【摘 要】潤滑油泄漏嚴重地影響了渦輪增壓器的工作可靠性，本文主要結合渦輪增壓器的結構與工作原理，及其軸承，潤滑系統(tǒng)和密封結構的特點與作用對潤滑油泄露的原因進行理論分析和總結。

【關鍵詞】渦輪增壓器，潤滑油，泄漏，密封

在汽車行業(yè)要求節(jié)能減排的今天，渦輪增壓器因在提高汽車的經(jīng)濟性，動力性和排放性方面優(yōu)勢突出而得到越來越多的汽車企業(yè)的重視。但是渦輪增壓器軸承組件潤滑油的嚴重泄漏一直以來是影響增壓器可靠性的主要問題，其誘發(fā)的故障在增壓器發(fā)動機總故障中所占的比例高達25%，直接影響發(fā)動機的使用壽命和行車安全。因此，渦輪增壓器潤滑油泄漏問題必須受到重視。

1.渦輪增壓器的工作原理及潤滑與密封結構

1.1 渦輪增壓器的軸承及潤滑系統(tǒng)

渦輪增壓器安裝在發(fā)動機的進排氣歧管上，處在高溫，高壓和高速運轉的工作狀況下，且長期被高溫燃氣腐蝕，同時工作要求又比較苛刻，因此目前絕大多數(shù)小型渦輪增壓器均采用機油潤滑的全浮動軸承。浮動軸承與轉子軸頸和中間殼軸承座之間均留有一定間隙，轉動時轉子軸和浮動軸承全部浮在潤滑油中。

采用壓力潤滑的方式，潤滑系統(tǒng)可以把具有一

定壓力的潤滑油從柴油機主油道引出，通過細濾器濾清后，沿徑向軸承圓周上的徑向油孔進入軸承間隙，再沿軸承的兩側排出，致使軸承排油端的端面上承受一定的機油壓力形成的軸向力，完成潤滑和冷卻軸承作用后，依靠本身重量從增壓器回油口流出，進入發(fā)動機油底殼。

1.2渦輪增壓器的密封裝置結構與作用

渦輪增壓器的密封結構起到封氣、封油的作用，即防止軸承的潤滑油進入增壓器的通流部分，并阻止壓氣機的空氣和渦輪端的燃氣進入增壓器的滑油腔的作用，是保證渦輪增壓器正常工作的重要環(huán)節(jié)。

渦輪增壓器的密封方式分為接觸式密封和非接觸式密封。常見的密封環(huán)式接觸密封是在轉子軸兩端安裝了密封環(huán)和密封套，工作時密封環(huán)在兩端壓力差作用下緊靠在密封環(huán)槽的一個端面上，從而起到端面密封的作用。

2.渦輪增壓器潤滑油泄漏原因分析

2.1從渦輪增壓器的結構分析

a.增壓器主軸和壓氣機葉輪的聯(lián)結是采用徑向圓柱面動配合定位，銷鍵聯(lián)接傳遞扭矩，軸向用密封環(huán)的厚度作定位調(diào)整，降低了相關零件軸向尺寸的精度要求，但對這些零件端面與軸線的垂直度要求很高，否則螺母壓緊在與軸線不垂直的端面上就會造成軸的彎曲，使轉子動平衡破壞。加之高轉速下的離心力使壓氣機葉輪內(nèi)孔發(fā)生塑性變形，失去原有的設計配合精度，也會造成轉子的動平衡不穩(wěn)定，以至造成油封處的油膜難以穩(wěn)定形成，造成封油效果差。

b.由于懸臂較短，渦輪式輪盤離軸承較近，使回油腔容積較小，易發(fā)生回油不暢，油封負擔過重，容易發(fā)生漏油。

c.由于增壓器軸承的封油作用是在高速運轉情況下建立起來的（壓力空氣密封和反螺紋密封），轉速越高，封油效果越好， 轉速越低，封油效果越差。而轉子靜止時的封油效果已完全失效。

2.2從使用操作分析

a.密封環(huán)安裝錯誤。在壓氣機端和渦輪端槽中安裝有2個密封環(huán)，若裝配增壓器時沒有使相鄰兩環(huán)開口互相錯開180°，容易造成漏油。

b.啟動前潤滑。有些使用場合要求在起動主機前進行潤滑，而由于主機起動過晚導致漏油。

c.停機時潤滑。當柴油機在正常油、水溫度下，以最低轉速運轉5min以上停機時（噴油泵齒桿回零起），轉子運轉時間應少于30s。而在實際測試中，停機后增壓器轉子惰轉時間不但長短不一，而且有相當部分超過30s，這又無意中增加了增壓器轉子在靜止狀態(tài)下受壓力油的作用時間，也增加了潤滑油的泄漏。

d.潤滑油進口壓力過高。增壓器潤滑油進口壓力正常時為235～392kPa，當油壓高于588kPa時，潤滑油便會由渦輪端密封裝置處泄漏。

e.潤滑油進口壓力過低。增壓器機油進口壓力應大于0.2MPa才能保證機油的供油量及軸承等旋轉件的正常潤滑。當機油壓力過低或機油嚴重不足時，增壓器不能在穩(wěn)定的潤滑條件下運轉，以致增壓器損壞，產(chǎn)生漏油。

f.柴油機使用不當。在柴油機正常工作時，增壓器的轉速、溫度極高，因此增壓器對于潤滑的要求很高。如果對柴油機的使用方法不正確，則中間殼、增壓器軸和浮動軸承間會出現(xiàn)半干摩擦或干摩擦，摩擦產(chǎn)生高溫，使中間殼、增壓器軸和浮動軸承燒損，并使增壓器兩端的密封環(huán)損壞，從而產(chǎn)生增壓器漏油。

h.潤滑油失效。失效潤滑油中雜質太多，直徑大于0.02mm的外來顆?？呻S潤滑油流入軸承與軸的油膜中及密封環(huán)處，會堵塞推力軸承上的油孔。雜質的研磨作用，嚴重磨損密封環(huán)和推力軸承，刮傷浮動軸承和中間殼，加速零件磨損失效，從而導致增壓器早期損壞，并使密封環(huán)逐步失去封氣封油作用而導致漏油，嚴重時還可能造成增壓器軸斷裂。

2.3從渦輪增壓器的損傷分析

a.密封環(huán)磨損。增壓器密封環(huán)依靠彈力固定在密封環(huán)外殼上，當失去彈力或彈力減小、增壓器傳動軸來回竄動時，使渦輪轉軸徑向間隙超標或使密封套松動，引起密封環(huán)與環(huán)槽嚴重磨損，密封環(huán)與傳動軸上環(huán)槽間的間隙遭到破環(huán)，同時使環(huán)兩端面摩擦損壞，甚至造成密封環(huán)折斷，造成密封不良。

b.回油不暢。中間體軸承腔內(nèi)油面會因回油不暢升高而導致泄漏[1]。

c.壓力平衡被破壞而導致漏油?？諝鉃V清器堵塞、壓氣機或中冷器積污、壓氣機進口因掉入異物堵塞等，都會導致壓氣機進氣負壓太高，在壓氣機輪背處出現(xiàn)負壓，使壓力平衡受到破壞，造成漏潤滑油。

3.總結

渦輪增壓器潤滑油的泄露嚴重影響了增壓器的可靠性與發(fā)動機的使用壽命，引起潤滑油泄露的原因是多方面的，包括工作特性，結構，安裝，操作及構件損傷等。但是目前渦輪增壓器行業(yè)內(nèi)，仍沒有行之有效的，廣泛適用的行業(yè)標準來規(guī)范，評定可靠性的高低。若業(yè)內(nèi)能早日達成共識，必將促進我國渦輪增壓器行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻：

[1]魏名山，馬朝臣，黃若.車用渦輪增壓器密封結構的檢測.車用發(fā)動機.2004.（4）：50～51