ディーゼルエンジンターボチャージャーの一般的な故障の分析と除去

概要:ターボチャージャーは、ディーゼルエンジンの出力を向上させる最も重要かつ効果的な方法の 1 つです。過給圧が増加すると、ディーゼルエンジンの出力も比例して増加します。そのため、ターボチャージャーが異常動作したり故障したりすると、ディーゼルエンジンの性能に大きな影響を及ぼします。調査によると、近年のディーゼルエンジンの故障のうち、ターボチャージャーの故障が大きな割合を占めていることがわかっています。徐々に増加しています。中でも圧力降下、サージ、油漏れが最も多く、有害性も非常に高いです。この記事では、ディーゼルエンジンスーパーチャージャーの動作原理、メンテナンス時のスーパーチャージャーの使用方法、故障の判断に焦点を当て、スーパーチャージャー故障の理論的原因を詳細に分析し、実際の状況で引き起こされるいくつかの要因を示しますおよび対応するトラブルシューティング方法。

キーワード:ディーゼルエンジン;ターボチャージャー;コンプレッサー

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まず、スーパーチャージャーが作動します

エンジンの排気エネルギーを利用したスーパーチャージャーは、コンプレッサーインペラを駆動するタービンの駆動回転が同軸で高速回転し、コンプレッサーハウジングを保護するプレッシャーガードとエンジンへのコンプレッサーエアによって加速され、シリンダーへのチャージを増加させます。エンジンの出力を増加させます。

第二に、ターボチャージャーの使用とメンテナンス

スーパーチャージャーは高速、高温で動作し、タービン入口温度は 650 ℃に達することがあります。メンテナンス作業には特に注意が必要です。

1. 新たに起動または修理したターボチャージャーの場合は、取り付ける前に手でローターを切り替え、ローターの回転を確認します。通常の状況では、ローターは詰まりや異音もなく、活発かつ柔軟に回転するはずです。コンプレッサーの吸気管やエンジンの排気管にゴミがないか確認してください。破片がある場合は、徹底的に掃除する必要があります。潤滑油が汚れたり劣化していないか確認し、新しい潤滑油と交換してください。新しい潤滑油を交換する際には、潤滑油フィルターを確認し、新しいフィルターエレメントを清掃または交換してください。フィルタエレメントを交換または洗浄した後は、フィルタをきれいな潤滑油で満たす必要があります。ターボチャージャーのオイル入口パイプとリターンパイプを確認してください。歪み、平坦化、詰まりがあってはなりません。
2. スーパーチャージャーは正しく取り付けられ、吸気パイプと排気パイプとスーパーチャージャーブラケットの間の接続は厳密に密閉されている必要があります。排気管の作動時の熱膨張のため、共通ジョイントはベローズで接続されています。
3. スーパーチャージャーの潤滑油エンジン供給では、潤滑油経路が遮断されないように潤滑パイプラインの接続に注意してください。通常の作動中、油圧は 200 ~ 400 kPa に維持されます。エンジンのアイドリング時、ターボチャージャーのオイル入口圧力は 80 kPa を下回ってはなりません。
4. 冷却パイプラインを押して、冷却水をきれいに保ち、障害物がない状態に保ちます。
5. エアフィルターを接続し、清潔に保ちます。過度の圧力降下はターボチャージャー内でオイル漏れを引き起こす可能性があるため、障害物がない状態での吸気圧力降下は 500 mm 水銀柱を超えてはなりません。
6. 排気管、外部排気管、マフラーに応じて、共通の構造が指定の要件を満たす必要があります。
7. タービン入口排気ガスは摂氏 650 度を超えてはなりません。排気ガス温度が高すぎて渦巻きが赤く見える場合は、ただちに停止して原因を調べてください。
8. エンジン始動後はターボチャージャー入口圧力に注意してください。3 秒以内に圧力表示がなければ、潤滑不足によりターボチャージャーが焼き切れてしまいます。エンジン始動後は潤滑油の圧力と温度を保つために無負荷運転を行ってください。基本的に正常になってからのみ負荷をかけて動作させることができます。気温が低い場合には、アイドリング時間を適切に延長する必要があります。
9. 過給機の異音、異常振動は随時点検し、取り除いてください。ターボチャージャーの潤滑油の圧力と温度を常に監視してください。タービン入口温度は、指定された要件を超えてはなりません。異常が見つかった場合は、機械を停止して原因を究明し、除去する必要があります。
10. エンジンが高速かつ全負荷状態にあるときは、緊急の場合を除き、直ちにエンジンを停止することは厳禁です。速度を徐々に下げて負荷を取り除く必要があります。その後、過熱やオイル不足によるターボチャージャーの損傷を防ぐため、5分間無負荷で停止します。
11. コンプレッサーの入口パイプラインと出口パイプラインが損傷していないかどうかを確認します。破裂や空気漏れがある場合は、早めに取り外してください。コンプレッサーのインレットパイプが破損している場合があるためです。破裂部から空気がコンプレッサーに入ります。破片によりコンプレッサーホイールが損傷したり、コンプレッサー出口パイプが破裂して漏れが発生し、エンジンシリンダー内に空気が十分に入り込まなくなり、燃焼が悪化します。
12. ターボチャージャーの入口と出口のオイル パイプラインに損傷がないかどうかを確認し、漏れがあればすぐに取り除きます。
13. ターボチャージャーの締結ボルトとナットを確認します。ボルトが動くと振動によりターボチャージャーが破損する恐れがあります。同時にガス溜まりの漏れによりターボチャージャーの回転数が低下し、空気の供給が不足します。

第三に、ターボチャージャーの一般的な故障の分析とトラブルシューティングの方法

1. ターボチャージャーは回転に柔軟性がありません。

症状。ディーゼルエンジンの温度が低い場合は排気管から白煙が発生し、エンジン温度が高い場合は排気管から黒煙が発生し、煙の一部が放射状に周囲に漂い、煙の一部が集中して発生します。より高く排出されました。
検査。ディーゼルエンジン停止時にスーパーチャージャーローターの慣性回転時間をモニタースティックで聞くと、ノーマルローターは約1分間勝手に回転し続けます。モニタリングの結果、リアのターボチャージャーが数秒間だけ勝手に回転し、その後停止していることが判明しました。リアターボチャージャーを取り外した後、タービンとボリュートに厚いカーボン堆積物があることが判明しました。
分析。ターボチャージャーの回転が柔軟ではないため、シリンダー列の吸気量が減少し、圧縮比が低下します。エンジン温度が低いとシリンダー内の燃料が完全に着火できずに一部が霧となって排出され、エンジン温度が上昇すると不完全燃焼となります。排気黒煙は、片方のターボチャージャーだけが故障しているため、2気筒の吸気量が明らかに異なり、排気煙が部分的に分散し、部分的に集中する状況が発生している。コークス堆積の形成には 2 つの側面があります。1 つはターボチャージャーのオイル漏れで、もう 1 つはシリンダー内のディーゼルの不完全燃焼です。
除外します。まずカーボン堆積物を除去し、次にターボチャージャーのオイルシールを交換します。同時に、バルブクリアランスを適時に調整し、エアフィルターを適時に清掃し、カーボン堆積物の形成を減らすためにインジェクターを修正するなど、ディーゼルエンジンのメンテナンスと調整に注意を払う必要があります。

2. ターボチャージャーオイル、気道にオイルを送り込む

症状。ディーゼルエンジンが正常に燃焼すると、排気管から均一かつ継続的に青い煙が排出されることがわかります。異常燃焼の場合、白煙や黒煙が干渉して青い煙が見えにくくなります。
検査。ディーゼルエンジンの吸気管のエンドカバーを分解すると、吸気管内に少量のオイルが入っていることがわかります。スーパーチャージャーを外したところ、オイルシールが磨耗していることが判明。
分析。エアフィルターの目詰まりがひどい、コンプレッサー入口の圧力降下が大きすぎる、コンプレッサーエンドシールのオイルリングの弾性力が小さすぎる、または軸方向の隙間が大きすぎる、取り付け位置が間違っていて、気密性が失われている、コンプレッサーの端は密閉されています。空気穴が塞がれており、圧縮空気がコンプレッサーインペラの後ろに入ることができません。
除外します。ターボチャージャーからオイルが漏れていることが判明したため、オイルシールを適時に交換し、必要に応じてエアフィルターを適時に清掃し、空気穴を掃除する必要があります。

3.ブースト圧の低下

故障の原因
1. エアフィルターと吸気口が詰まり、吸気抵抗が大きい。
2. コンプレッサーの流路が汚れており、ディーゼルエンジンの吸気管から漏れが発生しています。
3. ディーゼルエンジンの排気管に漏れがあり、タービンの気道が閉塞し、排気背圧が上昇しタービンの作動効率が低下します。

排除
1. エアフィルターを掃除する
2. コンプレッサーのボリュートを清掃して、空気漏れを解消します。
3. 排気管内の空気漏れを取り除き、タービンシェルを清掃します。
4. コンプレッサーがサージします。

失敗の原因
1. 吸気通路が遮断され、遮断された吸気流量が減少します。
2. タービンケーシングのノズルリングを含む排気ガス通路が閉塞されている。
3. ディーゼルエンジンは、過度の負荷変動、緊急停止などの異常条件下で作動します。

除外する
1. エアリーククリーナー、インタークーラー、インテークパイプ等を清掃します。
2. タービン部品を洗浄します。
3. 使用中は異常な作動を防止し、操作手順に従って使用してください。
4. ターボチャージャーの回転速度が遅い。

失敗の原因
1. 深刻な油漏れにより、油の糊やカーボンの堆積物が蓄積し、タービンローターの回転を妨げます。
2. 回転空気による磁気摩擦や損傷の現象は、主にベアリングの激しい磨耗や、過速度や過熱下での運転により発生し、ローターの変形や損傷を引き起こします。
3. 以下の理由によるベアリングの焼損:
A. オイル入口圧力が不十分で潤滑不良。
B. エンジンオイルの温度が高すぎる。
C. エンジンオイルが汚れている。
D. ローターの動的バランスが崩れている。
E. アセンブリクリアランスが要件を満たしていません。
F. 不適切な使用および操作。

療法
1. 清掃を行います。
2. 分解・点検を行い、必要に応じてローターを交換します。
3. 原因を究明し、隠れた危険性を排除し、新しいフローティングスリーブと交換します。
4. スーパーチャージャーから異音がする。

問題の原因
1. ローターインペラとケーシングの間の隙間が小さすぎるため、磁気擦れが発生します。
2. フローティングスリーブまたはスラストプレートの摩耗が激しく、ローターの動きが過剰になり、インペラとケーシングの間で磁気摩擦が発生します。
3. インペラの変形やシャフトジャーナルの偏摩耗により、ロータのバランスが崩れます。
4. タービン内の深刻なカーボン堆積、またはターボチャージャーへの異物の落下。
5. コンプレッサーのサージにより異音が発生する場合もあります。

消去方法
1. 該当するクリアランスを確認し、必要に応じて分解して調査します。
2. ローターの浮き量を確認し、必要に応じて分解点検し、軸受のクリアランスを再確認してください。
3. ローターを分解して動的バランスを確認します。
4. 分解・点検・清掃を行ってください。
5. サージ現象を解消します。


投稿時刻: 19-04-21