在我們了解完柴油機(jī)增壓系統(tǒng)后，為大家介紹一下最常用的柴油發(fā)電機(jī)增壓方法-廢渦輪增壓器，在柴油發(fā)電機(jī)組中我們統(tǒng)稱為廢氣渦輪增壓系統(tǒng)。今天重點(diǎn)為大家講解一下柴油機(jī)渦輪增壓器工作原理、結(jié)構(gòu)以及2種形式。

一、柴油機(jī)廢氣渦輪增壓工作原理

廢氣渦輪增壓是利用柴油機(jī)排出的廢氣能量來驅(qū)動(dòng)增壓器，將空氣壓縮后再送入氣缸的一種增壓方法。柴油機(jī)采用廢氣渦輪增壓后，可提高輸出功30%-100%以上，同時(shí)還可減少單位功率質(zhì)量，縮小外形尺寸，節(jié)省原材料，降低燃油消耗軋?jiān)龃蟛裼蜋C(jī)扭矩，提高載荷能力以及減少排氣對(duì)大氣的污染等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。

二、柴油機(jī)廢氣渦輪增壓結(jié)構(gòu)

柴油機(jī)廢氣渦輪增壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示。將柴油機(jī)排氣管接到增壓器的蝸殼上，柴油機(jī)排出的具有500?650℃高溫和一定壓力的廢氣經(jīng)蝸殼進(jìn)入噴嘴環(huán)，噴嘴環(huán)的通道面積由大逐漸變小，因而可以做到:雖然廢氣的壓力和溫度在下降，但其流速在不斷提高，高速的廢氣流，按一定的方向沖擊渦輪，使渦輪高速旋轉(zhuǎn)廢氣的壓力、溫度和速度越高，渦輪的轉(zhuǎn)速就越快通過渦輪的廢氣最后排入大氣。

三、柴油機(jī)廢氣渦輪增壓形式

廢氣渦輪增壓器按進(jìn)入渦輪的氣流方向，可分為軸流式和徑流式兩種。

1.徑琉式渦輪增壓器徑流式渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)如圖所示。

它主要是由蝸殼、噴嘴環(huán)、渦輪和轉(zhuǎn)子軸等組成徑流式渦輪增壓器工作時(shí)，柴油機(jī)排出的廢氣進(jìn)入增壓器的蝸殼后，沿增壓器專子軸的軸線垂直平面流動(dòng)，在葉輪中被迫沿著耷曲通道改變流動(dòng)方向，在離心力的作用下，氣流質(zhì)點(diǎn)投向葉片M面，壓力增加而相對(duì)速度降低；葉片凸面上則相對(duì)速度提高而壓力降低。

2.軸流式輪增壓器軸流式輪增壓器工作時(shí)柴油機(jī)排出的廢氣進(jìn)入增壓器的蝸殼之后、氣流沿著增壓器的轉(zhuǎn)子軸的軸線方向流動(dòng)，故稱軸流式。

廢氣渦輪增壓器按是否利用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管內(nèi)廢氣的脈沖能量，可分為恒壓式和脈沖式兩種增壓器。

①恒壓式廢氣輪增壓器是將多缸柴油機(jī)全部氣缸的排氣岐管接到一根排氣總管內(nèi)，再與增壓器與殼相鏈接，而廢氣以某一平均壓力順著一個(gè)單一的蝸殼進(jìn)氣道通向整個(gè)噴嘴環(huán)，這種增壓器常用于大功率高增壓柴油機(jī)中。

②脈沖式廢氣渦輪增壓器的排氣系統(tǒng)示意圖如圖所示。以六缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)為例來說明、其發(fā)火次序?yàn)?-5-3-6-2-4,通常將1、2、3缸的排氣道連接到一根排氣歧管上，沿蝸殼上的一條進(jìn)氣道通向半圏噴嘴環(huán)多而將4、5、6缸的排氣道連接到另一根排氣歧管，沿蝸殼上的另一條進(jìn)氣道，通向另半圏噴嘴環(huán)，這樣合缸排氣互不干擾，這種結(jié)構(gòu)可以充分利用廢氣的脈沖能量。

廢氣渦輪增壓器的主要性能指標(biāo)是空氣壓力升高比，簡(jiǎn)稱壓比，用nk表示，它是壓氣機(jī)出口空氣壓力PK和壓氣機(jī)進(jìn)口空氣壓力p1的比值，即nk=pk/pl

壓氣機(jī)出口空氣壓力值越大、進(jìn)入氣缸的空氣密虔也越大，渦輪增壓器按壓比大小可分為低、中、高增壓三種：

低增數(shù)nk<1.7沖增壓nk=1.7?2.5:高增壓nk>2.5

nk>1.8的中增壓、就要采用中器以降低壓氣機(jī)出口空氣溫度，使進(jìn)入氣缸的空氣密度增大，目前、油發(fā)動(dòng)機(jī)上普遍采用低、中增壓徑流脈沖式廢氣渦輪增壓器。高增壓柴油機(jī)已式為發(fā)展趨勢(shì)。

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