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【摘 要】润滑油泄漏严重地影响了涡轮增压器的工作可靠性，本文主要结合涡轮增压器的结构与工作原理，及其轴承，润滑系统和密封结构的特点与作用对润滑油泄露的原因进行理论分析和总结。
【关键词】涡轮增压器，润滑油，泄漏，密封
在汽车行业要求节能减排的今天，涡轮增压器因在提高汽车的经济性，动力性和排放性方面优势突出而得到越来越多的汽车企业的重视。但是涡轮增压器轴承组件润滑油的严重泄漏一直以来是影响增压器可靠性的主要问题，其诱发的故障在增压器发动机总故障中所占的比例高达25%，直接影响发动机的使用寿命和行车安全。因此，涡轮增压器润滑油泄漏问题必须受到重视。
1.涡轮增压器的工作原理及润滑与密封结构
1.1 涡轮增压器的轴承及润滑系统
涡轮增压器安装在发动机的进排气歧管上，处在高温，高压和高速运转的工作状况下，且长期被高温燃气腐蚀，同时工作要求又比较苛刻，因此目前绝大多数小型涡轮增压器均采用机油润滑的全浮动轴承。浮动轴承与转子轴颈和中间壳轴承座之间均留有一定间隙，转动时转子轴和浮动轴承全部浮在润滑油中。
采用压力润滑的方式，润滑系统可以把具有一
定压力的润滑油从柴油机主油道引出，通过细滤器滤清后，沿径向轴承圆周上的径向油孔进入轴承间隙，再沿轴承的两侧排出，致使轴承排油端的端面上承受一定的机油压力形成的轴向力，完成润滑和冷却轴承作用后，依靠本身重量从增压器回油口流出，进入发动机油底壳。
1.2涡轮增压器的密封装置结构与作用
涡轮增压器的密封结构起到封气、封油的作用，即防止轴承的润滑油进入增压器的通流部分，并阻止压气机的空气和涡轮端的燃气进入增压器的滑油腔的作用，是保证涡轮增压器正常工作的重要环节。
涡轮增压器的密封方式分为接触式密封和非接触式密封。常见的密封环式接触密封是在转子轴两端安装了密封环和密封套，工作时密封环在两端压力差作用下紧靠在密封环槽的一个端面上，从而起到端面密封的作用。
2.涡轮增压器润滑油泄漏原因分析
2.1从涡轮增压器的结构分析
a.增压器主轴和压气机叶轮的联结是采用径向圆柱面动配合定位，销键联接传递扭矩，轴向用密封环的厚度作定位调整，降低了相关零件轴向尺寸的精度要求，但对这些零件端面与轴线的垂直度要求很高，否则螺母压紧在与轴线不垂直的端面上就会造成轴的弯曲，使转子动平衡破坏。加之高转速下的离心力使压气机叶轮内孔发生塑性变形，失去原有的设计配合精度，也会造成转子的动平衡不稳定，以至造成油封处的油膜难以稳定形成，造成封油效果差。
b.由于悬臂较短，涡轮式轮盘离轴承较近，使回油腔容积较小，易发生回油不畅，油封负担过重，容易发生漏油。
c.由于增压器轴承的封油作用是在高速运转情况下建立起来的（压力空气密封和反螺纹密封），转速越高，封油效果越好， 转速越低，封油效果越差。而转子静止时的封油效果已完全失效。
2.2从使用操作分析
a.密封环安装错误。在压气机端和涡轮端槽中安装有2个密封环，若装配增压器时没有使相邻两环开口互相错开180°，容易造成漏油。
b.启动前润滑。有些使用场合要求在起动主机前进行润滑，而由于主机起动过晚导致漏油。
c.停机时润滑。当柴油机在正常油、水温度下，以最低转速运转5min以上停机时（喷油泵齿杆回零起），转子运转时间应少于30s。而在实际测试中，停机后增压器转子惰转时间不但长短不一，而且有相当部分超过30s，这又无意中增加了增压器转子在静止状态下受压力油的作用时间，也增加了润滑油的泄漏。
d.润滑油进口压力过高。增压器润滑油进口压力正常时为235～392kPa，当油压高于588kPa时，润滑油便会由涡轮端密封装置处泄漏。
e.润滑油进口压力过低。增压器机油进口压力应大于0.2MPa才能保证机油的供油量及轴承等旋转件的正常润滑。当机油压力过低或机油严重不足时，增压器不能在稳定的润滑条件下运转，以致增压器损坏，产生漏油。
f.柴油机使用不当。在柴油机正常工作时，增压器的转速、温度极高，因此增压器对于润滑的要求很高。如果对柴油机的使用方法不正确，则中间壳、增压器轴和浮动轴承间会出现半干摩擦或干摩擦，摩擦产生高温，使中间壳、增压器轴和浮动轴承烧损，并使增压器两端的密封环损坏，从而产生增压器漏油。
h.润滑油失效。失效润滑油中杂质太多，直径大于0.02mm的外来颗粒可随润滑油流入轴承与轴的油膜中及密封环处，会堵塞推力轴承上的油孔。杂质的研磨作用，严重磨损密封环和推力轴承，刮伤浮动轴承和中间壳，加速零件磨损失效，从而导致增压器早期损坏，并使密封环逐步失去封气封油作用而导致漏油，严重时还可能造成增压器轴断裂。
2.3从涡轮增压器的损伤分析
a.密封环磨损。增压器密封环依靠弹力固定在密封环外壳上，当失去弹力或弹力减小、增压器传动轴来回窜动时，使涡轮转轴径向间隙超标或使密封套松动，引起密封环与环槽严重磨损，密封环与传动轴上环槽间的间隙遭到破环，同时使环两端面摩擦损坏，甚至造成密封环折断，造成密封不良。
b.回油不畅。中间体轴承腔内油面会因回油不畅升高而导致泄漏[1]。
c.压力平衡被破坏而导致漏油。空气滤清器堵塞、压气机或中冷器积污、压气机进口因掉入异物堵塞等，都会导致压气机进气负压太高，在压气机轮背处出现负压，使压力平衡受到破坏，造成漏润滑油。
3.总结
涡轮增压器润滑油的泄露严重影响了增压器的可靠性与发动机的使用寿命，引起润滑油泄露的原因是多方面的，包括工作特性，结构，安装，操作及构件损伤等。但是目前涡轮增压器行业内，仍没有行之有效的，广泛适用的行业标准来规范，评定可靠性的高低。若业内能早日达成共识，必将促进我国涡轮增压器行业的发展。
参考文献：
[1]魏名山，马朝臣，黄若.车用涡轮增压器密封结构的检测.车用发动机.2004.（4）：50～51
【关键词】涡轮增压器，润滑油，泄漏，密封
在汽车行业要求节能减排的今天，涡轮增压器因在提高汽车的经济性，动力性和排放性方面优势突出而得到越来越多的汽车企业的重视。但是涡轮增压器轴承组件润滑油的严重泄漏一直以来是影响增压器可靠性的主要问题，其诱发的故障在增压器发动机总故障中所占的比例高达25%，直接影响发动机的使用寿命和行车安全。因此，涡轮增压器润滑油泄漏问题必须受到重视。
1.涡轮增压器的工作原理及润滑与密封结构
1.1 涡轮增压器的轴承及润滑系统
涡轮增压器安装在发动机的进排气歧管上，处在高温，高压和高速运转的工作状况下，且长期被高温燃气腐蚀，同时工作要求又比较苛刻，因此目前绝大多数小型涡轮增压器均采用机油润滑的全浮动轴承。浮动轴承与转子轴颈和中间壳轴承座之间均留有一定间隙，转动时转子轴和浮动轴承全部浮在润滑油中。
采用压力润滑的方式，润滑系统可以把具有一
定压力的润滑油从柴油机主油道引出，通过细滤器滤清后，沿径向轴承圆周上的径向油孔进入轴承间隙，再沿轴承的两侧排出，致使轴承排油端的端面上承受一定的机油压力形成的轴向力，完成润滑和冷却轴承作用后，依靠本身重量从增压器回油口流出，进入发动机油底壳。
1.2涡轮增压器的密封装置结构与作用
涡轮增压器的密封结构起到封气、封油的作用，即防止轴承的润滑油进入增压器的通流部分，并阻止压气机的空气和涡轮端的燃气进入增压器的滑油腔的作用，是保证涡轮增压器正常工作的重要环节。
涡轮增压器的密封方式分为接触式密封和非接触式密封。常见的密封环式接触密封是在转子轴两端安装了密封环和密封套，工作时密封环在两端压力差作用下紧靠在密封环槽的一个端面上，从而起到端面密封的作用。
2.涡轮增压器润滑油泄漏原因分析
2.1从涡轮增压器的结构分析
a.增压器主轴和压气机叶轮的联结是采用径向圆柱面动配合定位，销键联接传递扭矩，轴向用密封环的厚度作定位调整，降低了相关零件轴向尺寸的精度要求，但对这些零件端面与轴线的垂直度要求很高，否则螺母压紧在与轴线不垂直的端面上就会造成轴的弯曲，使转子动平衡破坏。加之高转速下的离心力使压气机叶轮内孔发生塑性变形，失去原有的设计配合精度，也会造成转子的动平衡不稳定，以至造成油封处的油膜难以稳定形成，造成封油效果差。
b.由于悬臂较短，涡轮式轮盘离轴承较近，使回油腔容积较小，易发生回油不畅，油封负担过重，容易发生漏油。
c.由于增压器轴承的封油作用是在高速运转情况下建立起来的（压力空气密封和反螺纹密封），转速越高，封油效果越好， 转速越低，封油效果越差。而转子静止时的封油效果已完全失效。
2.2从使用操作分析
a.密封环安装错误。在压气机端和涡轮端槽中安装有2个密封环，若装配增压器时没有使相邻两环开口互相错开180°，容易造成漏油。
b.启动前润滑。有些使用场合要求在起动主机前进行润滑，而由于主机起动过晚导致漏油。
c.停机时润滑。当柴油机在正常油、水温度下，以最低转速运转5min以上停机时（喷油泵齿杆回零起），转子运转时间应少于30s。而在实际测试中，停机后增压器转子惰转时间不但长短不一，而且有相当部分超过30s，这又无意中增加了增压器转子在静止状态下受压力油的作用时间，也增加了润滑油的泄漏。
d.润滑油进口压力过高。增压器润滑油进口压力正常时为235～392kPa，当油压高于588kPa时，润滑油便会由涡轮端密封装置处泄漏。
e.润滑油进口压力过低。增压器机油进口压力应大于0.2MPa才能保证机油的供油量及轴承等旋转件的正常润滑。当机油压力过低或机油严重不足时，增压器不能在稳定的润滑条件下运转，以致增压器损坏，产生漏油。
f.柴油机使用不当。在柴油机正常工作时，增压器的转速、温度极高，因此增压器对于润滑的要求很高。如果对柴油机的使用方法不正确，则中间壳、增压器轴和浮动轴承间会出现半干摩擦或干摩擦，摩擦产生高温，使中间壳、增压器轴和浮动轴承烧损，并使增压器两端的密封环损坏，从而产生增压器漏油。
h.润滑油失效。失效润滑油中杂质太多，直径大于0.02mm的外来颗粒可随润滑油流入轴承与轴的油膜中及密封环处，会堵塞推力轴承上的油孔。杂质的研磨作用，严重磨损密封环和推力轴承，刮伤浮动轴承和中间壳，加速零件磨损失效，从而导致增压器早期损坏，并使密封环逐步失去封气封油作用而导致漏油，严重时还可能造成增压器轴断裂。
2.3从涡轮增压器的损伤分析
a.密封环磨损。增压器密封环依靠弹力固定在密封环外壳上，当失去弹力或弹力减小、增压器传动轴来回窜动时，使涡轮转轴径向间隙超标或使密封套松动，引起密封环与环槽严重磨损，密封环与传动轴上环槽间的间隙遭到破环，同时使环两端面摩擦损坏，甚至造成密封环折断，造成密封不良。
b.回油不畅。中间体轴承腔内油面会因回油不畅升高而导致泄漏[1]。
c.压力平衡被破坏而导致漏油。空气滤清器堵塞、压气机或中冷器积污、压气机进口因掉入异物堵塞等，都会导致压气机进气负压太高，在压气机轮背处出现负压，使压力平衡受到破坏，造成漏润滑油。
3.总结
涡轮增压器润滑油的泄露严重影响了增压器的可靠性与发动机的使用寿命，引起润滑油泄露的原因是多方面的，包括工作特性，结构，安装，操作及构件损伤等。但是目前涡轮增压器行业内，仍没有行之有效的，广泛适用的行业标准来规范，评定可靠性的高低。若业内能早日达成共识，必将促进我国涡轮增压器行业的发展。
参考文献：
[1]魏名山，马朝臣，黄若.车用涡轮增压器密封结构的检测.车用发动机.2004.（4）：50～51