密度的方式，提高喷油器的喷油量，进而达到提高发动机输出功率的目的，加装了增压器的发动机将在转矩的增大方面得到较大的改观。合理的运用涡轮增压器还能够改善发动机的燃烧效率，废弃排放中的大量有害物质进行合理的控制，并在一定程度上提高了燃油使用的经济性，降低了燃油的消耗量，达到了节约燃油提高发动机性能的目的。但是，在涡轮增压器使用中，早期损坏缺失经常发生的，本文将对其早期损坏的原因及解决的策略进行简要的分析。 一、汽车涡轮增压器基本原理及特点 汽车涡轮增压机的出现使当代汽车的使用性能得到了极大的提升，从一定程度上改善了汽车对燃油资源的消耗状况，使其经济效益以及实用性能得到了提升。汽车涡轮增压器的出现是符合当代社会发展能源利用理念的，通过对汽车废气的再循环使用，提高发动机进气量，进而有效的增加发动机的工作效率，这已经成为了当代汽车发展的重要方向。 汽车涡轮增压器是利用发动机运行时排出的废气惯性冲力推动单级轴流式涡轮机高速旋转，涡轮机驱动安装在同一根轴上的离心式压气机，由压气机把由空气滤清器管道过来的新鲜空气，增压而进入气缸。随着发动机的加速，排出的废气速度与涡轮转速同步加快，压气机就会压缩更多的空气进入气缸，空气的压力、密度增加就可燃烧更多的燃油，有此达到增加发动机输出功率和改善汽车使用经济性的目的。 二、汽车涡轮增压器早期损坏的原因分析 涡轮增压器通过提高汽车的进气量，为汽车发动机的工作提供更大的空气流量，使发动机内部气缸燃烧室中的燃油能够得到充分的燃烧，进而提升了发动机的工作功率。面对汽车涡轮增压器早期使用可能出现的损坏原因，以下我将对其进行科学合理的分析研究。 2.1当造成的蜗轮增压器早期损坏 ①发动机一着车就走，使增压器转子轴承在高速运转之前得不到充分润滑，造成转子浮动轴承早期损坏。 ②一起步就大油门大负荷，因轴承无油而加速磨损，甚至卡死 ③高温、高转速下发动机突然熄火停车，机油供应停止，而转子在惯性作用下还要高速旋转，这时就会造成浮动轴承因温度高又缺少机油而磨损，甚至烧蚀。 ③发动机长时间怠速运转，当发动机长时间怠速运转时，会在增压器涡轮及压气机叶轮后面产生负压，从而造成从浮动轴承流出的机油在压力差作用下向外泄漏。 2．2维修人员的不规范维护造成蜗轮增压器早期损坏。 ①使用不合格的机油 装有蜗轮增压器的发动机，必须使用优质合成机油，如果使用不合格的机油会使机油发生积碳或油泥，严重时会堵塞润滑油道，造成增压器润滑不良。 ②保养不及时造成机油氧化变质 发动机机油在使用一段时间后，机油就会氧化变质，同时机油中各种添加剂的作用也会发生衰退，使机油润滑油膜遭到破坏。造成机油氧化或变质的根本原因是机油使用时间过长或因为发动机过热、从活塞窜过的燃气过多、机油中混入不同牌号的机油、冷却水漏入机油以及没有按规定的期限及时更换机油所致。发动机机油氧化变质后就会形成油泥而附着并堆积在壳体内壁和进、回油通道中，同时沉积在涡轮端轴承内的油泥由于高温而变成非常坚硬的结焦。当结焦片状剥落后就会使涡轮端轴承和轴颈磨损。 ③机油供油不足或供油滞后 当机油压力和流量不足时会出现下列问题：供给轴颈和止推轴承的润滑油不足：用以使转子轴颈和轴承轴颈保持浮动的润滑油不足；增压器已处于高速运转时润滑油还没有供给到轴承。当发动机负荷增加时，对增压器轴承的供油量也应该相应增加。当发动机高负荷，增压器转速很高时，即使几秒钟时间的供油不足也会造成对增压器轴承的损坏。 ④使用不合格的空气滤清器或空气滤清太脏 不合格的空气滤清器，会使空气中的大颗粒灰尘首先进入涡轮增压器的进气系统都将损坏转子浮动轴承。由于空气滤清器长时间不予更换而太脏或堵塞，就会造成供气不良而导致压气机进气负压过高，使得压气机一端的内压高于外压，机油在这种压力差作用下从进气管一端流出。 三、汽车涡轮增压器早期损坏的预防对策 汽车涡轮增压器在早期使用中出现损坏往往是人为技术操作不当，或者是日常使用对车辆维护不到位等造成的。面对问题的出现，如果不对汽车涡轮增压器早期损坏问题进行预防对策的制定，就有可能导致车辆在运行驾驶中出现问题，以下我将就其预防对策进行分析。 3．1发动机发动以后，不要急于加大油门，而应该先让发动机怠速运行3到5分钟(特别是在冬天)，这样使得发动机机油温度升高，加大机油的流动性，涡轮增压器也得到充分地润滑，之后再进行正常的加速行驶。 3．2选择使用汽车优质合成机油。对于配有涡轮增压器的发动机，它的工作强度会更高，具有高温、高转速、大功率、大扭矩、低排放的工作特点。发动机的内部零部件更要承受较高的温度及更大的撞击、挤压和剪切力。所以应该选用耐高温抗氧化、抗磨性好、抗剪切能力强的合成机油、半合成机油等高品质润滑油。 3．3期更换发动机机油及滤清器，保持空气滤清器清洁畅通。涡轮增压器的转轴与轴套之间配合间隙很小，如果机油里掺有杂质，就会加速转轴与轴套之间的磨损而造成涡轮增压器的过早报废。防止灰尘等杂质进入高速旋转的压气叶轮，造成转速不稳或轴套和密封件的磨损。 3．4保证涡轮增压器的密封环密封完好。因为涡轮增压器中的废气和润滑系统就靠这密封环隔开，如果密封环失效，废气就会进入发动机润滑系统，使机油温度过高而氧化，曲轴箱压力过高而窜气。另外当发动机低速运转时，假如密封环密封不好，机油就会从密封环泄漏，通过排气管排出或进入燃烧室燃烧掉，以造成润滑油的浪费。 结语 总而言之，汽车涡轮增压器的使用已经成为了汽车组成中重要的部分，为了提高汽车的动力性能，在日常维护中应该重视涡轮增压器的操作以及维护，确保其使用可靠性。面对汽车使用量的不断增加，汽车涡轮增压器的高校、环保等优点必然会得到发展利用的空间。 参考文献 [1]张强.涡轮增压器早期损坏若干原因分析.科技信息.2010年26期. 赵金生柴河林业局 50