《燃?xì)鉁u輪增壓器》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《燃?xì)鉁u輪增壓器（110頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 燃?xì)鉁u輪增壓器 資陽晨風(fēng)精密機(jī)械有限責(zé)任公司 2009年 3月 編制說明 1. 渦輪增壓器是在高溫下高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力機(jī)械，是機(jī)車或船用柴油機(jī)增壓系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，工作條件十分惡劣。為對(duì)渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)原理、性能參數(shù)、制造工藝、使用原則、維護(hù)保養(yǎng)等知識(shí)的理解和掌握，使產(chǎn)品得到精細(xì)制造和可靠的運(yùn)用，以滿足產(chǎn)品制造及使用需求，特編制本書。 2. 本書是根據(jù)渦輪增壓器圖樣、技術(shù)文件、產(chǎn)品使用維護(hù)說明書、機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)等資料編制而成。 3. 本書主要敘述了柴油機(jī)增壓的基本概念; 介紹了渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)與工

2、作原理、主要零件的加工與裝配方法、增壓器試驗(yàn)步驟與要求、增壓器同柴油機(jī)的匹配與調(diào)整、增壓器的運(yùn)用與維護(hù)保養(yǎng)等內(nèi)容。 4. 本書可適用于從事渦輪增壓器制造和使用的工程技術(shù)人員和操作工人，亦可作為機(jī)車用戶的渦輪增壓器培訓(xùn)教材。 5. 隨著社會(huì)的高速發(fā)展，產(chǎn)品不斷改進(jìn)升級(jí)，本書中的部分內(nèi)容可不一定完全適用，可按改進(jìn)后的要求執(zhí)行。 6. 因時(shí)間倉促，本說明書可能存在不完善、不確切，甚至有錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)相關(guān)人員閱后批評(píng)指正! 編制者：譚奇太 2009年3月 目 錄 第一章 柴油機(jī)增壓簡述 1 概述---------------------------------

3、-------------------------------------1 2. 柴油機(jī)增壓系統(tǒng)------------------------------------------------------- 2 3 柴油機(jī)增壓系統(tǒng)的分類----------------------------------------------3 3.1 機(jī)械增壓系統(tǒng)---------------------------------------------------------3 3.2 廢氣渦輪增壓系統(tǒng)-----------------------------------------------

4、----3 3.3 復(fù)合式增壓系統(tǒng)------------------------------------------------------3 4 燃?xì)鉁u輪增壓系統(tǒng)的兩種基本形式-------------------------------3 4.1 恒壓增壓和脈沖增壓的特點(diǎn)---------------------------------------3 4.2 恒壓增壓和脈沖增壓的比較---------------------------------------4 第二章 渦輪增壓器 第一節(jié) 渦輪增壓器概述 1. 渦輪

5、增壓器的種類----------------------------------------------------5 2. 渦輪增壓器的配機(jī)型號(hào)----------------------------------------------6 3. 渦輪增壓器的主要技術(shù)參數(shù)----------------------------------------6 第二節(jié) 渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)及作用 1.ZN310G型渦輪增壓器------------------------------------------------7 1.1轉(zhuǎn)子裝配-----------------------------

6、---------------------------------- 8 1.2擴(kuò)壓器裝配-------------------------------------------------------------8 1.3渦輪進(jìn)氣殼裝配-------------------------------------------------------9 1.4壓氣機(jī)端軸承裝配和渦輪軸承裝配-----------------------------10 1.5渦輪出氣殼裝配-----------------------------------------------------11 1.6蝸

7、殼裝配--------------------------------------------------------------12 1.7潤滑、油封和冷卻--------------------------------------------------12 2. ZN240A型渦輪增壓器----------------------------------------------13 2.1 轉(zhuǎn)子組裝-------------------------------------------------------------14 2.2 蝸殼組裝--------------------

8、-----------------------------------------15 2.3支承體組裝-----------------------------------------------------------16 2.4渦輪出氣殼組裝-----------------------------------------------------17 2.5軸承組裝--------------------------------------------------------------18 2.6渦輪進(jìn)氣殼組裝----------------------------------

9、-------------------18 2.7潤滑、密封及冷卻--------------------------------------------------20 3. ZN310與ZN240系列渦輪增壓器結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別-----------20 第三節(jié) 壓氣機(jī)工作原理及特性 1. 壓氣機(jī)工作原理------------------------------------------------------21 2. 離心式壓氣機(jī)的特性----------------------------------------------- 24 3. 壓氣機(jī)流量特性曲線------

10、------------------------------------------25 4. 壓氣機(jī)喘振的物理概念和性質(zhì)------------------------------------26 第四節(jié) 燃?xì)鉁u輪機(jī)工作原理及特性 1. 燃?xì)鉁u輪工作原理---------------------------------------------------27 2. 燃?xì)鉁u輪機(jī)特性------------------------------------------------------30 第五節(jié) 渦輪增壓器零部件制造 1. 渦輪葉片制造-----

11、---------------------------------------------------31 2. 導(dǎo)風(fēng)輪制造-----------------------------------------------------------34 3. 渦輪輪盤制造--------------------------------------------------------35 4. 噴嘴環(huán)制造-----------------------------------------------------------38 5. 擴(kuò)壓器制造--------------------------

12、---------------------------------39 6. 渦輪出氣殼制造-----------------------------------------------------40 7. 渦輪增壓器油漆-----------------------------------------------------41 8. 渦輪增壓器零部件的加工特點(diǎn)-----------------------------------42 第六節(jié) 渦輪增壓器的裝配與拆卸 1. ZN240A型渦輪增壓器零部件組裝及總組裝技術(shù)條件-----42 2. ZN240A型渦輪增壓器裝配-

13、-------------------------------------46 3. ZN240A型渦輪增壓器拆卸--------------------------------------49 4. ZN310G型渦輪增壓器裝配--------------------------------------51 5. ZN310G型渦輪增壓器的拆卸-----------------------------------56 第七節(jié) 渦輪增壓器試驗(yàn) 1. 渦輪增壓器試驗(yàn)驗(yàn)收技術(shù)條件-----------------------------------58 2. ZN240A型渦輪增壓器

14、型式試驗(yàn)--------------------------------60 3. ZN310G型渦輪增壓器出廠試驗(yàn)--------------------------------62 4. 渦輪增壓器試驗(yàn)工藝守則-----------------------------------------64 第三章 渦輪增壓器和柴油機(jī)的配合特性和調(diào)整 1. 渦輪增壓器和柴油機(jī)配合的一般要求--------------------------74 2. 渦輪增壓器和柴油機(jī)的配合特性--------------------------------74 3. 渦輪增壓器和柴油機(jī)配合特性的調(diào)

15、整--------------------------74 第四章 渦輪增壓器的運(yùn)用 1. 渦輪增壓器的安裝 2. 渦輪增壓器的初運(yùn)轉(zhuǎn) 第五章 渦輪增壓器的維護(hù)保養(yǎng) 1. 渦輪增壓器的定期保養(yǎng)及大修----------------------------------77 2. 渦輪增壓器的常見故障及處理----------------------------------78 3. 渦輪增壓器的主要故障原因分析及改進(jìn)措施----------------79 第六章 同渦輪增壓器相關(guān)的裝置

16、 第一節(jié) 渦輪增壓器機(jī)油精濾器 1. 濾清器性能-----------------------------------------------------------84 2. 濾清器的主要性能特點(diǎn)--------------------------------------------84 3. YFL-A80х15LW型濾清器的總體結(jié)構(gòu)-------------------------85 4. 濾清器的外形尺寸及接口------------------------------------------86 5. 濾清器的主要技術(shù)參數(shù)及要求------------------

17、------------------86 第二節(jié) 渦輪增壓器磁電式頻率轉(zhuǎn)速傳感器 1.主要技術(shù)參數(shù)----------------------------------------------------------87 2.使用環(huán)境條件----------------------------------------------------------87 3.使用安全條件----------------------------------------------------------87 第三節(jié) 渦輪增壓器試驗(yàn)臺(tái) 1. 試驗(yàn)

18、臺(tái)結(jié)構(gòu)-----------------------------------------------------------88 2. 試驗(yàn)臺(tái)的安全及維護(hù)保養(yǎng)-----------------------------------------95 3. PCI-8310模入接口卡輸入信號(hào)端口定義----------------------96 4. 渦輪增壓器試驗(yàn)臺(tái)儀器儀表明細(xì)表-----------------------------97 第一章 柴油機(jī)增壓簡述 1. 概述 柴油機(jī)的有效功率：Ne=PeVhIn

19、/ 225Z(馬力) 式中：Ne—柴油機(jī)有效功率(馬力) Pe—柴油機(jī)平均有效壓力(公斤/厘米2 ) Vh--柴油機(jī)氣缸工作容積(升) I --柴油機(jī)氣缸數(shù)目 n--柴油機(jī)轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分) Z--柴油機(jī)每循環(huán)的沖程數(shù) 從上式可看出，影響有效功率Ne的因素較多，但是柴油機(jī)作為內(nèi)燃機(jī)車的動(dòng)力裝置，必然受到機(jī)車空間尺寸的限制。因此，增加氣缸數(shù)目I和氣缸工作容積Vh就有嚴(yán)格要求; 轉(zhuǎn)速n的提高，又會(huì)增加柴油機(jī)的機(jī)械應(yīng)力，影響零部件強(qiáng)度; 機(jī)車柴油機(jī)一般采用四沖程柴油機(jī)，二沖程柴油機(jī)很少采用。通過增大進(jìn)入氣缸的空氣密度來提高

20、平均有效壓力，卻是提高柴油機(jī)功率的一條有效途徑，它可以成倍地提高功率并改善柴油機(jī)的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。于是通過增壓提高空氣密度，對(duì)柴油機(jī)來說是一個(gè)必然趨勢。隨著機(jī)車柴油機(jī)的發(fā)展，增壓技術(shù)及其增壓系統(tǒng)對(duì)柴油機(jī)也就顯得越來越重要了。 當(dāng)柴油機(jī)為低增壓時(shí)，增壓壓力Pk<2.0 kg/cm2 ，有效壓力Pe=8~10kg/cm2 ，提高柴油機(jī)功率為50~70%。 當(dāng)柴油機(jī)為高增壓時(shí)，增壓壓力Pk≥2個(gè)大氣壓，有效壓力Pe≥12kg/cm2 ，提高柴油機(jī)功率≥200%。 進(jìn)氣空氣溫度Tk，每降低10℃，能提高柴油機(jī)功率2.5~3.0%。中冷器一般能降低空氣溫度25~50℃。 柴油機(jī)增壓是

21、提高柴油機(jī)功率、改善柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性的有效途徑。柴油機(jī)在一定的結(jié)構(gòu)尺寸和一定的轉(zhuǎn)速下，輸出功率的大小主要決定于進(jìn)入氣缸內(nèi)的燃油和空氣的數(shù)量以及熱能的有效利用程度。如果要向氣缸內(nèi)噴入更多的燃油并使其能夠充分燃燒，則必須同時(shí)增加進(jìn)入氣缸的空氣量(充量)。在氣缸容積不變的條件下要增加空氣量，就必須增加空氣的密度。氣體的密度同壓力、溫度有關(guān)，增加壓力和降低溫度都能使氣體密度增加。因此，在機(jī)車、船用等柴油機(jī)上采用增加進(jìn)氣壓力的方法，同時(shí)采用空氣中間冷卻，降低進(jìn)氣溫度，以增大柴油機(jī)的進(jìn)氣密度。這種用提高進(jìn)氣壓力，增加進(jìn)入柴油機(jī)氣缸空氣量的方法稱為柴油機(jī)增壓。 目前，在機(jī)車柴油機(jī)上廣泛采用的是燃?xì)?或廢氣)渦

22、輪增壓。從柴油機(jī)氣缸排出的具有一定溫度(500~650℃)和壓力(1.5~3kg/cm2 )的燃?xì)?，進(jìn)入渦輪中繼續(xù)膨脹作功，并帶動(dòng)壓氣機(jī)工作，新鮮空氣經(jīng)過壓氣機(jī)壓縮后壓力升高，再經(jīng)過中間冷卻使空氣密度進(jìn)一步增大，然后進(jìn)入氣缸。由于渦輪與壓氣機(jī)制成一缽。因此，這種增壓器稱為燃?xì)鉁u輪增壓器。 2. 柴油機(jī)增壓系統(tǒng) 2.1柴油機(jī)增壓系統(tǒng)的組成 柴油機(jī)增壓系統(tǒng)主要由空氣濾清器、渦輪增壓器、空氣中間冷卻器和進(jìn)排氣管路等組 成。見圖1-1柴油機(jī)增壓系統(tǒng)示意圖。 圖1-1 柴油機(jī)增壓系統(tǒng)示意圖 柴油機(jī)的空氣進(jìn)氣通路：空氣濾清器→增壓器的壓氣機(jī)→擴(kuò)散彎管→空

23、氣中間冷卻器→收斂彎管→進(jìn)氣穩(wěn)壓管→進(jìn)氣支管→氣缸蓋進(jìn)氣道→進(jìn)氣門→氣缸。(16V240ZJB型柴油機(jī)) 柴油機(jī)的燃?xì)馀艢馔罚簹飧住艢忾T→氣缸蓋排氣道→排氣支管→排氣總管→增壓器渦輪→排氣煙道→大氣。(16V240ZJB型柴油機(jī)) 2.2柴油機(jī)增壓系統(tǒng)的主耍作用 (1).保證進(jìn)氣的清潔、防止由于砂塵等污物進(jìn)入氣缸造成活塞和氣缸套的磨損和拉傷。這個(gè)任務(wù)要通過增壓系統(tǒng)的空氣濾清器來完成。 (2).提高進(jìn)氣壓力，增加充量密度，保證有足夠數(shù)量的空氣進(jìn)入柴油機(jī)氣缸，以滿足燃燒的需耍。這個(gè)任務(wù)要逋過增壓系統(tǒng)的渦輪增壓器來完成。 (3).冷卻氣缸壁和活塞頂部。增壓空氣通過中冷器降溫后進(jìn)入柴油機(jī)

24、氣缸，可降低氣缸壁和活塞頂部溫度。 (4). 充分利用柴油機(jī)排出的廢氣能量以提高柴油機(jī)功率。 柴油機(jī)增壓系統(tǒng)的作用是保證進(jìn)氣的清潔度、提高進(jìn)氣壓力、冷卻氣缸壁及活塞頂部，完分利柴油機(jī)排出的廢氣能量以提高柴油機(jī)功率。 3. 柴油機(jī)增壓系統(tǒng)的分類 根據(jù)壓氣機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式不同，柴油機(jī)增壓系統(tǒng)可分為機(jī)械式增壓系統(tǒng)、燃?xì)鉁u輪增壓系統(tǒng)及復(fù)合式增壓系統(tǒng)。 3.1 機(jī)械增壓系統(tǒng) (1). 定義：由柴油機(jī)通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)直接驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)。增壓器可用離心式、羅茨式壓氣機(jī)。 (2) 增壓范圍：只應(yīng)用于增壓壓力Pk不超過0.147~0~167Mpa，如果增壓壓力Pk再高，壓氣機(jī)所消耗的驅(qū)動(dòng)功率很大(超出指示

25、功率10%)，造成整機(jī)的機(jī)械效率下降、油耗增加。所以機(jī)械式增壓多數(shù)用在小功率或二沖程柴油機(jī)上。如東風(fēng)型機(jī)車的動(dòng)力裝置二沖程的10E207J型柴油機(jī)即采用了機(jī)械式增壓系統(tǒng)(羅茨泵)。 3.2 燃?xì)鉁u輪增壓系統(tǒng) (1). 定義：從柴油機(jī)氣缸排出的具有500--650℃溫度，0.15~0.30Mpa壓力的燃?xì)?，進(jìn)入燃?xì)鉁u輪中膨脹作功，然后帶動(dòng)壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)，空氣經(jīng)壓氣機(jī)壓縮，壓力升高到一定的Pk值，再經(jīng)中間空氣冷卻器冷卻，使增壓后的空氣溫度降低，密度增大后才進(jìn)入柴油機(jī)氣缸。由于渦輪與壓氣機(jī)連成一體，所以這種增壓器稱為燃?xì)鉁u輪增壓器。又由于渦輪增壓器與柴油機(jī)之間沒有任何機(jī)械聯(lián)系，僅靠柴油機(jī)排出的高溫高

26、壓燃?xì)馔苿?dòng)旋轉(zhuǎn)，因此這種增壓方式稱燃?xì)鉁u輪增壓。整個(gè)系統(tǒng)稱為燃?xì)鉁u輪增壓系統(tǒng)。 (2).優(yōu)點(diǎn)：燃?xì)鉁u輪增壓系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、充分利用廢氣能量、有利于燃燒室掃氣，并由于渦輪增壓器與柴油機(jī)之間沒有任何機(jī)械聯(lián)系，不消耗柴油機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率等優(yōu)點(diǎn)。 (3).增壓范圍：應(yīng)用于增壓壓力超過0.15~0.30Mpa，甚至超過0.30Mpa的增壓壓力。 3.3. 復(fù)合式增壓系統(tǒng) 在某些柴油機(jī)上(如原蘇聯(lián)的10д100型柴油機(jī)除應(yīng)用燃?xì)鉁u輪增壓器外，同時(shí)還應(yīng)用機(jī)械驅(qū)動(dòng)式增壓器，以保證柴油機(jī)啟動(dòng)和低轉(zhuǎn)速時(shí)仍有必要的掃氣壓力。 另外，根據(jù)燃?xì)鉁u輪增壓器和機(jī)械式驅(qū)動(dòng)式增壓器的安排形式不同可分為：串聯(lián)增壓系統(tǒng)、并

27、聯(lián)增壓系統(tǒng)和其它型式的復(fù)合式增壓系統(tǒng)(慣性增壓、氣波增壓、速度增壓、排氣脈沖增壓等)，實(shí)際上是串聯(lián)增壓系統(tǒng)和并聯(lián)增壓系統(tǒng)的變種。 4. 燃?xì)鉁u輪增壓系統(tǒng)的兩種基本形式 根據(jù)對(duì)柴油機(jī)排氣中包含能量的不同利用型式，燃?xì)鉁u輪增壓系統(tǒng)分恒壓增壓和脈沖增壓兩種基本形式。 4.1 恒壓增壓和脈沖增壓的特點(diǎn) (1).恒壓增壓：又稱定壓增壓，它的特點(diǎn)是各缸的廢氣排入到容積較大的廢氣總管，進(jìn)入廢氣總管的廢氣壓力變化得到緩和，使進(jìn)入渦輪的廢氣壓力趨于恒定。如16V240ZJB型、16V240ZJC型、16V280ZJ型等柴油機(jī)均采用了恒壓增壓。 (2) 脈沖增壓：它的特點(diǎn)是使排氣管中的壓力造成盡可能大的

28、壓力變化，為此，把渦輪增壓器盡量地靠近氣缸，排氣管細(xì)而短，并且?guī)讉€(gè)氣缸連一根排氣管，這樣在每一根排氣管中就形成幾個(gè)連續(xù)的互不干擾的排氣壓力波，渦輪進(jìn)氣殼的進(jìn)氣口數(shù)也和排氣管的根數(shù)相呼應(yīng)，以便脈沖進(jìn)入渦輪噴嘴環(huán)時(shí)互不干擾，以免破壞燃?xì)鈮毫Φ拿}沖狀態(tài)和影響柴油機(jī)的正常掃氣。如12V180ZL型、16V200ZL型、二七廠的12V240Z、6240ZJ型等柴油機(jī)均采用了脈沖增壓。 4.2 恒壓增壓和脈沖增壓的比較 (1) 燃?xì)饽芰康睦? 脈沖增壓能量的利用： 當(dāng)增壓壓力Pk=0.13-0.15Mpa時(shí)，脈沖能量能最有效的利用約50%; 當(dāng)增壓壓力Pk=0.20-0.25

29、Mpa時(shí)，脈沖能量利用不超過10-15%; 當(dāng)增壓壓力Pk>0.25-0.30Mpa時(shí)，脈沖能量利用已甚微。 (2) 廢氣渦輪效率 脈沖增壓絕熱效率為60-70%。 恒壓增壓絕熱效率為65-80%。 恒壓增壓絕熱效率高于脈沖增壓絕熱效率的原因：恒壓系統(tǒng)的渦輪前壓力恒定，噴嘴環(huán)全進(jìn)氣，所以渦輪效率高。而脈沖系統(tǒng)在柴油機(jī)剛開始排氣時(shí)，廢氣以很高的速度進(jìn)入渦輪，流動(dòng)損失大，同時(shí)廢氣壓力和溫度周期性變化，進(jìn)氣工作輪的工作葉片的廢氣方向也周期性變化，而工作葉片的安裝角是固定的，所以氣流和葉片不斷發(fā)生沖擊，氣流分離，造成較大的沖擊損失。此外還存在著部分進(jìn)氣損失，所以渦輪效率低。 (3)

30、掃氣效果 脈沖優(yōu)于恒壓。因?yàn)椴裼蜋C(jī)在掃氣期間，脈沖系統(tǒng)的排氣管壓力Pt正處于波谷，所以即使在低增壓或高增壓的部分負(fù)荷工況仍能保持足夠的掃氣壓力，保持氣缸有良好的掃氣; 恒壓系統(tǒng)由于Pk波動(dòng)較小，掃氣壓差就小，所有不易保證氣缸的良好掃氣。 (4) 加速性 渦輪的加速性，脈沖優(yōu)于恒壓。由于脈沖系統(tǒng)排氣管容積小，當(dāng)柴油機(jī)負(fù)荷改變時(shí)，排氣壓力波就立刻發(fā)生變化，并迅速傳遞到渦輪，引起增壓器轉(zhuǎn)速較快變化。而恒壓系統(tǒng)排氣管容積較大，渦輪前的壓力改變較遲緩，特別在低增壓時(shí)，排氣壓力低，排氣能量的利用少，所以渦輪的加速性能就更差。 (5) 結(jié)構(gòu) 脈沖系統(tǒng)由于脈沖的瞬時(shí)最大流量比

31、恒壓系統(tǒng)的流量(相當(dāng)于脈沖系統(tǒng)的平均流量)大，所以要求渦輪的流通面積大，它的排氣管結(jié)構(gòu)也復(fù)雜; 為了與柴油機(jī)的排氣系統(tǒng)相呼應(yīng)，脈沖系統(tǒng)的渦輪進(jìn)氣殼結(jié)構(gòu)要比恒壓系統(tǒng)的渦輪進(jìn)氣殼結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 結(jié)論：當(dāng)?shù)驮鰤簳r(shí)，只需正確設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)，應(yīng)采用脈沖系統(tǒng)。當(dāng)高增壓時(shí)，采用脈沖還是恒壓系統(tǒng)取決于柴油機(jī)氣缸數(shù)、增壓器數(shù)、柴油機(jī)的安裝位置和用途。一般增壓壓力Pk≥0.3Mpa時(shí)，常采用恒壓增壓系統(tǒng)。 由于16V240ZJB和16V240ZJC型柴油機(jī)的增壓壓力較高，16個(gè)氣缸又不利于進(jìn)行脈沖增壓系統(tǒng)的布置，該型柴油機(jī)又是裝用于大功率干線內(nèi)燃機(jī)車上，它經(jīng)常用于大負(fù)荷工況，因此該機(jī)采用恒壓系統(tǒng)。

32、 在6240ZJ型柴油機(jī)(配GK1C型機(jī)車)增壓系統(tǒng)示意圖(圖1-2)中，1-渦輪增壓器、2-排氣總管、3-排氣總管、4-波紋管、5-進(jìn)氣支管、6-排氣支管、7-空冷器、8-進(jìn)氣系統(tǒng)安裝座、9-進(jìn)氣道、10-壓氣機(jī)出氣道。從圖中看出：柴油機(jī)的每三個(gè)氣缸排出的燃?xì)膺M(jìn)入一個(gè)排氣總管，六個(gè)缸則有兩個(gè)排氣總管，因此，6240ZJ型柴油機(jī)增壓系統(tǒng)屬于脈沖增壓系統(tǒng)。 圖1-2 6240ZJ型柴油機(jī)增壓系統(tǒng)示意圖 圖中、1-渦輪增壓器; 2-排氣總管一; 3-排氣總管二; 4-波紋管; 5-進(jìn)氣支管; 6-排氣支管; 7-空冷器; 8-進(jìn)氣系

33、統(tǒng)安裝座; 9-進(jìn)氣道; 10-壓氣機(jī)出氣道。 第二章 渦輪增壓器 第一節(jié) 渦輪增壓器概述 1. 渦輪增壓器的種類 資陽晨風(fēng)精機(jī)公司是生產(chǎn)鐵路機(jī)車柴油機(jī)及船用柴油機(jī)配件的專業(yè)公司，也是中國西南地區(qū)生產(chǎn)渦輪增壓器的重要基地。自1973年以來，已生產(chǎn)ZN310及ZN240兩大系列渦輪增壓器數(shù)十種，產(chǎn)品行銷全國各主要機(jī)務(wù)段及冶金、石油、礦山、港口等企業(yè)。 ZN310系列渦輪增壓器有ZN310A4型渦輪增壓器、ZN310G型渦輪增壓器、ZN310G-1型渦輪增壓器、45GP804A型渦輪增壓器等; ZN240系列渦輪增壓器有ZN240A型渦輪增壓器、ZN24

34、0A1型渦輪增壓器、ZN240B型渦輪增壓器、ZN246型渦輪增壓器、ZN290型渦輪增壓器等?；緷M足了資陽機(jī)車公司各型機(jī)車柴油機(jī)的配機(jī)要求。另有CZW303型船用渦輪增壓器。 2. 渦輪增壓器的配機(jī)型號(hào) 各主要型號(hào)的渦輪增壓器的配機(jī)型號(hào)見下表。 序號(hào) 渦輪增壓器名稱 配屬于柴油機(jī)的型號(hào) 配屬于內(nèi)燃機(jī)車的型號(hào) 01 ZN310A4型渦輪增壓器 16V280ZJA型柴油機(jī) DF8型內(nèi)燃機(jī)車 DF8B型內(nèi)燃機(jī)車 DF11型內(nèi)燃機(jī)車 02 ZN310G型渦輪增壓器 16V240ZJB型柴油機(jī) DF4B型內(nèi)燃機(jī)車 DF12型內(nèi)燃機(jī)車 03 ZN310G-1型渦輪

35、增壓器 8240ZJ型柴油機(jī) DF5型內(nèi)燃機(jī)車 04 45GP804A型渦輪增壓器 12V180ZJ型柴油機(jī) DFH5型內(nèi)燃機(jī)車 DFH5B型內(nèi)燃機(jī)車 GK1B型內(nèi)燃機(jī)車 05 ZN240A型渦輪增壓器 (雙進(jìn)口) ZN240A1型渦輪增壓器 (單進(jìn)口) 6240ZJ型柴油機(jī) GK1C型內(nèi)燃機(jī)車 06 ZN240B型渦輪增壓器 6240ZJD型柴油機(jī) GK1C-B型內(nèi)燃機(jī)車 07 ZN246型渦輪增壓器 12V240ZJ型柴油機(jī) GKD3B型內(nèi)燃機(jī)車 08 ZN290型渦輪增壓器 16V240ZJC型柴油機(jī) DF4C型內(nèi)燃機(jī)車 09

36、 CZW303型渦輪增壓器 6320ZCD-2 型船用柴油機(jī) 上述渦輪增壓器型號(hào)中， Z一表示軸流式渦輪 N--表示軸承為內(nèi)置支承結(jié)構(gòu) 240一表示壓氣機(jī)葉輪外徑為240mm左右 A、Al、B一表示增壓器的變型代號(hào) 3. 渦輪增壓器的主要技術(shù)參數(shù) 渦輪增壓器是由單級(jí)軸流式渦輪和單級(jí)離心式壓氣機(jī)組成。采用滑動(dòng)軸承內(nèi)置支承結(jié)構(gòu)形式，壓力油潤滑。渦輪增壓器利用改變通流部分的結(jié)構(gòu)參數(shù)，可滿足多種柴油機(jī)的配機(jī)需要。 主要技術(shù)數(shù)

37、據(jù)如下表： 序號(hào) 項(xiàng)目名稱 單位 ZN240系列渦輪增壓器 ZN310系列渦輪增壓器 ZN240A ZN240B ZN246 ZN310A4 ZN310G 01 標(biāo)定折合轉(zhuǎn)速 r/min 33000 34600 34129 22500 22500 02 標(biāo)定折合流量 kg／s 2.20 2.38 2.36 2.58~2.78 2.47~2.63 03 壓比 2.98 3.40 3.03 2.68~2.80 2.7~2.8 04 機(jī)組總效率 % ≥57.5 ≥57 ≥57 ≥57 ≥57 05 轉(zhuǎn)子最高轉(zhuǎn)速

38、 r/min 38000 38000 38000 26000 26000 06 渦輪前最高允許溫度 ℃ 680 650 07 潤滑油進(jìn)油壓力 Mpa 0.25-0.40 0.25-0.45 08 潤滑油進(jìn)口溫度 ℃ 40-75 09 潤滑油出口溫度 ℃ ≤95 10 潤滑油濾清精度 um ≤15 11 冷卻水進(jìn)口溫度 ℃ 50-80 12 冷卻水出口溫度 ℃ ≤90 13 冷卻水壓力 Kpa 300-400 第二節(jié) 渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)及作用 各型渦輪增壓器的原理相同、結(jié)構(gòu)相似?，F(xiàn)分別以

39、ZN310G型及ZN240A型渦輪增壓器為代表，說明增壓器的具體結(jié)構(gòu)及作用。 1. ZN310G型渦輪增壓器 該型渦輪增壓器是由轉(zhuǎn)子裝配、蝸殼裝配、支承體裝配、壓氣機(jī)端軸承裝配、渦輪端軸承裝配、渦輪進(jìn)氣殼裝配、渦輪出氣殼裝配等七大部分構(gòu)成。另外還有潤滑、冷卻及密封裝置(見圖2-1 ZN310G型增壓器結(jié)構(gòu)圖)。 圖2-1 ZN310G型渦輪增壓器結(jié)構(gòu)圖 圖2-1中：1.螺釘; 2. 螺釘; 3. 導(dǎo)流殼; 4. 蝸殼裝配; 5. 擴(kuò)壓器裝配. 6. 渦輪出氣殼裝配; 7. 螺釘; 8. 壓氣機(jī)軸承裝配; 9. 轉(zhuǎn)子裝配; 1

40、0. 噴嘴環(huán); 11. 渦輪進(jìn)氣殼裝配; 12. 螺釘; 13. 螺釘; 14. 螺釘; 15. 螺母; 16. 螺母; .17. 渦輪軸承裝配; 18. 支架。 1.1 轉(zhuǎn)子裝配 渦輪增壓器轉(zhuǎn)子裝配是由導(dǎo)風(fēng)輪、壓氣機(jī)葉輪、襯套、軸承套、主軸、渦輪輪盤及渦輪葉片等零件組成(見圖2-2 轉(zhuǎn)子裝配結(jié)構(gòu)圖)。 轉(zhuǎn)子裝配是由兩個(gè)滑動(dòng)軸承緊固于渦輪出氣殼的兩個(gè)軸承座上，壓氣機(jī)工作輪和渦輪分別在支承的兩側(cè)。 圖2-2 轉(zhuǎn)子裝配結(jié)構(gòu)圖 圖2-2中：1. 軸承套; 2. 甩油盤; 3. 油封; 4. 壓氣機(jī)葉

41、輪; 5. 壓緊圈; 6. 主軸螺母; 7. 銷A618; 8. 導(dǎo)風(fēng)輪; 9. 渦輪葉片; 10. 鎖緊片; 11. 圓柱銷; 12. 螺栓; 13. 渦輪輪盤。 壓氣機(jī)工作輪是由鍛鋁合金制成的，由導(dǎo)風(fēng)輪和葉輪共同熱套在鋼制襯套上組成。工作輪用壓緊圈以雙鍵與主軸連接，并以螺母壓緊。工作輪的工作表面經(jīng)陽極氧化處理。 導(dǎo)風(fēng)輪采用10片長葉片和10片短葉片間隔分布，以增大流量范圍，避免氣流在導(dǎo)風(fēng)輪進(jìn)口處發(fā)生堵塞。導(dǎo)風(fēng)輪葉片型面為空間拋物曲面，采用數(shù)控銑削中心加工成型; 壓氣機(jī)葉輪為半開式直葉片; 渦輪葉片采用無余量真空精密澆鑄，由于承受相當(dāng)高的熱負(fù)荷和沖擊負(fù)荷，其材料采用高強(qiáng)度鎳基高溫耐熱合金

42、，葉根部分通過強(qiáng)力磨削使榫齒成型; 渦輪輪盤采用GH2132高溫鍛造合金，輪盤榫槽是采用自動(dòng)拉削裝置和成型拉刀加工成型; 渦輪輪盤用3個(gè)軸向圓柱銷及3個(gè)螺栓與主軸聯(lián)接; 渦輪葉片用縱樹形榫頭鑲在渦輪輪盤榫槽內(nèi)，并用鎖緊片防止其軸向移動(dòng)。 整個(gè)轉(zhuǎn)子裝配經(jīng)過了嚴(yán)格的動(dòng)平衡，其動(dòng)不平衡量≤3g.cm，并打有裝配標(biāo)記，故不可任意調(diào)換其中的零件及組裝位置。 1.2 擴(kuò)壓器裝配 圖2-3 擴(kuò)壓器裝配結(jié)構(gòu)圖 圖2-3中：1. 擴(kuò)壓器; 2. 擴(kuò)壓器蓋板; 3. 螺釘M445; 4. 墊圈4; 5. 螺母M4。 擴(kuò)壓器裝配是由擴(kuò)壓器、擴(kuò)壓器蓋板等零件組成(

43、見圖2-3 擴(kuò)壓器裝配結(jié)構(gòu)圖)。葉片擴(kuò)壓器是由鑄鋁合金制造，葉片為機(jī)翼型，用10個(gè)螺釘與擴(kuò)壓器蓋板固定在一起，便于組裝和調(diào)整，整個(gè)擴(kuò)壓器流道具有高效區(qū)域?qū)拸V的特點(diǎn)，尤其在部分負(fù)荷時(shí)更為突出。擴(kuò)壓器組件被蝸殼壓緊在渦輪出氣殼上。擴(kuò)壓器與壓氣機(jī)工作輪間設(shè)有氣封裝置， 以防止增壓空氣過多的漏泄。 1.3 渦輪進(jìn)氣殼裝配 圖2-4 渦輪進(jìn)氣殼裝配結(jié)構(gòu)圖 圖2-4 渦輪進(jìn)氣殼裝配結(jié)構(gòu)圖 圖2-4中：1. 渦輪進(jìn)氣殼; 2. 噴嘴環(huán)緊固螺栓;3. 鎖緊絲; 4. 噴嘴環(huán); 5.噴嘴環(huán)鑲套; 6. 雙止動(dòng)墊圈; 7.

44、 噴嘴環(huán)緊固螺栓。 渦輪進(jìn)氣殼裝配是由渦輪進(jìn)氣殼、噴嘴環(huán)、噴嘴環(huán)鑲套等零件組成(見圖2-4 渦輪進(jìn)氣殼裝配結(jié)構(gòu)圖)。 噴嘴環(huán)緊固在渦輪進(jìn)氣殼上，渦輪進(jìn)氣殼裝配裝在渦輪出氣殼裝配上。渦輪進(jìn)氣殼的進(jìn)口連接柴油機(jī)的排氣管，從柴油機(jī)氣缸排出的燃?xì)饨?jīng)過渦輪進(jìn)氣殼進(jìn)入噴嘴環(huán)和渦輪。渦輪進(jìn)氣殼的作用是引導(dǎo)燃?xì)獾牧鲃?dòng)方向，使其能按照噴嘴環(huán)的形狀均勻地進(jìn)入噴嘴環(huán)，以減少流動(dòng)損失，更好地利用燃?xì)饽芰?。渦輪進(jìn)氣殼是由耐熱球鐵鑄造及機(jī)加工成型。 噴嘴環(huán)是由噴嘴葉片、噴嘴環(huán)外圈、噴嘴環(huán)內(nèi)圈組成，采用1Cr18Ni9Ti合金鋼整體精鑄而成?？苛鶄€(gè)耐熱合金螺栓固定在渦輪進(jìn)氣殼上，螺栓用耐熱鋼絲貫穿防松。噴嘴環(huán)的主要

45、作用是導(dǎo)向。噴嘴葉片以一定的安裝角度均勻地分布在噴嘴環(huán)上，燃?xì)鈴娜~片間流道流出時(shí)，能夠沿著一定的方向均勻地沖擊渦輪。噴嘴環(huán)的另一個(gè)作用是將燃?xì)獾臒崮芎蛪耗苻D(zhuǎn)換成動(dòng)能。由于噴嘴環(huán)作成收斂形流道，并具有一定的出口面積，因此高溫高壓的燃?xì)庠趪娮飙h(huán)流道內(nèi)膨脹后，其溫度和壓力降低而速度增高。這樣，使氣流沿著一定的方向高速?zèng)_向渦輪，使增壓器轉(zhuǎn)子迅速旋轉(zhuǎn)。 噴嘴環(huán)對(duì)渦輪的工作性能有很大的影響，因此其制造精度要求較高，除流道表面要求光潔外，噴嘴葉片出口安裝角度和噴嘴環(huán)出口面積都必須嚴(yán)格控制在設(shè)計(jì)規(guī)定范圍內(nèi)。噴嘴環(huán)鑲套也緊固在渦輪進(jìn)氣殼上，以保護(hù)噴嘴環(huán)。 1.4 壓氣機(jī)軸承裝配和渦輪軸承裝配 壓氣機(jī)軸承裝

46、配主要由壓氣機(jī)端軸承座、徑向軸承、止推墊板、推力軸承、推力軸承體、推力軸承端板、輔助推力軸承等零件組成(見圖圖2-5)。 渦輪軸承裝配主要由渦輪端軸承座、徑向軸承、石墨密封環(huán)等零件組成(見圖2-6)。壓氣機(jī)軸承和渦輪軸承均采用相同規(guī)格的徑向軸承。 兩個(gè)高錫鋁基合金的三油楔徑向軸承分別裝在壓氣機(jī)軸承座及渦輪軸承座上，轉(zhuǎn)子的軸向推力由在壓氣機(jī)端的推力軸承和輔助推力軸承承受。為便于主軸的裝拆，有一個(gè)與主軸配合的軸承套作主軸的推力凸緣，軸承套借螺母的壓緊力與主軸一起旋轉(zhuǎn)。 圖2-5 壓氣機(jī)軸承

47、裝配結(jié)構(gòu)圖 圖2-5中、1. 壓氣機(jī)端軸承座; 2. 徑向軸承; 3.止推墊板; 4. 推力軸承體; 5.推力軸承端板; 6.導(dǎo)流殼; 7. 銷釘; 8. 輔助推力軸承; 9. 推力軸承; 10. 軸承套 ;12螺栓;13.鎖緊絲。 圖2-6 渦輪軸承裝配結(jié)構(gòu)圖 圖2-6中：1.螺釘; 2.石墨密封環(huán); 3. O型密封圈; 4.壓蓋; 5.密封膠;6 渦輪端軸承座;7.銷釘; 8.徑向軸承。 1.5 渦輪出氣殼裝配

48、圖2-7 渦輪出氣殼裝配結(jié)構(gòu)圖 圖2-7中：1.出水蓋板墊; 2.出水蓋板; 3.螺栓; 4.墊圈; 5.蓋板; 7.螺堵; 8.進(jìn)油接頭; 9.、冷卻水接頭; 10.銘牌; 11.鉚釘; 12.螺栓; 14.渦輪出氣殼; 16.蓋板墊; 18.引氣接頭; 19.進(jìn)油接頭護(hù)蓋; 21.引氣孔壓板; 22.螺栓; 23.鎖緊絲; 24.支架)。 渦輪出氣殼裝配主要由渦輪出氣殼、支架、冷卻水接頭、出水蓋板、蓋板、進(jìn)油接頭等零件組成(見圖2-7)。 渦輪出氣殼為特種耐熱合金鑄鐵制成，它是安裝轉(zhuǎn)子和軸承的基座。殼中有氣、油、水腔和增壓空氣引氣道，油腔和水腔要經(jīng)400-500Kpa的水壓

49、試驗(yàn)，確保殼體不泄漏。出氣殼采用了大排氣腔結(jié)構(gòu)，流埸分布均勻，可大大降低余速損失。 1.6 蝸殼裝配 圖2-8 蝸殼裝配結(jié)構(gòu)圖 圖2-8中：1.蝸殼; 2.鋼套; 3.螺套; 4.墊圈; 5.六方螺塞; 6.襯墊。 蝸殼裝配是由蝸殼、六方螺塞、鋼套等零件組成(見圖2-8)。蝸殼采用鋁合金鑄造并經(jīng)加工成型。它的作用是收集從擴(kuò)壓器來的空氣，其蝸殼的通流截面沿其圓周逐漸增大，其增大的規(guī)律按照氣流的運(yùn)動(dòng)規(guī)律確定，因此氣流損失較小，而且不會(huì)出現(xiàn)脫流現(xiàn)象。 1.7 潤滑、油封和冷卻 渦輪增壓器的潤滑：經(jīng)仔細(xì)濾清后的滑油（可與柴油機(jī)共用同一潤滑系統(tǒng)），

50、由渦輪出氣殼上的進(jìn)油口經(jīng)進(jìn)油接頭進(jìn)入軸承座上的進(jìn)油槽，再進(jìn)入徑向軸承和推力軸承進(jìn)行潤滑(潤滑油牌號(hào)為增壓柴油機(jī)油)，而后由回油腔接回油管道流回柴油機(jī)油底殼。 渦輪增壓器的密封：壓氣機(jī)端軸承的潤油密封，是由油封和安裝在油封上的兩道鑄鐵密封環(huán)與壓氣機(jī)油封蓋內(nèi)圓面配合及甩油盤組成。壓氣機(jī)葉輪背面的氣封，是由壓氣機(jī)氣封圈和壓氣機(jī)葉輪背面所組成的徑向迷宮式氣封完成。渦輪端反螺紋油封槽車在主軸上與渦輪氣封圈內(nèi)圓面配合，并且裝有一道石墨密封環(huán)，構(gòu)成渦輪端的滑油密封。渦輪氣封圈上車有軸向迷宮式氣封槽與渦輪輪盤內(nèi)側(cè)凸肩組成迷宮式氣封(見渦輪增壓器油封結(jié)構(gòu)簡圖2-9)。 渦輪增壓器的冷卻：冷卻水進(jìn)口在渦輪出氣

51、殼底部和下側(cè)面，可任意選擇。出水口在上部兩側(cè)，為防止殼體局部過熱，左右出口需同時(shí)使用。因此能使渦輪增壓器得到充分冷卻。 圖2-9 渦輪增壓器油封結(jié)構(gòu)簡圖 2. ZN240A型渦輪增壓器 ZN240A型渦輪增壓器是由轉(zhuǎn)子組裝、蝸殼組裝、支承體組裝、壓氣機(jī)端軸承組裝、渦輪端軸承組裝、渦輪進(jìn)氣殼組裝、渦輪出氣殼組裝等七大部分構(gòu)成。另外還有潤滑、冷卻及密封裝置(見圖2-9 ZN240A型渦輪增壓器結(jié)構(gòu)圖)。渦輪增壓器七大部分的結(jié)構(gòu)分別敘述于下： 圖2-10 ZN240A型渦輪增壓器結(jié)

52、構(gòu)圖 圖2-10中：1-蝸殼組裝; 2-壓氣機(jī)端軸承組裝; 3-支承體組裝; 4-渦輪出氣殼組裝; 5-渦輪進(jìn)氣殼組裝 6-轉(zhuǎn)子組裝 7-渦輪端軸承組裝。 2.1 轉(zhuǎn)子組裝 圖二. 轉(zhuǎn)子組裝結(jié)構(gòu)圖 圖2-11 轉(zhuǎn)子組裝結(jié)構(gòu)圖 圖2-11中：1.導(dǎo)風(fēng)輪；2.軸套；3.測速螺釘；4.彈簧墊圈；5.葉輪；6.主軸；7.渦輪輪盤；8.鎖緊片；9.渦輪葉片；10.拉筋絲。 轉(zhuǎn)子組裝主要由導(dǎo)風(fēng)輪、軸套、葉輪、主軸、渦輪輪盤、渦輪葉片等件組成(見圖2-11 轉(zhuǎn)子組裝結(jié)構(gòu)圖)。它是由兩個(gè)全浮動(dòng)滑動(dòng)

53、軸承支承在支承體上，壓氣機(jī)工作輪和渦輪分別在支承的兩側(cè)。壓氣機(jī)工作輪是由鍛鋁合金制成的，導(dǎo)風(fēng)輪和葉輪共同熱套在鋼制軸套上。軸套以1:100錐度過盈壓裝在主軸上(其裝卸均需用專用液壓工具)。 導(dǎo)風(fēng)輪采用lO片長葉片和10片短葉片間隔分布，以增大流量范圍，避免氣流在導(dǎo)風(fēng)輪進(jìn)口處發(fā)生堵塞。導(dǎo)風(fēng)輪葉片型面為空間拋物曲面，采用數(shù)控銑削中心加工成型；壓氣機(jī)葉輪為半開式，葉型為后彎型，這使得它的反作用度大、出口馬赫數(shù)低、氣動(dòng)性好、效率高；渦輪葉片采用無余量真空精密澆鑄，由于承受相當(dāng)高的熱負(fù)荷和沖擊負(fù)荷，其材料采用高強(qiáng)度鎳基高溫耐熱合金，葉根部分通過強(qiáng)力磨削使榫齒成型，葉片上的拉筋孔為帶凸臺(tái)的圓形孔

54、結(jié)構(gòu)，采用精鑄成型；渦輪輪盤采用GH2132高溫鍛造合金，輪盤榫槽是采用自動(dòng)拉削裝置和成型拉刀加工成型；拉筋絲由耐高溫、耐銹蝕強(qiáng)的鎳基合金制成。 渦輪輪盤與主軸是采用摩擦焊接機(jī)焊接，渦輪葉片用縱樹形榫頭鑲在輪盤榫槽內(nèi)，并用鎖緊片防止其軸向移動(dòng)，葉片間拉筋孔中穿接有拉筋絲，以防止葉片因自振引起的損害。 整個(gè)轉(zhuǎn)子組成經(jīng)過了嚴(yán)格的動(dòng)平衡，其動(dòng)不平衡量≤2g.cm，并打有裝配記號(hào)，故不可任意調(diào)換其中的零件及組裝位置。 2.2.蝸殼組裝 蝸殼組裝主要是由蝸殼、擴(kuò)壓器、罩殼等件組成(見圖2-12 蝸殼組裝結(jié)構(gòu)圖)。擴(kuò)壓器用3個(gè)螺釘固定在蝸殼上，蝸殼與擴(kuò)壓器的配合為φ383H7/g6

55、；罩殼用6個(gè)螺栓固定在擴(kuò)壓器上，擴(kuò)壓器與罩殼的配合為φ252.5H7／g6。在不拆卸壓氣機(jī)工作輪的情況下，擴(kuò)壓器連同蝸殼可方便的拆下。 蝸殼采用合金鑄鐵鑄造并經(jīng)加工成型。它的作用是收集從擴(kuò)壓器來的空氣，其蝸殼的通流截面沿其圓周逐漸增大，其增大的規(guī)律按照氣流的運(yùn)動(dòng)規(guī)律確定，因此氣流損失較小，而且不會(huì)出現(xiàn)脫流現(xiàn)象；擴(kuò)壓器葉片部分為機(jī)翼型葉片，共有19片，采用球鐵鑄造并經(jīng)數(shù)控機(jī)床加工成型。機(jī)翼型葉片流動(dòng)損失小，變工況性能好，因此它比直線型或圓弧型葉片具有更高的效率。 圖2-12 蝸殼組裝結(jié)構(gòu)圖 圖中：1.蝸殼；2.螺釘M6X 10；3.

56、擴(kuò)壓器；4.螺栓MIOX20；5.墊圈10；6.罩殼。 2.3 支承體組裝 圖2-13 支承體組裝結(jié)構(gòu)圖 圖2-13中：1.轉(zhuǎn)子組裝；2.渦輪軸承組裝3.壓氣機(jī)軸承組裝；6.回油孔蓋；7.墊片；8和9.O型密封圈；10.內(nèi)六角圓柱頭螺釘M8x45；11.增壓器密封環(huán)；12.檔油板；13.壓氣機(jī)氣封蓋；14．進(jìn)油孔墊片；15.螺堵；16.墊片；17.進(jìn)油連接體；18.支承體；19.隔熱罩；20.O型密封圈；21.渦輪端內(nèi)氣封蓋；22.渦輪端外氣封蓋

57、；23.主止推軸承；24.單耳止動(dòng)墊片；27—32為螺釘和墊圈 支承體組裝主要是由支承體、主止推軸承、壓氣機(jī)氣封蓋、渦輪端外氣封蓋、渦輪端內(nèi)氣封蓋、增壓器密封環(huán)、隔熱罩等件組成(見圖2-13 支承體組裝結(jié)構(gòu)圖)。支承體由球鐵鑄造及機(jī)加工成型并設(shè)有潤滑油油道。支承體用螺栓緊固在渦輪出氣殼上，兩者形成了渦輪增壓器主要部件的安裝基礎(chǔ)。 2.4 渦輪出氣殼組裝 圖2-14 渦輪出氣殼組裝結(jié)構(gòu)示意圖 圖2-14中：1.渦輪出氣殼；2.蓋板；3.墊片；4

58、.孔蓋；5.孔蓋墊片；6.排水蓋板；7.排水蓋板墊片；8.墊片；9.蓋；10.支架；11.進(jìn)水法蘭墊片；12.進(jìn)水法蘭；13.銘牌；16-19為螺釘及墊圈。 渦輪出氣殼組裝主要是由渦輪出氣殼、支架、進(jìn)水法蘭、排水蓋板、孔蓋、蓋及銘牌等件組成(見圖2-14 渦輪出氣殼組裝結(jié)構(gòu)示意圖)。 渦輪出氣殼由合金鑄鐵鑄造并經(jīng)機(jī)加工成型，鑄有冷卻水腔。渦輪端裝有渦輪進(jìn)氣殼裝配，壓氣端裝有支承體組裝，它是渦輪增壓器的底座。 2.5 軸承組裝 圖2-15 壓氣機(jī)端軸承組裝結(jié)構(gòu)圖 圖2-16 渦輪

59、端軸承組裝結(jié)構(gòu)圖 圖2-15中：1.壓氣機(jī)軸承座；2.壓氣機(jī)軸承蓋；3.壓氣機(jī)端軸承；5.O型密封圈452.65；6.O型密封圈713.55；7.螺釘M812。 圖2-16中：1.渦輪軸承座；2.渦輪軸承蓋；3.渦輪端軸承；5.螺釘M610。 軸承組裝包括壓氣機(jī)端軸承組裝和渦輪端軸承組裝。壓氣機(jī)端軸承組裝主要由壓氣機(jī)軸承座、壓氣機(jī)端軸承、壓氣機(jī)軸承蓋組成；渦輪端軸承組裝主要由渦輪軸承座、渦輪端軸承、渦輪軸承蓋等件組成(見圖2-15)。 壓氣機(jī)端軸承組裝和渦輪端軸承組裝分別裝在支承體的兩端。兩個(gè)全浮式徑向軸承由鉛錫青銅合金制造，分別裝在壓氣機(jī)端軸承座和渦輪端軸承座上，以支承整

60、個(gè)轉(zhuǎn)子組裝。轉(zhuǎn)子的軸向推力由壓裝在主軸上的主止推軸承和澆鑄在壓氣機(jī)軸承蓋上的副止推軸承承受。 渦輪端軸承組裝包括.渦輪軸承座、渦輪軸承蓋、渦輪端軸承等件組成(見圖2-16)。 2.6 .渦輪進(jìn)氣殼組裝 渦輪進(jìn)氣殼組裝主要由渦輪進(jìn)氣殼、噴嘴環(huán)、噴嘴環(huán)鑲套、進(jìn)氣殼定位圈、鑲套定位塊等件組成(見圖2-17渦輪進(jìn)氣殼組裝結(jié)構(gòu)圖)。噴嘴環(huán)緊固在渦輪進(jìn)氣殼上，渦輪進(jìn)氣殼組裝裝在渦輪出氣殼組裝上。渦輪進(jìn)氣殼的進(jìn)口連接柴油機(jī)的排氣管，從柴油機(jī)氣缸排出的燃?xì)饨?jīng)過渦輪進(jìn)氣殼進(jìn)入噴嘴環(huán)和渦輪。渦輪進(jìn)氣殼的作用是引導(dǎo)燃?xì)獾牧鲃?dòng) 方向，使其能按照噴嘴環(huán)的形狀均勻地進(jìn)入噴嘴環(huán)，以減少流動(dòng)損失，更好地利用燃?xì)饽芰俊?/p>

61、渦輪進(jìn)氣殼是由耐熱球鐵鑄造及機(jī)加工成型，它分單進(jìn)口和雙進(jìn)口兩種渦輪進(jìn)氣殼。單進(jìn)口渦輪進(jìn)氣殼用于恒壓式增壓系統(tǒng); 雙進(jìn)口渦輪進(jìn)氣殼用于脈沖式增壓系統(tǒng)。 圖八、渦輪進(jìn)氣殼組裝結(jié)構(gòu)圖 圖2-17 渦輪進(jìn)氣殼組裝結(jié)構(gòu)圖 圖中：1.渦輪進(jìn)氣殼；2..弧型墊塊；3.進(jìn)氣殼定位圈；4.鑲套定位塊；5.開口銷；6.噴嘴環(huán)；7.鎖緊片；8.止動(dòng)墊片；9.螺栓M825；10.開口銷；11.長止動(dòng)墊片；12.噴嘴環(huán)鑲套；15.螺釘M610；16.螺栓M825；17.螺栓M816。

62、 噴嘴環(huán)是由噴嘴葉片、噴嘴環(huán)外圈、噴嘴環(huán)內(nèi)圈及噴嘴環(huán)氣封圈等件組成，采用1Crl8Ni9Ti合金鋼整體精鑄而成。靠六個(gè)耐熱合金螺栓固定在渦輪進(jìn)氣殼上。噴嘴環(huán)的主要作用是導(dǎo)向。噴嘴葉片以一定的安裝角度均勻地分布在噴嘴環(huán)上，燃?xì)鈴娜~片間流道流出時(shí)，能夠沿著一定的方向均勻地沖擊渦輪。噴嘴環(huán)的另一個(gè)作用是將燃?xì)獾臒崮芎蛪耗苻D(zhuǎn)換成動(dòng)能。由于噴嘴環(huán)作成收斂形流道，并具有一定的出口面積，因此高溫高壓的燃?xì)庠趪娮飙h(huán)流道內(nèi)膨脹后，其溫度和壓力降低而速度增高。這樣，使氣流沿著一定的方向高速?zèng)_向渦輪，使增壓器轉(zhuǎn)子迅速旋轉(zhuǎn)。噴嘴環(huán)對(duì)渦輪的工作性能有很大的影響，因此其制造精度較高，除流道表面要求光潔外，噴嘴葉片出口安

63、裝角度和噴嘴環(huán)出口面積都必須嚴(yán)格保證在設(shè)計(jì)值范圍內(nèi)。 2.7 .潤滑、密封及冷卻 渦輪增壓器的潤滑：經(jīng)仔細(xì)濾清后的潤滑油(可與柴油機(jī)共用一潤滑系統(tǒng))，由支承體上的進(jìn)油連接體油孔進(jìn)入兩端的軸承，而后由支承體上的回油腔流出至柴油機(jī)的油底殼。進(jìn)油連接體上有一個(gè)進(jìn)油節(jié)流孔，其孔徑大小可控制進(jìn)油壓力的高低(此孔徑在產(chǎn)品出廠時(shí)已調(diào)好，用戶不要自行變動(dòng))。 渦輪增壓器的密封：為防止?jié)櫥透Z入蝸殼和渦輪排氣腔，在壓氣機(jī)端和渦輪端分別裝有迷宮式油封及合金鑄鐵制成的密封環(huán)；另外，一股高壓空氣通過在支承體上的方形管道從壓氣機(jī)工作輪背部引至渦輪端油封處，以更好的避免潤滑油竄出和高溫燃?xì)飧Z入油腔。

64、 渦輪增壓器的冷卻：在渦輪出氣殼中設(shè)有冷卻水腔，冷卻水從水腔下部進(jìn)入，由上部排出，對(duì)渦輪出氣殼進(jìn)行冷卻。 3. ZN310與ZN240系列渦輪增壓器結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別 3.1. 主軸與渦輪輪盤聯(lián)接方式不同 ZN310系列：輪盤與主軸為兩體，輪盤凸臺(tái)起徑向定位作用，三個(gè)圓柱銷起周向定位作用，三個(gè)螺栓起軸向把緊作用。結(jié)構(gòu)簡單、可重新拆裝，制造成本低。適用于中低轉(zhuǎn)速的渦輪增壓器。 ZN240系列：主軸與輪盤采用摩擦焊接方式聯(lián)接成一個(gè)整體，不能重新裝卸，制造成本高。適用于高轉(zhuǎn)速的渦輪增壓器。 3.2. 渦輪出氣殼結(jié)構(gòu)不同 ZN310系列：油、水、氣三腔分布在一個(gè)體內(nèi)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鑄造工

65、藝難度大，鑄造成品率低，制造成本高。 ZN240系列：將渦輪出氣殼分為支承體及出氣殼兩部分，水腔設(shè)在出氣殼內(nèi)，油腔設(shè)在支承體內(nèi)，氣腔由兩部分共同組成。相對(duì)結(jié)構(gòu)簡單，鑄造成品率高，機(jī)加工量約有增加。 3.3. 壓氣機(jī)工作輪結(jié)構(gòu)不同 ZN310系列：壓氣機(jī)工作輪(含渦輪)直徑較大，適用于中低速渦輪增壓器; 壓氣機(jī)葉輪的葉片沿徑向?yàn)橹本€型，工藝簡單，制造成本低。 ZN240系列：壓氣機(jī)工作輪(含渦輪)直徑較小，適用于高速渦輪增壓器; 壓氣機(jī)葉輪的葉片沿徑向?yàn)楹髲澢?，渦輪增壓器的高效區(qū)域擴(kuò)大，提高了渦輪增壓器與柴油機(jī)的匹配性能。但工藝復(fù)雜，制造成本高。 3.4. 壓氣機(jī)工作輪與主軸的配合結(jié)

66、構(gòu)不同 ZN310系列：壓氣機(jī)工作輪的襯套與主軸配合間隙為0.003—0.010mm，加工及組裝工藝簡單，但轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡量變化較大。因此在制造過程中，要嚴(yán)格控制襯套與主軸配合間隙，保證轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡量的變化范圍。 ZN240系列：壓氣機(jī)工作輪的襯套與主軸為1:100的錐度配合，襯套與主軸配合無間隙，配合精度高，轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡變化量很小。 3.5. 徑向軸承結(jié)構(gòu)不同 ZN310系列：徑向軸承與軸承座為過渡配合，并用銷釘緊固，防止軸承周向轉(zhuǎn)動(dòng)。軸承與主軸間隙為0.12—0.15mm，對(duì)滑油清潔度要求相對(duì)較低。適用于中低速渦輪增壓器。 ZN240系列：徑向軸承與軸承座為動(dòng)配合，當(dāng)增壓器工作時(shí)，徑向軸承與軸承座和主軸作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故稱為浮動(dòng)軸承。軸承與主軸間隙只有0.01—0.032mm，對(duì)潤滑油清潔度要求特別高。適用于高速渦輪增壓器。 3.6. 油封結(jié)構(gòu)不同 ZN310系列：壓氣機(jī)端為兩道鑄鐵密封環(huán)與壓氣機(jī)油封蓋內(nèi)圓面配合并裝有甩油盤; 渦輪端為主軸反螺紋油封槽與渦輪氣封圈內(nèi)圓面配合并裝有一道石墨密封環(huán)的油封結(jié)構(gòu)。 ZN240系列：在壓氣機(jī)端及渦輪端分別裝