技術成熟與產品演變20世紀40年代,渦輪增壓器技術逐漸成熟。美國早期推出了BF、E系列低壓比增壓器,1949年開始生產的L、H系列,以及60年代的C系列,都推動了增壓器性能的持續提升。同時,瑞士推出了VTR系列,英國研發了MS和HP系列。這一階段的代表性產品是法國某公司于1962年漢諾威展覽會上展示的HS-400渦輪增壓器,其增壓比高達2.5,最高轉速達20000 r/min,適用于功率294.2~441.3 kW的柴油機。
結構與工作原理渦輪增壓器由離心式壓氣機和渦輪組成一體,區別于燃氣輪機的關鍵在于:它不設燃燒室,渦輪依靠內燃機排氣的動能驅動,壓氣機提供的高壓空氣被送入氣缸,提高燃燒效率。渦輪和壓氣機葉輪裝配在同一根轉軸上,稱為轉子。轉子是渦輪增壓器的hexin部件,除了葉輪外,還包括密封件、承推片等部件。增壓器的基本構成包括渦輪機殼體、壓氣機殼體、中間殼體、浮動軸承、排氣旁通閥和執行器等。排氣推動渦輪高速旋轉,帶動壓氣機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600℃,轉速可達8000-11000r/min。因此,增壓器通常配備完善的潤滑與冷卻系統,包括機油進回油孔、冷卻液進回水孔,以維持增壓器的穩定運行。 渦輪在廢氣作用下旋轉,帶動壓縮機葉輪,使進氣被壓縮,為后續的燃燒創造良好條件。福建拆車渦輪增壓器供應
廢氣渦輪增壓器優點:提高功率和扭矩:利用廢氣能量驅動渦輪,增加了進氣量,明顯提升了發動機的功率和扭矩。節省燃油:在同等動力輸出下,渦輪增壓發動機通常比自然吸氣發動機更節省燃油,因為它可以更高效地利用燃料。降低排放:通過提高燃燒效率,廢氣渦輪增壓器可以減少有害排放物,如氮氧化物(NOx)和二氧化碳(CO2)。缺點:渦輪遲滯:由于渦輪增壓器需要廢氣推動渦輪,低轉速時排氣量不足,可能導致增壓器反應延遲,稱為“渦輪遲滯”。復雜性和成本:渦輪增壓器增加了發動機系統的復雜性,可能帶來維護和制造成本的增加。黑龍江久保田渦輪增壓器5700246A定期清潔渦輪增壓器周圍的灰塵和雜物,保證其散熱良好。
采用廢氣渦輪增壓系統的柴油發動機能夠提升30%~100%的功率,并降低3%~10%的燃油消耗率,同時有效減少發動機的單位功率重量和體積,使其在各種環境下均能高效運行。特別是在高原地區,由于空氣稀薄,發動機功率會隨海拔升高而下降(每上升1000m,功率下降約8%~10%)。使用增壓系統后,不僅能恢復發動機功率,還能優化燃油消耗,提高經濟性。LTP渦輪增壓器5700107A用于R944B,LTP渦輪增壓器10123120A,LTP渦輪增壓器10139607A,LTP渦輪增壓器 11393211A
渦輪增壓器作為提高內燃機功率和效率的重要技術,在百余年的發展歷程中不斷演進。從z初的概念提出到成熟的工業化應用,每一次技術突破都推動著內燃機性能的飛躍。如今,渦輪增壓器不僅廣泛應用于汽車、船舶和工業設備,更在節能減排和清潔能源轉型中扮演著不可替代的角色。
二十世紀七十年代末期,MTU公司首先開發出相繼增壓系統,隨后成功應用在該公司之后生產的各系列高性能指標柴油機。1983年法國SEMTpielstick公司開始在16PA4-200VG-D6、PA6-280、PC4-570系列柴油機上進行相繼增壓技術研究。1992年德國KKK公司渦輪增壓器廠在漢諾威貨車上提出了一種用于車用和工業用柴油機的相繼渦輪增壓系統。1992年Mercedes-Benz為MTU12V396TE14型柴油機選配2臺增壓器的相繼增壓系統,并shouci安裝到DF200型內燃機車上。1998年,美國海軍運用相繼增壓技術對裝備在LPD-17船塢運輸艦上的帶增壓放氣的16VPC2-5中速柴油機進行了改造。 渦輪增壓器優化了發動機的進氣效率,進而提升了整體性能表現。
故障分析。根據STC系統的工作原理分析前述故障的原因。結合船舶航行的時機,該柴油機各系統復位后重新啟動,加速加負荷,當達到1TC轉2TC的條件時,STC控制儀發出指令,打開B列增壓器進、排氣管上的空氣閥和燃氣閥,經仔細觀察,又出現了和前述一樣的故障現象,即燃氣閥打開較慢,A列排氣背壓高報警、冒煙報警、負荷限制報警,柴油機無法從1TC自動轉換成2TC運行,隨即柴油機故障停車。因此,應從STC控制系統工作是否正常和監控系統報警內容進行故障原因排查。2.2故障排查1)檢查STC控制系統工作是否正常。嘗試在STC控制儀和STC蝶閥檢測、機旁手動、電磁閥箱上用手動方式把1TC轉換成2TC,觀察發現手動轉換過程中燃氣閥動作雖然偏慢,但STC控制儀和機旁電磁閥箱都可以正常手動操作和轉換,初步判定STC控制空氣管路正常、電磁閥功能正常、STC控制系統電氣元件工作正常。2)檢查A列排氣背壓高報警情況。A列排氣背壓高報警可能有以下幾種原因:①排氣管堵塞,排氣不暢造成排氣背壓高;②在1TC到2TC的轉換過程中,氣缸內燃油供油量增大,排氣量增大造成排氣背壓高;③A列排氣背壓傳感器損壞誤報警;④其它原因造成排氣背壓高。渦輪增壓器出現故障時,可能會導致發動機動力明顯下降。西藏LTP渦輪增壓器D936L
廢氣旁通閥故障可能導致渦輪增壓器無法正常調節進氣壓力。福建拆車渦輪增壓器供應
可變截面渦輪增壓系統的基本工作原理是從低速到高速通過分段或連續改變渦輪截面,來提高發動機低工況時的過量空氣系數。燃氣通過渦輪噴嘴葉片時,根據發動機外界負荷的變化來改變噴嘴環葉片的角度,是進入渦輪葉片的氣流參數發生變化,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還可以提高柴油機的瞬態特性和降低瞬態排放。該系統的缺點是增壓器結構復雜,制造成本較高,需要專門的控制機構。
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,在柴油機全工況范圍內進行調節,歐美采用可變截面渦輪增壓技術已成主流。可變進氣道增壓器;可變噴嘴環增壓器;可變渦輪喉口增壓器;可變葉片增壓器; 福建拆車渦輪增壓器供應