柴油發(fā)動機渦輪增壓系統(tǒng)及其應(yīng)用

柴油發(fā)動機廢氣渦輪增壓系統(tǒng)因其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、效率高而廣泛應(yīng)用于各類柴油機設(shè)備。采用渦輪增壓技術(shù)的柴油機具有較高的增壓壓力、較低的燃油消耗率，并且能夠在不同工作環(huán)境下提供穩(wěn)定的動力支持。因此，在發(fā)電機組、重型機械、卡車及工程設(shè)備上，廢氣渦輪增壓器得到了ZUI廣泛的應(yīng)用。配備增壓器的柴油發(fā)動機不僅能夠提升扭矩、提高牽引性能，還能有效減少排放污染，提高燃油經(jīng)濟性。.......... 渦輪增壓器依靠廢氣能量來驅(qū)動，將空氣壓縮后送入氣缸，提升了燃燒效率。北京利勃海爾渦輪增壓器10139607A

柴油發(fā)動機在排量大或多缸V型時，可能需要兩個左右的渦輪增壓器，增加增壓壓力，改善輸出功率。雙渦輪增壓（雙增壓）系統(tǒng)應(yīng)運而生。柴油發(fā)動機需要采用左右兩個渦輪增壓器通常出現(xiàn)在以下幾種情況：V型或多氣缸發(fā)動機對于V型發(fā)動機或其他分為兩個氣缸組的結(jié)構(gòu)，通常每個氣缸組都需要**供氣。左右各裝一個渦輪增壓器可以保證每個氣缸組獲得足夠的進氣量，確保燃燒均勻，從而實現(xiàn)更平衡的功率輸出和更高的整體效率。大排量高功率要求當發(fā)動機排量較大、功率需求較高時，單個渦輪增壓器可能難以提供足夠的空氣流量。此時采用雙渦輪增壓器（有時稱為“并列增壓”）可以在不**響應(yīng)速度的前提下，提供更大的增壓能力和更廣的轉(zhuǎn)速范圍。新款G7帶旁通閥增壓器（右）用于D9508 起重機10134989浙江利勃海爾渦輪增壓器5700107A家用轎車采用渦輪增壓器后，在城市道路和高速公路行駛都更具優(yōu)勢。

1）STC技術(shù)概述為滿足現(xiàn)代船舶對柴油機更高的功率、效率和低排放要求，許多大型船舶采用廢氣渦輪增壓技術(shù)。其中，相繼增壓（SequentialTurboCharging，簡稱STC）技術(shù)是一種先進的增壓方法，通過集成兩臺或更多渦輪增壓器并聯(lián)運作，并在柴油機負荷和轉(zhuǎn)速增加時，按預(yù)設(shè)順序逐步投入運行。這樣不僅解決了傳統(tǒng)柴油機與增壓器匹配性不足的問題，也***提升了低轉(zhuǎn)速高負荷工況下的工作效率和經(jīng)濟性。（2）系統(tǒng)組成以PA6-STC柴油機為例，STC增壓系統(tǒng)主要由以下部分構(gòu)成：增壓器部分：包括兩臺一級廢氣渦輪增壓器，其中與A列排煙總管直接相連的稱為基本增壓器（A列增壓器），另一臺與B列排煙總管相連的稱為受控增壓器（B列增壓器）。在低負荷工況下，*由A列增壓器工作；當負荷提升到一定程度時，B列增壓器將按順序并聯(lián)投入工作，形成雙級增壓狀態(tài)。STC控制系統(tǒng)：由四個氣動蝶閥、STC控制儀及蝶閥檢測電磁閥箱組成。該系統(tǒng)實時監(jiān)測柴油機轉(zhuǎn)速、負荷、排氣溫度等關(guān)鍵參數(shù)，根據(jù)信號變化控制燃氣閥、空氣閥、旁通閥與放氣閥的開閉狀態(tài)，從而實現(xiàn)從1TC（*A列工作）到2TC（A、B列并聯(lián)工作）的平穩(wěn)切換。

檢查冒煙報警情況。柴油機在一定的轉(zhuǎn)速下對應(yīng)一定范圍的進氣壓力，若一定的轉(zhuǎn)速下進氣壓力偏低，就會出現(xiàn)冒煙報警，因為這時進氣壓力低而供油量大，會造成燃油燃燒不完全，會冒黑煙，因此報警。在該型柴油機由1TC轉(zhuǎn)換到2TC的過程中，出現(xiàn)冒煙報警，原因也是進氣壓力低，這是燃氣閥打開緩慢所致。因為在正常情況下，受控B列增壓器在正常投入運行過程中，燃氣閥與進氣閥基本同時打開，這時進氣壓力會迅速升高，但燃氣閥打開緩慢，增壓器渦輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速升高緩慢，B列增壓器進氣壓力增加緩慢，存在進氣管和中間冷卻器內(nèi)的空氣甚至可以從B列增壓器進氣管處倒流，造成瞬間出現(xiàn)進氣壓力低的情況，從而出現(xiàn)冒煙報警。按照車輛保養(yǎng)手冊的要求，定期對渦輪增壓器進行專業(yè)維護。

故障原因分析進氣系統(tǒng)堵塞：檢查濾清器、進氣管道，確認溫度正常。增壓器通流面積減少：噴嘴環(huán)、葉片積垢導(dǎo)致氣流受阻。葉片損壞（排除）：增壓器使用時間短，葉片損壞可能性低。故障排除方法空載清洗增壓器：改變清洗方式，空載狀態(tài)下噴水沖洗噴嘴環(huán)、葉片。清理積垢：清洗后成功去除積垢，機組試運行正常，喘振現(xiàn)象消失。喘振的物理過程氣流分離：壓氣機流量減少，葉片氣流分離，失去增壓能力。高壓回流：高反壓導(dǎo)致氣體回流，產(chǎn)生巨大沖擊聲。周期振蕩：流量恢復(fù) → 高壓回流 → 再次喘振，形成循環(huán)波動。預(yù)防措施與經(jīng)驗總結(jié)定期清洗：進氣濾清器、增壓器葉片、噴嘴環(huán)等。及時檢查：定期拆檢渦輪增壓器，避免積垢導(dǎo)致流道變窄。運行監(jiān)控：關(guān)注負荷波動、緊急停車等不正常工況，避免異常振動。通過這次故障分析，工廠技術(shù)人員對喘振機理有了更深入的理解，能夠更好地防范和處理增壓器故障，從而保證機組安全穩(wěn)定運行。電子控制技術(shù)的引入，讓渦輪增壓器的運行更加精細和智能化。海南供應(yīng)渦輪增壓器10123120A

由于進氣量增加，燃燒更充分，渦輪增壓器有助于提高發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性。北京利勃海爾渦輪增壓器10139607A

可變截面渦輪增壓系統(tǒng)的基本工作原理是從低速到高速通過分段或連續(xù)改變渦輪截面，來提高發(fā)動機低工況時的過量空氣系數(shù)。燃氣通過渦輪噴嘴葉片時，根據(jù)發(fā)動機外界負荷的變化來改變噴嘴環(huán)葉片的角度，是進入渦輪葉片的氣流參數(shù)發(fā)生變化，從而達到渦輪增壓器與柴油機在各工況下良好的匹配。可變截面渦輪增壓系統(tǒng)還可以提高柴油機的瞬態(tài)特性和降低瞬態(tài)排放。該系統(tǒng)的缺點是增壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本較高，需要專門的控制機構(gòu)。

蓋瑞特、KKK公司率先研制出可變截面渦輪增壓器，而且為了達到嚴格的排放法規(guī)，在柴油機全工況范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)，歐美采用可變截面渦輪增壓技術(shù)已成主流。可變進氣道增壓器；可變噴嘴環(huán)增壓器；可變渦輪喉口增壓器；可變?nèi)~片增壓器； 北京利勃海爾渦輪增壓器10139607A