二、VGT增壓器的工作原理VGT的hexin在于可調(diào)節(jié)的噴嘴葉片,通過改變排氣進入渦輪的通道面積,實現(xiàn)增壓特性的動態(tài)優(yōu)化:低速/低負荷:噴嘴葉片關(guān)閉,排氣流速加快,快速提升渦輪轉(zhuǎn)速,減少渦輪遲滯。高速/高負荷:噴嘴葉片打開,降低排氣沖擊力,控制增壓壓力,防止渦輪超速。這種設(shè)計不僅提升了低速扭矩,使動力輸出更平順,還能在高速工況下保護增壓器,延長使用壽命。三、VGT增壓器的優(yōu)點動力平順:無明顯增壓介入突兀感,加速過程更加線性。燃油經(jīng)濟性:合理的增壓控制優(yōu)化燃油噴射,減少不完全燃燒。排放優(yōu)化:精確控制增壓壓力,降低排氣溫度,減少NOx和顆粒物排放。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。浙江LIEBHERR渦輪增壓器11393211A
意大利IsottaFraschini公司的V1312HPCR-4V柴油機,日本Niigata公司的16V20FX柴油機,芬蘭Wartsila公司的18V26X柴油機,以及德國MAN公司的V28/33DSTC柴油機都使用相繼增壓機型,幾家公司設(shè)計的相繼增壓系統(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)簡單,便于高工況放氣以及進排氣旁通技術(shù)的應(yīng)用。國內(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,率先開展了相繼增壓柴油機熱力過程的計算與分析,隨后與陜西柴油機廠合作完成了針對12VPA6-280STCMPC柴油機的理論及試驗研究;1996年~2000年間,研發(fā)出16PA6-280STC柴油機的相繼增壓系統(tǒng)及STC控制儀,并已批量生產(chǎn)。中國北方發(fā)動機研究所以12V150柴油機為基礎(chǔ),完成了MPC+STC的系統(tǒng)改造,并對其1TC和2TC狀態(tài)分別進行了外特性試驗,確定了STC系統(tǒng)的切換點。上海交通大學(xué)基于D6114車用柴油機進行大小渦輪相繼增壓系統(tǒng)改造,并對改造后的相繼增壓系統(tǒng)進行了理論和試驗研究。上海711所針對MWMTBD234V8型船舶柴油機應(yīng)用相繼增壓技術(shù)進行了一些理論與性能試驗研究,并研制了電子控制系統(tǒng)。黑龍江利勃海爾渦輪增壓器特價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。
二、渦輪增壓器的關(guān)鍵組成部分進氣系統(tǒng):增壓器進口濾網(wǎng)、消聲器、增壓器葉輪、擴壓器、空氣冷卻器、進氣總管、進氣閥。排氣系統(tǒng):排氣閥、排氣支管、排氣總管、廢氣渦輪、排氣管、廢氣鍋爐。監(jiān)測設(shè)備:渦輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速傳感器、排煙溫度計、增壓端壓力表、空氣冷卻器前后壓差計。這些部件相互聯(lián)動,確保增壓器在理想狀態(tài)下穩(wěn)定高效運行。一旦出現(xiàn)異常,監(jiān)測數(shù)據(jù)的波動往往揭示潛在故障。三、渦輪增壓器常見異?,F(xiàn)象及原因分析廢氣渦輪進口端溫度過高可能原因:噴油器霧化不良、高壓油泵供油時序滯后、排氣閥密封不嚴、燃油質(zhì)量差、掃氣壓力低。影響:增壓器轉(zhuǎn)速異常升高,長時間高溫會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子部件損壞。廢氣渦輪端溫度過低可能原因:供油時序過早、噴油器堵塞、低負載運轉(zhuǎn)。影響:增壓器轉(zhuǎn)速下降,進氣量不足,導(dǎo)致功率下降。增壓端掃氣壓力異常掃氣壓力過高:進氣閥泄漏、空氣冷卻器密封不良、增壓器轉(zhuǎn)速過快。掃氣壓力過低:空氣冷卻器臟堵、渦輪轉(zhuǎn)速降低、轉(zhuǎn)子軸承磨損。增壓器喘振可能原因:進氣通道堵塞、壓氣端葉輪轉(zhuǎn)速不足、排煙脈動。影響:增壓器振動劇烈,伴隨異響,長期喘振可能導(dǎo)致葉輪損壞。
某船在航行過程中逐漸加速,主機轉(zhuǎn)速和負荷逐漸加大,當達到1TC轉(zhuǎn)換成2TC的條件時,STC控制系統(tǒng)無法完成由1TC向2TC自動轉(zhuǎn)換,且在轉(zhuǎn)換過程中監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)報警。經(jīng)仔細查看發(fā)現(xiàn):①A列排氣背壓高報警;②冒煙報警;③負荷限制報警,隨即主機故障停車。2故障分析與排查2.1故障分析1)STC系統(tǒng)基本原理。某型柴油機STC系統(tǒng)工作原理圖見圖1,該柴油機采用2臺單級廢氣渦輪增壓的相繼增壓系統(tǒng)。圖1中,右側(cè)增壓器(TCA)為基本增壓器,左側(cè)增壓器(TCB)為受控增壓器。為了實現(xiàn)受控增壓器隨著工況的變化而“投入”和“切除”,在受控增壓器壓氣機的出口安裝了1個“空氣閥”,在渦輪的進口安裝了1個“燃氣閥”。電機故障可能使渦輪增壓器的電動輔助功能失效。
燃氣閥、空氣閥控制受控增壓器的“投入”和“切除”。當柴油機啟動和低工況運行時,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));柴油機轉(zhuǎn)速和負荷升高,達到某個設(shè)定狀態(tài),STC控制儀將自動打開2只蝶閥,柴油機從1TC工作狀態(tài)轉(zhuǎn)入2TC工作狀態(tài),2個增壓器TCA和TCB都工作[2]。柴油機從高工況向低工況運行時,達到某個設(shè)定狀態(tài),STC控制儀將自動關(guān)閉2只蝶閥,柴油機即從2TC轉(zhuǎn)入1TC狀態(tài)。旁通閥和放氣閥在柴油機特定的工作范圍內(nèi)開啟。該型柴油機由1TC到2TC的轉(zhuǎn)換條件是:柴油機工況升高,當A排增壓器轉(zhuǎn)速大于24 800 r/min,并且主機轉(zhuǎn)速大于730 r/min,或增壓壓力大于0.23 MPa時,STC控制儀將自動打開2只蝶閥(空氣閥和燃氣閥),柴油機即從1TC轉(zhuǎn)入2TC狀態(tài)運行。檢查渦輪增壓器的密封性能,防止機油泄漏影響其正常工作。云南進口渦輪增壓器公司
不少混合動力車型結(jié)合了渦輪增壓器與傳統(tǒng)內(nèi)燃機,發(fā)揮各自優(yōu)勢。浙江LIEBHERR渦輪增壓器11393211A
渦輪增壓器本質(zhì)上是一種利用壓縮空氣來提高發(fā)動機進氣量的空氣壓縮機。其工作過程是:發(fā)動機燃燒后產(chǎn)生的高溫、高速廢氣經(jīng)過燃氣進氣殼進入噴嘴膨脹,利用廢氣的沖擊力推動渦輪轉(zhuǎn)動;渦輪與同軸的壓氣機葉輪相連,葉輪借助空氣濾清器供給的新鮮空氣進行壓縮,并將增壓后的空氣送入氣缸。隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的提升,廢氣流量和渦輪轉(zhuǎn)速同步增加,葉輪壓縮的空氣更多,從而使氣缸內(nèi)的空氣壓力和密度升高,使得燃料燃燒更加充分,進而提高發(fā)動機的輸出功率。浙江LIEBHERR渦輪增壓器11393211A