柴油機增壓器喘振的故障研究
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論文導(dǎo)讀：型柴油機裝于東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車上。柴油機的增壓器有時會出現(xiàn)喘振現(xiàn)象。當(dāng)實際進氣流量小于理論設(shè)計流量時增壓器發(fā)生喘振。處理：如果機車安裝的是金屬板網(wǎng)式濾清器。由于柴油機配氣機構(gòu)故障。增壓器，16V240ZIB型柴油機增壓器喘振的故障分析及處理。
關(guān)鍵詞：柴油機，增壓器，喘振，故障，處理
16V240ZJB型柴油機裝于東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車上，柴油機的增壓器有時會出現(xiàn)喘振現(xiàn)象，嚴(yán)重影響到機車的正常運行，本人根據(jù)多年的實踐經(jīng)驗，對此問題作以研究。
增壓器的壓氣機在每一工作轉(zhuǎn)速時都有一個理論設(shè)計流量值，當(dāng)壓氣機的實際進氣流量小于理論設(shè)計流量時，在導(dǎo)風(fēng)輪和有葉擴壓器內(nèi)氣體不能正常通過，產(chǎn)生低壓漩渦，并使空氣波動而發(fā)出刺耳的尖叫聲，這種現(xiàn)象叫增壓器喘振。論文發(fā)表，增壓器。根據(jù)這種現(xiàn)象，柴油機在實際工作過程中引起喘振的原因主要有以下幾個方面：
1.由于柴油機空氣濾清器太臟而引起喘振
原因：由于空氣濾清器長時間未清洗或更換，使得空氣濾清器太臟，氣體流動阻力加大，導(dǎo)致增壓器壓氣機實際進氣量下降，當(dāng)實際進氣流量小于理論設(shè)計流量時增壓器發(fā)生喘振。
處理：如果機車安裝的是金屬板網(wǎng)式濾清器，可逐個清洗濾清單節(jié)；如果是紙質(zhì)濾清器，可抽出1~2個濾清單節(jié)維持運行，待回段時更換。
2.由于柴油機突降轉(zhuǎn)速或突卸負載而引起喘振
柴油機突降轉(zhuǎn)速或突卸負載時，由于增壓器轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速不能及時跟隨柴油機轉(zhuǎn)速的下降，造成柴油機過渡過程的喘振。
原因：當(dāng)柴油機突降轉(zhuǎn)速或突卸負載時，氣缸內(nèi)所需空氣量也急劇下降，此時，若增壓器轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速能適應(yīng)柴油機降轉(zhuǎn)速、卸負載的需要，做出同步下降的話，才能保證柴油機和增壓器工作的良好匹配，但事實不是如此。例如：16V240ZJB型柴油機從標(biāo)定轉(zhuǎn)速1000r/min降到最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速430r/min可在18s內(nèi)完成，而增壓器則需要30s。由于增壓器轉(zhuǎn)速下降的速度跟不上柴油機轉(zhuǎn)速下降的速度，這就導(dǎo)致壓氣機的吸氣量大于柴油機所需的空氣量，因而產(chǎn)生短時間的喘振，但30s后壓氣機和柴油機所需空氣量會重新達到平衡，喘振現(xiàn)象也隨即行消失。論文發(fā)表，增壓器。
處理：在操縱方面，柴油機的降速、減載不易過快，對無級調(diào)速的柴油機來說，每降10轉(zhuǎn)應(yīng)不小于1s；此外，調(diào)整降速針閥（有級調(diào)速）和減載針閥的開度，使其達到合適的位置。
3.由于柴油機嚴(yán)重過載或負載波動過大而引起喘振
原因：柴油機嚴(yán)重過載或負載波動過大時，使柴油機燃燒狀態(tài)惡化，排氣溫度升高，使廢氣能量增加，使廢氣渦輪轉(zhuǎn)速升高，使增壓器轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速升高，使壓氣機需要的進氣量增大，外界空氣不能及時增加補充，導(dǎo)致實際進氣流量小于理論設(shè)計流量，引起增壓器喘振。
處理：按照標(biāo)準(zhǔn)化操作過程操縱機車，提手柄不能過急、過快。
4.由于中冷器內(nèi)部冷卻水管的焊堵過多而引起喘振
原因：由于中冷器內(nèi)部冷卻水管裂漏而產(chǎn)生的焊堵過多，造成冷卻效率下降，空氣流動阻力增加，使柴油機進氣量下降，柴油機燃燒不良，造成排氣溫度過高，使增壓器轉(zhuǎn)速升高。如：中冷水溫每升高5℃，渦輪前的廢氣溫度將升高5℃左右，使增壓器轉(zhuǎn)速升高100~150 r/min。論文發(fā)表，增壓器。由于增壓器轉(zhuǎn)速的升高，使壓氣機吸氣量增加，增加部分的吸氣量難以通過中冷器，造成壓氣機前的空氣不能完全通過壓氣機而引起喘振。
處理：檢查冷卻水系統(tǒng)的工作情況，嚴(yán)格控制中冷器冷卻水的進口溫度，以提高中冷器的冷卻效率；另外更換焊堵過多的冷卻單節(jié)，以減少壓縮空氣在中冷器內(nèi)的流動阻力。論文發(fā)表，增壓器。
5.由于柴油機配氣機構(gòu)故障而引起喘振
由于柴油機配氣機構(gòu)故障，引起進、排氣門打不開或關(guān)不嚴(yán)，均會引起增壓器喘振。
原因：如果進氣門打不開（主要由于氣門橫臂跳轉(zhuǎn)所致），新鮮空氣不能進入氣缸，一方面使壓氣機出口背壓升高，另一方面使柴油機燃燒惡化，排氣溫度過高，使增壓器轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速升高，導(dǎo)致壓氣機氣體出不去、進不來，引起增壓器喘振；如果進氣門關(guān)不嚴(yán)或排氣門打不開，均使廢氣倒灌入進氣道，同樣會引起壓氣機出口背壓升高；如果排氣門關(guān)不嚴(yán)，將會使氣體在排氣管中燃燒，使廢氣能量增加，引起增壓器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速升高，使得壓氣機的理論設(shè)計流量增加，由于實際進氣流量小于理論設(shè)計流量而發(fā)生喘振。論文發(fā)表，增壓器。
處理：找出柴油機故障氣缸，排除配氣機構(gòu)故障，如果不能排除時，甩掉此缸，維持機車運行回段處理。論文發(fā)表，增壓器。
6.由于增壓器噴嘴環(huán)積碳嚴(yán)重而引起喘振
原因：由于柴油機經(jīng)常出現(xiàn)燃燒不良、排氣冒黑煙，使噴嘴環(huán)葉片出現(xiàn)積碳嚴(yán)重或噴嘴環(huán)葉片長時間未清洗出現(xiàn)積碳嚴(yán)重，均導(dǎo)致噴嘴環(huán)流通截面積減小，使噴嘴環(huán)出口處廢氣的沖擊動能增加，使增壓器轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速增加，使壓氣機的理論設(shè)計流量增加，而實際進氣流量不能及時供給，導(dǎo)致增壓器喘振。
處理：檢修時對增壓器噴嘴環(huán)應(yīng)加強清洗，去除積碳，特別是對燃燒不良和燒機油的柴油機；另外可用增大噴嘴環(huán)流通截面的方法降低增壓器轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，以達到防止喘振的目的。如：噴嘴環(huán)流通截面積每增大1m2，增壓器轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速大約下降250 r/min，噴嘴環(huán)流通截面的增加可以通過更換噴嘴環(huán)葉片來實現(xiàn)。
以上對增壓器喘振故障的現(xiàn)象、原因及處理進行了分析，引起增壓器喘振的原因是非常復(fù)雜的，但只要找出了故障的癥結(jié)，就能得到解決的方法和措施。
參考文獻：
《東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車柴油機故障分析與處理》作者葉嵐中國鐵道出版社
