废气涡轮增压系统(Turbocharger)该系统的增压器利用发动机排放的废气驱动涡轮,从而带动压气机进行空气压缩。相比机械增压系统,废气涡轮增压器不直接消耗发动机的输出功率,因此能够提高发动机的整体热效率。复合增压系统(Twincharger)复合增压系统结合了机械增压和废气涡轮增压的优点,在低速时由机械增压提供增压效果,在高速时由废气涡轮增压提供增压。这种增压方式广泛应用于高性能柴油机,能够提供更好的动力响应和燃油经济性。艾尔梯匹LTP涡轮增压器380-8698A/302-7443A/适用于C18涡轮增压器用于WJH03167油田296-7643A(263-3220A)涡轮增压器如同一个能量转换枢纽,把废气的能量巧妙地转化为提升进气效率的动力源。陕西原厂涡轮增压器D934S
提高响应速度和减少涡轮迟滞某些发动机设计会采用左右两个涡轮增压器,以改善增压系统的响应速度。在低转速时,两个涡轮可以协同工作,减少单个涡轮因尺寸过大而带来的迟滞现象,从而实现平稳且迅速的动力提升。满足极端工况需求在高海拔或高温等环境下,空气密度较低,增压器需要更加高效地工作以补偿进气不足。采用双涡轮增压器可以更好地控制进气压力和流量,提高发动机在恶劣环境下的适应性。总之,左右两个涡轮增压器的应用主要是为了优化发动机的进气效率、均衡各气缸组的供气,满足高功率输出及快速响应的要求,从而实现更优的发动机性能和燃油经济性。10137231新款HE500WG增压器(右)用于PR776 R9100 R9150 LR11350青海KUBOTA涡轮增压器10326868A利用废气驱动的涡轮增压器,在不增加发动机排量的情况下,有效增加了进入气缸的空气量。
为了满足IMO Tier Ⅲ法规中对NOX排放的限制,可以采用废气再循环(EGR)和强米勒循环等有潜力的机内减排技术,这些技术降低了柴油机的有效充气效率,需大幅度提高增压压力来补偿,两级增压系统可提高单级增压无法实现的高增压比,与此同时,两级增压系统的效率高于单级增压,能够改善柴油机的经济性。2006年,Wartsila与ABB公司合作开展了两级增压系统的试验,全负荷工况下的压比达到了9,NOX排放下降了50%。近两年,两公司有合作将两级增压系统安装到了量产的W20V32型中速机上,其进气门关闭角度达到了70 ° CA BBDC,压比达到了7.4,油耗和排放都得到了降低。
涡轮增压器的起源与发展历程技术萌芽与初步应用19世纪末,随着叶轮式机械的诞生,人们逐渐认识到其与活塞式内燃机的本质区别。1905年11月,瑞士工程师艾尔弗雷德·比希(AlfredBüchi)提出了将活塞式内燃机与叶轮式机械结合的设想,即废气涡轮增压器。1925年,比希获得了“脉冲增压”ZL,这一技术至今仍是提高内燃机性能的重要手段。20世纪20年代,瑞士某公司成功设计并试制了DIYI台废气涡轮增压器,与四冲程柴油机配套使用。该增压器的增压比为1.3,采用两级离心式压气机,这一成果标志着柴油机技术的又一里程碑。1926年,全球SHOUJIA增压器公司在瑞士成立,同年德国成功生产出DIYI批涡轮增压柴油机,使柴油机功率从423kW提升至551kW,增幅约30%,尽管早期增压器的使用寿命仍然较短。若发现涡轮增压器有异常噪音或振动,应及时检修。
柴油机涡轮增压器由于维护不良容易导致喘振,严重时可能造成设备bao zha或报废,带来巨大经济损失。本文通过一例工厂实例,分析喘振的原因、处理方法及物理机制。喘振故障现象工厂柴油发电机组出现“放炮”现象:进气管强烈回冲机组转速、负荷剧烈波动增压空气压力和无功剧烈摆动机组震动剧烈,无法正常运行初步处理检查排温、燃油喷嘴、进排气门等部件,但未能根本解决问题。
联合运行分析压气机特性:流量降低到一定值后进入喘振区,工作不稳定。柴油机流量特性:转速、气门重叠时间、涡轮流道尺寸影响流量特性曲线。联合运行线:正常应穿过压气机高效区,若接近或穿越喘振线就会导致喘振。 废气旁通阀故障可能导致涡轮增压器无法正常调节进气压力。甘肃利勃海尔涡轮增压器D934S
涡轮增压器的外壳破裂是比较严重的故障,需要及时更换。陕西原厂涡轮增压器D934S
二、涡轮增压器的关键组成部分进气系统:增压器进口滤网、消声器、增压器叶轮、扩压器、空气冷却器、进气总管、进气阀。排气系统:排气阀、排气支管、排气总管、废气涡轮、排气管、废气锅炉。监测设备:涡轮转子转速传感器、排烟温度计、增压端压力表、空气冷却器前后压差计。这些部件相互联动,确保增压器在理想状态下稳定高效运行。一旦出现异常,监测数据的波动往往揭示潜在故障。三、涡轮增压器常见异常现象及原因分析废气涡轮进口端温度过高可能原因:喷油器雾化不良、高压油泵供油时序滞后、排气阀密封不严、燃油质量差、扫气压力低。影响:增压器转速异常升高,长时间高温会导致转子部件损坏。废气涡轮端温度过低可能原因:供油时序过早、喷油器堵塞、低负载运转。影响:增压器转速下降,进气量不足,导致功率下降。增压端扫气压力异常扫气压力过高:进气阀泄漏、空气冷却器密封不良、增压器转速过快。扫气压力过低:空气冷却器脏堵、涡轮转速降低、转子轴承磨损。增压器喘振可能原因:进气通道堵塞、压气端叶轮转速不足、排烟脉动。影响:增压器振动剧烈,伴随异响,长期喘振可能导致叶轮损坏。陕西原厂涡轮增压器D934S