渦輪增壓器:進氣旁通閥一般又稱為“進氣泄壓閥”。它安裝在靠近節(jié)氣門的進氣管上,它是大部分渦輪增壓發(fā)動機出廠時原配的泄壓裝置。由于渦輪是利用廢氣排出的力量來驅(qū)動,當駕駛過程中收油門(如換擋、急剎車時),節(jié)氣門關(guān)閉。渦輪葉片(壓氣機葉輪)在慣性作用下仍舊持續(xù)轉(zhuǎn)動。此時因節(jié)氣門的截斷和葉片的繼續(xù)增壓所致,進氣管路中(在節(jié)氣門與渦輪之間)的空氣壓力會迅速提高。為了保護增壓系統(tǒng),當壓力達到某一限定值后,進氣旁通閥打開,把過剩的空氣(壓力)導(dǎo)回至濾清器與渦輪之間,實現(xiàn)降壓保護的功能。一般汽油發(fā)動機增壓器損壞的幾率比較小。濰柴550馬力渦輪增壓器
增壓泵的工作原理:當驅(qū)動部分和輸出液體部分之間的壓力達到平衡時,增壓泵會停止運行,不再消耗空氣。當輸出壓力下降或空氣驅(qū)動壓力增加時,增壓泵會自動啟動運行,直到再次達到壓力平衡后自動停止。采用單氣控非平衡氣體分配閥來實現(xiàn)泵的自動往復(fù)運動,泵體氣驅(qū)部分采用鋁合金制造。接液部分根據(jù)介質(zhì)不同選用碳鋼或不銹鋼。一般泵都有進氣、排氣兩個口,在進氣口能產(chǎn)生低于常壓(即大氣壓)氣壓的叫“負壓”;在排氣口能產(chǎn)生高于常壓氣壓的叫“正壓”;比如常說的真空泵就是負壓泵,增壓泵就是正壓泵。正壓泵跟負壓泵有很大的不同。比如氣體流向,負壓泵是外部氣體被吸入到抽氣嘴;正壓是從排氣嘴噴出去;比如氣壓的高低等。ZX330渦輪增壓器渦輪增壓器普遍采用全浮動軸承,由機油來進行潤滑,還有冷卻液為增壓器進行冷卻。
增壓器安裝在發(fā)動機的排氣一側(cè),所以增壓器的工作溫度很高,而且增壓器在工作時轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速非常高,可達到每分鐘十幾萬轉(zhuǎn),如此高的轉(zhuǎn)速和溫度使得常見的機械滾針或滾珠軸承無法為轉(zhuǎn)子工作,因此渦輪增壓器普遍采用全浮動軸承,由機油來進行潤滑,還有冷卻液為增壓器進行冷卻。以前,渦輪增壓器大都用在柴油發(fā)動機上,因為汽油和柴油的燃燒方式不一樣,因此發(fā)動機采用渦輪增壓器的形式也有所區(qū)別。汽油發(fā)動機不同于柴油發(fā)動機,它進入氣缸的不是空氣,而是汽油與空氣的混合氣,壓力過大容易爆燃。因此,安裝渦輪增壓器必須要避免爆燃,這里涉及兩個相關(guān)問題,一個是高溫控制,另一個是點火時間控制。
增壓器的主要故障:阻塞因素:柴油機運行工況(負荷、 轉(zhuǎn)速)變化柴油機在低轉(zhuǎn)速高負荷下運行,當柴油機發(fā)生故障或艦船滿載、 頂風、 污底使外負荷增大時,柴油機轉(zhuǎn)速下降,此時調(diào)速器自動增加供油量,使柴油機在低轉(zhuǎn)速、 高負荷下運行。由于供油量增多,廢氣能量增大,必然導(dǎo)致增壓器轉(zhuǎn)速提高,壓氣機排氣量和排出壓力升高。而此時柴油機轉(zhuǎn)速低,耗氣量少,使增壓器供氣與柴油機耗氣之間的供需平衡被打破。壓氣機背壓升高,流量減少,從而引起。當進入低溫海域時,空氣密度因環(huán)境溫度變低而變高,則壓氣機進氣量變大,使渦輪獲得的能量增大,增壓器轉(zhuǎn)速升高使配合運行線向低處移動,喘振余量增大;而進入高溫海域則相反,即喘振余量減小易發(fā)生喘振。而對于一些艦船在低溫航區(qū)匹配的不帶空冷器的增壓柴油機航行于高溫海域時,或在高溫航區(qū)匹配的帶空冷器的增壓柴油機航行于低溫海域時,由于兩者的匹配關(guān)系發(fā)生變化,運行點容易靠近喘振區(qū),引起喘振。增壓器有三種形式:廢氣渦輪增壓器、機械渦輪增壓器、電輔助渦輪增壓器。
渦輪增壓器已經(jīng)普及到許多類型的汽車上,它彌補了一些自然吸氣式發(fā)動機的先天不足,使發(fā)動機在不改變排氣量的情況下可以提高輸出功率30%以上。因此許多汽車制造公司都采用這種增壓技術(shù)來改進發(fā)動機的輸出功率,藉以實現(xiàn)轎車的高性能化。對增壓器和發(fā)動機進行理論計算,選擇合適的增壓器增壓度和發(fā)動機的一些參數(shù),鑒于增壓器的工作特點以及發(fā)動機很好匹配的原則,確定合適的匹配參數(shù)。國內(nèi)的增壓器廠家也對增壓器的匹配有過一些研究,介紹了如何合理選用國產(chǎn)增壓器代替已損壞的進口增壓柴油機增壓器的方法,并給出了國內(nèi)生產(chǎn)的各種渦輪增壓器的技術(shù)參考。多種進口機械的增壓柴油機進行了國產(chǎn)增壓器的匹配試驗,,都取得了成功 。發(fā)動機熱機狀態(tài)下如果突然停機,會引起渦輪增壓器內(nèi)滯留的機油過熱而損壞軸承和軸。比速渦輪增壓器
渦輪增壓器實際上是一種空氣壓縮機,通過壓縮空氣來增加進氣量。濰柴550馬力渦輪增壓器
增壓器引起喘振的原因的具體分析:聯(lián)合調(diào)節(jié)器的降速針閥(有級調(diào)速)或減載針閥開度過大,也會造成短時喘振。其原因也是由于針閥的開度過大,使柴油機降速減載過快,使增壓器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的下降跟不上。柴油機過載或載荷波動較大時,柴油機的燃燒狀態(tài)變差,排氣溫度升高,排氣總管的廢氣能量增加,使增壓器轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速升高,造成壓氣機的吸氣量大于出氣量而發(fā)生喘振。聯(lián)合調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)速失控,從而造成柴油機功率的不穩(wěn)定,增壓器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速難以同步適應(yīng)而喘振。增壓器噴咀環(huán)積炭,或噴咀環(huán)截面積過小,都使燃氣流經(jīng)縮小了的噴咀環(huán)流通截時流速增高,促使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速上升(每減少lcm2,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速約上升250r/min),壓氣機進氣流量增大,使部分空氣堵在壓氣機入口而產(chǎn)生氣流擾動,喘振就此發(fā)生。濰柴550馬力渦輪增壓器
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