意大利IsottaFraschini公司的V1312HPCR-4V柴油機(jī)，日本Niigata公司的16V20FX柴油機(jī)，芬蘭Wartsila公司的18V26X柴油機(jī)，以及德國(guó)MAN公司的V28/33DSTC柴油機(jī)都使用相繼增壓機(jī)型，幾家公司設(shè)計(jì)的相繼增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與Pielstick相類似，與MTU公司比，這種相繼增壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于高工況放氣以及進(jìn)排氣旁通技術(shù)的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)方面，哈爾濱工程大學(xué)一直在相繼增壓系統(tǒng)的自主研發(fā)與生產(chǎn)中發(fā)揮著舉足輕重的作用。1991年，率先開(kāi)展了相繼增壓柴油機(jī)熱力過(guò)程的計(jì)算與分析，隨后與陜西柴油機(jī)廠合作完成了針對(duì)12VPA6-280STCMPC柴油機(jī)的理論及試驗(yàn)研究；1996年~2000年間，研發(fā)出16PA6-280STC柴油機(jī)的相繼增壓系統(tǒng)及STC控制儀，并已批量生產(chǎn)。中國(guó)北方發(fā)動(dòng)機(jī)研究所以12V150柴油機(jī)為基礎(chǔ)，完成了MPC+STC的系統(tǒng)改造，并對(duì)其1TC和2TC狀態(tài)分別進(jìn)行了外特性試驗(yàn)，確定了STC系統(tǒng)的切換點(diǎn)。上海交通大學(xué)基于D6114車用柴油機(jī)進(jìn)行大小渦輪相繼增壓系統(tǒng)改造，并對(duì)改造后的相繼增壓系統(tǒng)進(jìn)行了理論和試驗(yàn)研究。上海711所針對(duì)MWMTBD234V8型船舶柴油機(jī)應(yīng)用相繼增壓技術(shù)進(jìn)行了一些理論與性能試驗(yàn)研究，并研制了電子控制系統(tǒng)。在賽車運(yùn)動(dòng)中，渦輪增壓器更是助力車手取得優(yōu)異成績(jī)的關(guān)鍵因素之一。青?？ㄌ販u輪增壓器10139607A

現(xiàn)代柴油機(jī)普遍采用廢氣渦輪增壓技術(shù)，以提高單位體積內(nèi)的功率輸出。渦輪增壓器的性能對(duì)柴油機(jī)整體運(yùn)行狀態(tài)至關(guān)重要，因此，通過(guò)監(jiān)測(cè)增壓器的運(yùn)行現(xiàn)象，我們可以有效判斷柴油機(jī)的工作狀況。本文將系統(tǒng)分析渦輪增壓器的工作原理、常見(jiàn)異?，F(xiàn)象及其成因，并探討綜合數(shù)據(jù)分析以JZ判斷柴油機(jī)狀態(tài)的策略。一、渦輪增壓器的功能與工作原理功能概述渦輪增壓器利用廢氣能量驅(qū)動(dòng)渦輪葉輪旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)同軸的壓氣機(jī)葉輪增加進(jìn)氣量。這樣即使在燃油噴射量增加的情況下，也能保證充足空氣供給，使燃油充分燃燒，從而提升柴油機(jī)動(dòng)力性能和燃油利用率。工作機(jī)制當(dāng)柴油機(jī)燃燒廢氣流經(jīng)渦輪端，推動(dòng)渦輪葉片高速旋轉(zhuǎn)。渦輪與壓氣機(jī)通過(guò)共軸連接，壓氣機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)將外界空氣壓縮，提升進(jìn)氣密度。這樣可保持合理的空氣-燃油比，避免因供氣不足導(dǎo)致的不完全燃燒、排煙溫度過(guò)高以及積碳堵塞。湖南進(jìn)口渦輪增壓器D934S其對(duì)進(jìn)氣的壓縮作用，使得發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率得到顯著提高，降低油耗。

燃?xì)忾y、空氣閥控制受控增壓器的“投入”和“切除”。當(dāng)柴油機(jī)啟動(dòng)和低工況運(yùn)行時(shí)，2只蝶閥處于關(guān)閉狀態(tài)，只有基本增壓器TCA工作（1TC工作狀態(tài)）；柴油機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷升高，達(dá)到某個(gè)設(shè)定狀態(tài)，STC控制儀將自動(dòng)打開(kāi)2只蝶閥，柴油機(jī)從1TC工作狀態(tài)轉(zhuǎn)入2TC工作狀態(tài)，2個(gè)增壓器TCA和TCB都工作[2]。柴油機(jī)從高工況向低工況運(yùn)行時(shí)，達(dá)到某個(gè)設(shè)定狀態(tài)，STC控制儀將自動(dòng)關(guān)閉2只蝶閥，柴油機(jī)即從2TC轉(zhuǎn)入1TC狀態(tài)。旁通閥和放氣閥在柴油機(jī)特定的工作范圍內(nèi)開(kāi)啟。該型柴油機(jī)由1TC到2TC的轉(zhuǎn)換條件是：柴油機(jī)工況升高，當(dāng)A排增壓器轉(zhuǎn)速大于24 800 r/min，并且主機(jī)轉(zhuǎn)速大于730 r/min，或增壓壓力大于0.23 MPa時(shí)，STC控制儀將自動(dòng)打開(kāi)2只蝶閥（空氣閥和燃?xì)忾y），柴油機(jī)即從1TC轉(zhuǎn)入2TC狀態(tài)運(yùn)行。

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓系統(tǒng)及其應(yīng)用

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)設(shè)備。采用渦輪增壓技術(shù)的柴油機(jī)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(dòng)力支持。因此，在發(fā)電機(jī)組、重型機(jī)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(dòng)機(jī)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(jì)性。.......... 渦輪增壓器如同一個(gè)能量轉(zhuǎn)換樞紐，把廢氣的能量巧妙地轉(zhuǎn)化為提升進(jìn)氣效率的動(dòng)力源。

提高響應(yīng)速度和減少渦輪遲滯某些發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)會(huì)采用左右兩個(gè)渦輪增壓器，以改善增壓系統(tǒng)的響應(yīng)速度。在低轉(zhuǎn)速時(shí)，兩個(gè)渦輪可以協(xié)同工作，減少單個(gè)渦輪因尺寸過(guò)大而帶來(lái)的遲滯現(xiàn)象，從而實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)且迅速的動(dòng)力提升。滿足極端工況需求在高海拔或高溫等環(huán)境下，空氣密度較低，增壓器需要更加高效地工作以補(bǔ)償進(jìn)氣不足。采用雙渦輪增壓器可以更好地控制進(jìn)氣壓力和流量，提高發(fā)動(dòng)機(jī)在惡劣環(huán)境下的適應(yīng)性。總之，左右兩個(gè)渦輪增壓器的應(yīng)用主要是為了優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣效率、均衡各氣缸組的供氣，滿足高功率輸出及快速響應(yīng)的要求，從而實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的發(fā)動(dòng)機(jī)性能和燃油經(jīng)濟(jì)性。10137231新款HE500WG增壓器（右）用于PR776 R9100 R9150 LR11350傳感器故障可能導(dǎo)致渦輪增壓器無(wú)法準(zhǔn)確控制運(yùn)行狀態(tài)。寧夏進(jìn)口渦輪增壓器D926

新材料的應(yīng)用降低了渦輪增壓器的重量和慣性，提升了其動(dòng)態(tài)性能。青?？ㄌ販u輪增壓器10139607A

技術(shù)成熟與產(chǎn)品演變20世紀(jì)40年代，渦輪增壓器技術(shù)逐漸成熟。美國(guó)早期推出了BF、E系列低壓比增壓器，1949年開(kāi)始生產(chǎn)的L、H系列，以及60年代的C系列，都推動(dòng)了增壓器性能的持續(xù)提升。同時(shí)，瑞士推出了VTR系列，英國(guó)研發(fā)了MS和HP系列。這一階段的代表性產(chǎn)品是法國(guó)某公司于1962年漢諾威展覽會(huì)上展示的HS-400渦輪增壓器，其增壓比高達(dá)2.5，最高轉(zhuǎn)速達(dá)20000 r/min，適用于功率294.2~441.3 kW的柴油機(jī)。

結(jié)構(gòu)與工作原理渦輪增壓器由離心式壓氣機(jī)和渦輪組成一體，區(qū)別于燃?xì)廨啓C(jī)的關(guān)鍵在于：它不設(shè)燃燒室，渦輪依靠?jī)?nèi)燃機(jī)排氣的動(dòng)能驅(qū)動(dòng)，壓氣機(jī)提供的高壓空氣被送入氣缸，提高燃燒效率。渦輪和壓氣機(jī)葉輪裝配在同一根轉(zhuǎn)軸上，稱為轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子是渦輪增壓器的hexin部件，除了葉輪外，還包括密封件、承推片等部件。增壓器的基本構(gòu)成包括渦輪機(jī)殼體、壓氣機(jī)殼體、中間殼體、浮動(dòng)軸承、排氣旁通閥和執(zhí)行器等。排氣推動(dòng)渦輪高速旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)壓氣機(jī)葉輪將空氣壓入氣缸。由于渦輪直接承受高溫廢氣的沖擊，工作溫度高達(dá)600℃，轉(zhuǎn)速可達(dá)8000-11000r/min。因此，增壓器通常配備完善的潤(rùn)滑與冷卻系統(tǒng)，包括機(jī)油進(jìn)回油孔、冷卻液進(jìn)回水孔，以維持增壓器的穩(wěn)定運(yùn)行。 青海卡特渦輪增壓器10139607A