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1分鐘幾萬轉,高溫幾百度,渦輪增壓器是如何冷卻和潤滑的?

時間:2019-11-18 10:36:46
       汽車上的渦輪增壓器在工作時,要承受來自于發動機的高溫高壓廢氣的沖擊,渦輪的轉速一般都在幾萬轉以上,最高可達20萬轉/分鐘,溫度也高達900到1000℃。
在這樣高的工作溫度和轉速下,增壓器是如何潤滑和冷卻的呢?下面我們來說說這個問題。
       渦輪增壓器的運動部件,也是最核心的部件——渦輪機葉輪、壓氣機葉輪和轉子軸,與增壓器殼體之間有高速相對運動,這種速度普通的軸承是承受不了的,因此增壓器的軸承是一種特殊的浮動軸承。它實際上是套在軸和殼體上的銅制圓環,在圓環與軸以及圓環與軸承座之間都有間隙。當發動機工作時,在機油壓力的作用下,在這些部位形成了雙層油膜,轉子實際上是浮在機油油膜上高速轉動的。由于轉速極高,溫度極高,因此這個部位對潤滑和冷卻也有極高的要求。
如果增壓器得不到良好的潤滑和冷卻,會引起軸承的異常磨損,大大縮短軸承的使用壽命,轉子與殼體之間的間隙增大,部分機油從這個部位進入進氣管或排氣管,導致嚴重的燒機油故障。
散熱不良會導致機油結焦或積炭
       另外散熱不良會導致機油結焦或積炭,從而進一步破壞增壓器的密封和潤滑,加劇了磨損,最終導致增壓器漏油或異響,嚴重的甚至會發生卡滯。為了冷卻和潤滑渦輪增壓器,從發動機潤滑系統的主油道上專門分出來一條機油管,使機油從增壓器中間體上面的機油進口進入并從中間體下面的機油口流出,以潤滑和冷卻增壓器轉子和軸承。
為了保證良好的潤滑和冷卻效果,這部分機油的流速非常快,流量也比較大。現在的部分車型為了更好的冷卻增壓器,還增加了一套水冷裝置,并由電子水泵驅動,可以在發動機熄火后仍然工作幾分鐘,繼續給增壓器散熱,防止增壓器溫度過高。
       由于增壓器這種特殊的冷卻和潤滑方式,因此對增壓器的使用方法上也有一定的要求,比如冷車啟動后不要立即高速運轉,不要長時間怠速運轉,長時間大負荷運行后不要立即熄火,熄火前不要轟油門,等等。
另外渦輪增壓器一定要使用高品質的全合成機油,防止潤滑不良或機油在高溫下結焦,在更換增壓器時也要向增壓器中注入一定量的機油,以防在發動機啟動瞬間增壓器沒有潤滑而燒損。
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