カミンズ製ディーゼル発電機セットが稼働しているとき、ターボチャージャーのローターセットは非常に高速（毎分数万～数十万回転）で回転します。潤滑油の圧力と品質が技術マニュアルに規定された要件を満たしていない場合、使用中に故障が発生することがよくあります。ターボチャージャーの一般的な故障には、ベアリングの焼損、ブレードの破損、ブースト圧の低下、過給圧の過大、コンプレッササージなどがあります。
1. ベアリングの焼損は、一般的に潤滑油圧が低すぎる、潤滑油が少なすぎる、または潤滑油中の不純物が多すぎることが原因です。ターボチャージャーの使用中に潤滑油が汚れていて、金属片などの不純物がエンジンオイルに混入すると、ベアリングが焼損しやすくなります。
2. ブレードの破損や損傷は、主に異物によって引き起こされます。タービンのブレードは高温にさらされ、高速で回転するため、小さな硬い物体が当たると大きな衝撃を与え、ブレードが曲がったり割れたりする原因となります。
3. ブースト圧の低下とは、ユニットが負荷を担っている状態でブースト圧の値が相対的に小さくなることを意味します。スーパーチャージャーの回転速度の低下とブースト圧の低下は、主に排気ガスタービンまたは機械部品の故障によるものです。この故障は、高温によるノズルリングブレードの変形によってノズルの流路面積が増加すること、または排気管の接合部で空気漏れが発生し、タービンで使用できる排気ガスエネルギーが減少することなどが原因である可能性があります。機械的な要因としては、ターボチャージャーが長期間メンテナンスされておらず、タービンシェル内のインペラにカーボン堆積物が多すぎるため、ローター群の回転抵抗が増加することが挙げられます。ブースト圧が低下してもターボチャージャーの回転速度が大きく変化しない場合は、一般的にコンプレッサーに問題があります。例えば、エアフィルターエレメントが汚れすぎ、コンプレッサー内部の空気流路が埃やグリースで汚染され、コンプレッサーの効率が低下しているなどが考えられます。
4. 過給圧が過剰になると、スーパーチャージャーの回転速度が速くなることがよくあります。この不具合の原因としては、燃料供給システムの不具合による各シリンダーの燃焼不良、排気バルブの漏れによる排気温度の上昇、ターボチャージャーのタービンノズルリングが塵やカーボン堆積物で詰まり、循環面積が小さくなるとガス噴射速度が速くなり、ローター群の回転速度が速くなるなどが挙げられます。
5. ターボチャージャーが一定の安定速度で運転しているときに、燃焼室内部に供給される空気量が不足し、供給される空気圧が大きく変動します。同時に、コンプレッサーから喘ぎ音が聞こえます。この現象は「サージ」と呼ばれます。この不具合の原因としては、エアフローチャネルの閉塞、ターボチャージャーのディフューザーまたはノズルリングのブレードの変形や緩みによるエアフローチャネルの形状変化、ターボチャージャーとディーゼルエンジンの適合不良、不適切な操作などが挙げられます。
投稿日時：2021年6月28日