渦輪增壓器本質上是一種利用壓縮空氣來提高發動機進氣量的空氣壓縮機。其工作過程是:發動機燃燒后產生的高溫、高速廢氣經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。隨著發動機轉速的提升,廢氣流量和渦輪轉速同步增加,葉輪壓縮的空氣更多,從而使氣缸內的空氣壓力和密度升高,使得燃料燃燒更加充分,進而提高發動機的輸出功率。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。江西拆車渦輪增壓器10326868A
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; 廣東原廠渦輪增壓器價格若渦輪葉片損壞,會聽到異常的嘯叫聲。
提高響應速度和減少渦輪遲滯某些發動機設計會采用左右兩個渦輪增壓器,以改善增壓系統的響應速度。在低轉速時,兩個渦輪可以協同工作,減少單個渦輪因尺寸過大而帶來的遲滯現象,從而實現平穩且迅速的動力提升。滿足極端工況需求在高海拔或高溫等環境下,空氣密度較低,增壓器需要更加高效地工作以補償進氣不足。采用雙渦輪增壓器可以更好地控制進氣壓力和流量,提高發動機在惡劣環境下的適應性。總之,左右兩個渦輪增壓器的應用主要是為了優化發動機的進氣效率、均衡各氣缸組的供氣,滿足高功率輸出及快速響應的要求,從而實現更優的發動機性能和燃油經濟性。10137231新款HE500WG增壓器(右)用于PR776 R9100 R9150 LR11350
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。由于進氣量增加,燃燒更充分,渦輪增壓器有助于提高發動機的燃油經濟性。
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。渦輪增壓器能讓車輛在高速行駛時,依然保持充沛的動力儲備。江西拆車渦輪增壓器10326868A
新材料的應用降低了渦輪增壓器的重量和慣性,提升了其動態性能。江西拆車渦輪增壓器10326868A
預防性維護與管理對策為了保障渦輪增壓器的長期穩定運行,建議采取以下預防性措施:定期保養:按照規定周期(如每運行100小時)更換精濾器濾芯,保持油路暢通和滑油清潔;定期使用內窺鏡檢查油封和渦輪葉片狀態,清理燃氣進口端波紋管并檢測異物。實時監控:加強對增壓器轉速、增壓壓力、滑油壓力及溫度等參數的監控,尤其注意油壓變化;當滑油壓力下降到預警范圍時,立即采取停機檢查措施,防止因供油不足導致軸承燒損。柴油機運行管理:優化柴油機燃燒狀態,確保廢氣排放溫度、壓力和流量穩定。避免頻繁加減速和負荷快速變化,從而保障增壓器與發動機之間的匹配性,延長增壓器壽命。江西拆車渦輪增壓器10326868A