柴油机 增压器后 空气 温度变化过程

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某柴油机车型CAC中冷器的理论设计

某柴油机车型CAC中冷器的理论设计

某柴油机车型CAC中冷器的理论设计作者:苏宁宁苏国勇乔书珂来源:《科技视界》2016年第23期【摘要】进气增压冷却是提高柴油机功率、降低柴油机热负荷的重要方法,为了满足柴油内燃机向高速、大功率发展,中冷器进行了相应的蜕变,本文介绍了中冷器芯体的设计与整车的布置的校核,选择最优的芯体,达到减重及降低单车成本的目的。

【关键词】柴油机;中冷器;芯体现柴油车上普遍采用涡轮增压器,空气经过增压器后,压力增加,温度升高,不同的增压比,增压后的出气温度一般可达100-200℃之间,中冷器可降低增压后的空气温度,提高充气效率,达到降低排放的目的。

中冷器分为水冷式和风冷式,下文主要介绍风冷式CAC中冷器,以环境空气为介质来冷却增压发动机进气的热交换器。

1 专业术语中冷器主要有芯体、气室组成。

芯子由散热带、冷却管、主板、侧板等组成,芯体是设计中冷器的关键,芯体设计会用到以下参数:1.1 冷侧中冷器与冷却空气接触面。

1.2 热侧中冷器与增压空气接触面。

1.3 冷侧迎风面积At垂直与冷却空气流动的芯体的正面积,芯体正表面芯高H与芯宽W的乘积。

1.4 散热面积Ac是散热管与散热带的暴露在空气中的外表面积之和。

1.5 热侧空气放热量Qh中冷器在稳定工作状态时,热侧空气所放出的热量,单位为Kw。

Gh:增压空气质量流量,单位Kg/hCph:增压空气热比容,单位KJ/Kg.℃,一般取1.009 KJ/Kg.℃thi:中冷器热侧进气温度,单位℃tho:中冷器热侧出气温度,单位℃1.6 冷侧空气吸热量Qc中冷器在稳定状况下所吸收的热量,单位为Kw。

Gc:冷侧进气质量流量,单位Kg/hCpc:冷侧空气热比容,单位KJ/Kg.℃,一般取1.005 KJ/Kg.℃tci:冷侧空气经过中冷器前进气温度,单位℃tco:冷侧空气经过中冷器后进气温度,单位℃1.7 设计散热量QD在规定条件下将增压空气冷却到规定温度时,热侧空气的放热量,是发动机对中冷器的热侧放热量QD要求的最低限值。

柴油机 增压器压气机 出口温度 变化 过程

柴油机 增压器压气机 出口温度 变化 过程

柴油机增压器压气机出口温度变化过程一、概述1.1 柴油机增压器的应用柴油机增压器作为内燃机的一种重要部件,在提高机动车动力性能和燃油效率方面发挥着至关重要的作用。

增压器通过将空气压力增加到进气歧管中,提高了气缸内充气密度,使得柴油机在相同转速下获得了更大的功率输出。

增压器的性能直接关系到柴油机的工作效率和燃料经济性。

1.2 出口温度的重要性在增压器工作过程中,出口温度是一个重要参数,它直接影响到增压器和发动机的工作状态。

过高的出口温度不仅会影响增压器的稳定性和寿命,还会导致内燃机排放的气体温度升高,从而影响排放性能和环保要求。

二、增压器压气机出口温度变化的原因和分析2.1 压气机出口温度变化过程压气机的出口温度在增压器工作过程中会发生变化,这种变化是由多种因素综合作用所致的。

正常情况下,随着增压器工作负荷的增加,增压器的出口温度也会相应升高。

然而,在实际工作中,增压器压气机出口温度的变化受到多种因素的影响。

2.2 影响因素及原因分析(1)空气压缩比的影响增压器压气机出口温度与空气压缩比成正比,在增压器工作中,当空气压缩比增加时,压气机出口温度也会相应升高。

而压气机出口温度升高过快会导致增压器的热负荷增加,从而影响增压器的稳定性和寿命。

(2)进气温度的影响增压器进气温度的改变也会导致压气机出口温度的变化。

当进气温度升高时,增压器压气机出口温度也会相应增加,这是由于气体经过增压机压缩后温度升高导致的。

(3)增压器设计参数的影响增压器的设计参数也会对压气机出口温度的变化产生影响。

例如增压器的转速、压气机叶片数等设计参数的改变会直接影响压气机出口温度的变化情况。

(4)空气泄漏和过滤不良增压器工作时,空气泄漏和过滤不良也会导致压气机出口温度的变化。

可能会导致压气机出口温度异常增加,进而影响增压器的工作效果和发动机性能。

三、增压器压气机出口温度变化的解决方案3.1 优化增压器设计参数针对增压器压气机出口温度变化的原因,可以通过优化增压器的设计参数来减小压气机出口温度的变化。

柴油发动机结构原理详细讲解(玉柴)

柴油发动机结构原理详细讲解(玉柴)

柴油机和汽油机区别
• 汽油机与柴油机比较各有特点;汽油机转速高, 质量小,噪音小,起动容易,制造成本低;柴油 机压缩比大,热效率高,经济性能和排放性能都 比汽油机好,这些都是柴油机的显著优势。
• 由于现在燃油价格一路飙升,汽油机的使用成本 越来越高,柴油的价格优势掀起了汽改柴的一代 潮流,随着柴油机设计水品和柴油机零部件生产 工艺的提高,柴油机原有噪声大、体积庞大、质 量沉重振动大,制造和维修费用高等问题都得到 了克服。
曲柄连杆机构
曲柄连杆机构
曲柄连杆机构是发动机实现工作循环,完成能量转换的 主要运动零件。它由活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。 在作功行程中,活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动, 通过连杆转换成曲轴的旋转运动,并从曲轴对外输出动 力。而在进气、压缩和排气行程中,飞轮释放能量又把 曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。
汽油机
汽油与空气缸外混合,进 入可燃混合气
电火花点燃混合气
有点火系
无喷油器
柴油机
进入气缸的是纯空气 高温气体加热柴油燃烧
无点火系 有喷油器
燃料的理化性能决定了汽油机是点燃,柴油机是压燃。
柴油机和汽油机区别
• 燃料特性:
– 柴油:粘度大、挥发性差、自燃性好 – 汽油:粘度小、挥发性好、燃点相对于柴油高
曲轴飞轮总成
• 玉柴各种机型的曲轴均采用整体式全支承结构(即相邻两个曲拐 之间都设有主轴颈)。
• 小头端与正时齿轮有多种定位安装形式:键槽、销钉、过盈配合
曲轴的装配要点
• 曲轴的清洗: • 正时齿轮的安装: • 上下主轴瓦、止推片(瓦)的安装 • 曲轴轴向间隙的检查和调整 • 主轴承螺栓的拧紧力矩
气门间隙的调整
气门间隙调整原则——气门在完全关闭的情况下,才能调整气门间隙 即挺柱(或摇臂)必须落在凸轮的基圆上才可调整。

柴油机进排气系统

柴油机进排气系统

第五部分 柴油机进排气系统 五、排气旁通阀
旁通阀控制膜盒
排 气 压 力
情景一:涡轮增压技术
放气阀门
接压气机出口
膜 片 上 压 力
弹簧作用力
旁通阀控制膜盒
第五部分 柴油机进排气系统 五、排气旁通阀
情景一:涡轮增压技术
旁通阀控制膜盒
当旁通阀处于关闭 状态时,所有排气均经 过废气涡轮;当旁通阀 处于开启状态时,只有 部分废气经过废气涡轮。
第五部分 柴油机进排气系统
情景一:涡轮增压技术
五、排气旁通阀 为什么要设置旁通阀?
为了避免“过增压”现象和“增压不足”现象的发生,在 涡轮增压器上就设计了废气旁通装置,它是通过一系列机构, 在压气压力过高时,设法减少去向涡轮的废气,以降低涡轮 转速,从而限制进压气机的压气;而在压气压过低时,则增 加去向涡轮的废气,以提高涡轮转速,从而增加进压气机的 压气。
废气涡轮增压器是由废气驱动的涡轮、径流式压气机和废气旁通阀机构 组成的。
涡轮叶片
压气机叶片
第五部分 柴油机进排气系统
情景一:涡轮增压技术
四、涡轮增压器
废气涡轮增压器是由废气涡轮驱叶动片的涡轮、径流式压气机和废气旁通阀机构 组成的。
压气机叶片
废气旁通机构
第五部分 柴油机进排气系统
情景一:涡轮增压技术
增加,充量增大,配合 中冷技术、高压燃油喷 射、电控共轨喷射、多 气门技术等,可更有效 地控制微粒的排放。
第五部分 柴油Leabharlann 进排气系统情景一:涡轮增压技术
四、涡轮增压器
废气涡轮增压器是由废气驱动的涡轮、径流式压气机和废气旁通阀机构 组成的。
第五部分 柴油机进排气系统
情景一:涡轮增压技术

柴油机.换气过程

柴油机.换气过程

进气阶段
① ②

从进气阀开启到进气阀关闭的阶段(活塞的抽吸+进 气气流的惯性) 进气提前开启角(10°~40°)和进气延后关闭角的目 的是为了尽力吸入新鲜空气。
进气提前开启角过大会造成废气倒灌 进气提前开启角过小则影响进气; 进气延后关闭角过小会影响空气流动惯性而减小进气量, 进气延后关闭角过大则使新鲜空气倒流出气缸并使有效压 缩比减小。

实际进气时刻:是气缸内压力低于进气管压力时才 真正进入气缸。非增压柴油机的实际进气时刻在上 止点后。
气阀叠开和 燃烧室扫气
① 气阀重叠角的定义:在上止点前后,从进气阀开启到 排气阀关闭这段时间进气阀和排气阀同时开启所对应 的曲轴转角称为气阀重叠角。一般非增压机为 20°~50°CA,增压机为80°~140°CA 燃烧室扫气:在气阀叠开期间新鲜空气对燃烧室的清 扫称为燃烧室扫气(一般只有增压四冲程柴油机才能 实现燃烧室扫气 )
强制排气阶段


从自由排气结束到排气阀关闭这一阶段

③ 排气过程是由活塞的推挤造成的,故称为强制排气 阶段。 当活塞到达上止点后向下运行的初期,由于排气行 程中形成的高速排气流的惯性作用下,废气继续排 出气缸,故称为惯性排气。 因此排气阀在上止点后滞后关闭,一般排气迟闭角 为10~70°(CA)。实现了过后排气,延长了排气时间, 增大了气阀的时面值,可使废气排得干净,排气功 减小,排气流的惯性得到充分利用。但过大的排气 迟闭角会导致废气倒流,最理想的关闭角是当废气 从气缸流出的流动刚好停止时。
扫气系数S =1.4~2.0。视换气形式和增压程 度的不同而不同。 说明扫气空气消耗的相对量

小结
换气质量愈高,扫气效率s愈高,残余废气系数 r 愈小,扫气过量空气系数k 愈小,扫气系数 S 愈小。换气质量越完善。 四冲程柴油机用充气(量)系数v和残余废气系数 r 衡量换气过程进行的完善程度 二冲程柴油机用充气(量)系数v、扫气效率s和 残余废气系数r衡量换气过程进行的完善程度。 扫气过量空气系数k主要是评定扫气过程所消耗 的新鲜空气量的多少。

涡轮增压器的原理使用参考资料

涡轮增压器的原理使用参考资料

涡轮增压器的原理和使用目录前言一、为什么要安装增压器1、柴油机增压的原理2、柴油机涡轮增压的优点二、涡轮增压器解绍1、废气涡轮增压器的结构2、废气涡轮增压器的工作原理3、废气涡轮增压器的指标和特性4、涡轮增压柴油机和自然吸气柴油机主要区别5、柴油机和涡轮增压器的匹配三、怎样使用增压器1、增压器的安装安装前的准备安装时注意事项主要螺栓扭矩和主要配合间隙2、增压器的使用起动运转停机四、怎样维护保养涡轮增压器1、日常维护保养2、定期维护保养3、折检和调整五、怎样诊断和排除涡轮增压器的故障1、噪声异常2、振动异常3、压气端漏油4、涡轮端漏油5、压气机喘振6、轴承烧损7、转子转动不灵合8、叶轮断裂9、增压压力过低10、增压压力过高一、为什么要安装涡轮增压器1、柴油机增压的原理所谓柴油机增压,就是将进入柴油机气缸内的空气,利用一种装置予先进行压缩,提高其密度,并在供油系统的合理配合下,使更多的燃料得到充分燃烧,从而使柴油机发出更大的功率。

由于空气量增加,燃烧充分,所以还可提高柴油机的经济性和减少柴油机有害成分的排放。

根据增压方式的不同,有机械增压,气波增压及废气涡轮增压及复合增压等形式。

目前应用最普遍的是废气涡轮增压。

所谓废气涡轮增压,就是利用柴油机排出的废气,来驱动涡轮高速旋转,使空气的压力提高,从而提高了空气的密度,达到了增压、提高柴油机功率的目的。

2、柴油机涡轮增压的优点(1)提高了柴油机经济性,降低油耗率在5%--10%以上。

这是因为:●涡轮增压回收了部分废气能量,所以使有效功得到提高。

由于回收废气能量可使油耗率降低3%--4%●涡轮增压后,进入柴油机的新鲜空气温度较高。

改善了燃料的蒸发,加之空气量增加,油气混合更加均匀。

使燃烧更完善充分,从而降低了燃油耗率。

●涡轮增压后,加之柴油机功率提高,机械摩擦损失相对减少,因而使机械效率提高。

从而提高了柴油机的经济性,降低了油耗率。

(2)提高了柴油机的动力性。

二冲程柴油机的换气过程可分为哪几个阶段

二冲程柴油机的换气过程可分为哪几个阶段

一、二冲程柴油机的换气过程可分为哪几个阶段?各阶段有何特点?答:(1)自由排气阶段(2)强制排气和扫气阶段(3)过后排气阶段,对某些直流扫气二冲程柴油机,还有(4)额外进气阶段二、分析比较脉冲增压和定压增压。

答:1)废气可用能的传递效率ηE。

脉冲增压排气可用能传递效率ηE在低增压时明显高于等压增压,但随着增压度的提高,等压增压的ηE与脉冲增压的ηE差别不断减小。

在高增压时,二者的差别就消失了。

2)涡轮增压器的综合效率ηTk。

脉冲涡轮增压器的综合效率ηTk也就比等压增压的ηTk低。

3)涡轮增压系统的有效性指标K。

当柴油机发展到高增压时,脉冲增压的ηE高于等压增压不多,由于其ηTk较低,就使得等压增压系统的K 较脉冲增压大。

低速机因此均改为等压增压。

4)部分负荷时的K值。

在部分负荷工况运转时,脉冲增压方式比等压增压方式有效。

这是一些增压度相当高的中速机仍采用脉冲增压的原因。

5)扫气性能。

柴油机在满负荷工况下运转时,两种增压方式均能很好地扫气。

在低负荷时,脉冲增压系统扫气质量仍然很好。

等压增压系统扫气质量迅速恶化,甚至出现废气倒流的现象。

因此在部分负荷工况下,等压增压方式的扫气质量比脉冲增压方式的差。

6)加载性能。

等压增压加载性能较脉冲增压差。

7)其它方面。

脉冲涡轮由于间歇进气、部分进气,其叶轮叶片容易发生较强的振动,在叶片根部产生较大的附加应力。

等压涡轮叶片振动则小得多。

为了有效地利用废气的脉冲动能,系统的布置、构造和加工等都有较严格的要求。

如要求排气管尽量短而细、光滑且弯头少。

因此脉冲增压对气口、管道的清洁程度较敏感。

脉冲增压的涡轮离排气阀(口)很近,燃气中的燃烧产物较容易污损涡轮。

所以其维护管理工作量较大。

三、新型船用柴油机为什么会采用定压涡轮增压?答:在低、中增压时,采用脉冲增压,可以更多地利用废气中的能量。

虽然在结构、管理、涡轮机效率等方面有缺点,但与其优点相比尚属次要。

而随着增压压力的提高,废气中的定压能所占比例逐渐增大,脉冲增压在废气能量利用方面的优势不复存在,而在结构、布置、涡轮机效率等方面的不足显得尤为突出。

柴油机的增压

柴油机的增压

柴油机的增压(一)增压的目的增压技术是提高柴油机功率最有效的措施之一,目前已广泛应用于船舶柴油机上。

pVnmi,eh根据: P, e60000可知,有效功率只与平均有效压力、气缸工作容积、柴油机转速、冲程系数及PpVnmeeh气缸数i等参数有关,故提高柴油机功率的措施,可以归纳为三个方面。

1.增加工作容积加大DiS、和,均能增加气缸工作容积,但这一措施会加大柴油机总重量和总尺寸,使造价增加,并给维修工作带来困难。

2.增加单位时间内的工作循环次数提高(或活塞平均速度)和采用二冲程柴油机(使=1),皆可增加单位时间内的工Cnmm作循环次数,但是,此措施会导致柴油机机械负荷和热负荷的增大,充气系数和机械效率,,vm的下降,使燃油燃烧恶化,影响柴油机工作可靠性和使用寿命。

3.提高平均有效压力P e由可知,要提高可通过提高机械效率或者提高平均指示压力来达到,P,P,,P,Peimemi但的变化范围很小,从减少机械损失来提高是有限的,所以的提高主要是依靠提高。

,,PPmmei由燃烧理论得知,增加每一工作循环的喷油量,能提高,但必须相应地增加气缸充气量,Pi以确保燃油完全燃烧。

在气缸容积不变的条件下,欲增加气缸充气量,必须增加进气密度,即先将空气进行压缩,然后使之进入气缸。

所谓增压,就是指通过提高柴油机进气压力来增加气缸的充气量。

这样,可以相应地增加喷入气缸的燃油量,提高柴油机平均有效压力,从而有效地提高柴油机功率。

(二)中冷的作用中冷即将经压缩的空气,在进入气缸前进行中间冷却,以降低进气温度,增大进气密度。

中冷配合增压,可进一步增大气缸充气量。

中冷器(即增压空气中间冷却器)往往以舷外水作为冷却介质。

提高进气压力的方法一般是用空气压缩机来完成。

通常把这一设备称为增压器,而把实现增压所设置的成套附件及管路系统称为增压系统。

根据驱动增压器不同的能量来源,增压系统通常可分为三类。

(一)机械增压系统增压器由柴油机直接驱动的增压系统称为机械增压系统。

柴油机中冷增压原理

柴油机中冷增压原理

柴油机中冷增压原理
柴油机中冷增压原理是通过在进气道中引入中冷器,将进气空气冷却后再进入缸内,达到增加气缸内密度、提高进气量的效果。

中冷器通常采用水冷或气冷方式,并与进气歧管相连。

中冷增压原理的工作过程如下:首先,进气空气在进入中冷器前被压缩机压缩,此时温度升高。

然后,经过中冷器冷却后的空气,温度下降,密度增加。

最后,冷却后的空气再次通过进气道进入缸内,与燃油混合并燃烧,从而提高了燃烧效率和动力输出。

中冷增压原理的优点有以下几个方面:首先,通过减少进气空气的温度,可以降低进气温度对燃烧产生的不良影响,减少氮氧化物(NOx)和颗粒物排放。

其次,增加进气密度可以提高进气量,增加了氧气供应,从而提高了燃烧效率和动力输出。

再次,降低了排气温度,减少了对排气系统和涡轮增压器的热负荷,延长了其使用寿命。

总的来说,柴油机中冷增压原理通过冷却进气空气,提高了进气密度,优化了燃烧效率,提高了动力输出,同时减少了有害排放物的排放,具有重要的意义和应用价值。

船舶柴油主机增压系统故障及其防范措施

船舶柴油主机增压系统故障及其防范措施

一增压系统故障成因及分析1.增压器喘振压气机如果在喘振的条件下工作,不仅达不到预期的增压效果,还会造成压气机叶轮叶片断裂,转子发生轴向振动,严重缩短增压器使用寿命。

一般产生喘振是由于增压系统流道阻塞、温度变化、船舶负荷变化,柴油机单缸熄火等。

(1)增压系统流道阻塞。

它是引起增压器喘振的最主要的原因。

在柴油机运行时,增压系统的气体是循着以下的流动线路进行:空气滤清器—压气机—空气冷却器—进气管—气缸—排气管—废气涡轮—废气锅炉—烟囱。

其中的任意一个环节出现故障,都有可能造成柴油机气路不顺或气体流量减少,背压升高,引起喘振,同时还可能造成柴油机油耗率升高等一系列其他的故障,通过分析发现其阻塞的原因主要有:脏污、结碳、变形。

其中在进口滤器、压气机叶轮和扩压器、空气冷却器、气缸的进排气口、涡轮的喷嘴环和叶轮部位容易堵塞。

在日常管理中,应关注检查上述部件的污损并经常加以清洁。

防止因流道阻塞而引起的喘振。

(2)环境温度变化。

由于增压器和柴油机与水域温度条件的匹配不同而造成的,比如可以匹配在低温条件下的不带空冷器的增压系统用在高温水域时,或者匹配在高温条件下的增压系统用在低温海域时,由于配合运行点的不同,气温升高时,空气密度降低,进入增压系统的空气流量减小,排气管压力下降,涡轮能量减少,导致增压系统转速降低,转速降低进一步减小空气流量,从此进入恶性循环,发生增压系统喘振。

(3)船舶负荷变化。

船舶负荷变化导致增压系统中增压器和柴油机的匹配不良,导致喘振。

当船泊满载、顶风遇阻严重时,由于船身阻力增加,主发动机负荷增大,柴油机长时间处于低转速高负荷运行状态,使得气缸耗气量降低但是同时循环喷油量增大,提升了增压器转速,使得供气量增多,出现喘振。

在风浪天航行中的船舶发生飞车时,也容易发生喘振。

(4)柴油机单缸熄火。

除了发生故障问题外,为了调整各缸负荷或检查压缩压力,一般会实施单缸停油。

由于在正常的脉冲增压系统中,三个气缸共同连接到一台增压器上面,三个气缸属于并联状态,同时向进气总管进行供气,如果某个单缸熄火,与之相连接的涡轮功率便会减小,供气能力下降,但是其他增压器工作正常,所以压气机的出口背压依旧不变,这样便导致熄火缸增压器的背压过高,压气机排量减小,涡轮所获能量不均匀,发生喘振。

柴油机增压器工作原理

柴油机增压器工作原理

柴油机增压器的工作原理是通过提高进气压力,增加进气密度,从而在相同的气缸容积中冲入更多的空气量,喷入更多的燃油,使燃料燃烧更充分,提高柴油机的动力性、比功率、燃料经济性,同时降低废气排放和噪声。

增压器主要由压气机构(增压器)和中间冷却器组成。

增压器的核心部件是涡轮机,其工作原理如下:
1. 废气涡轮增压:柴油机气缸排出的废气经排气管进入涡轮机,在涡轮机中膨胀做功,推动涡轮机转动。

涡轮机与压气机同轴连接,当涡轮机转动时,压气机也开始工作。

2. 压气过程:压气机将进入的空气进行压缩,提高空气压力,使进气密度增加。

压缩后的新鲜空气通过进气管送往柴油机的各个气缸。

3. 中间冷却:为了进一步提高进气密度,增压后的空气通过中间冷却器进行冷却,降低温度,使空气密度增加。

这样的发动机称为增压中冷式发动机。

柴油机增压器的工作原理是通过废气涡轮增压,将进入发动机气缸的空气预先进行压缩,提高进气压力和密度,使燃料燃烧更充分,从而提高柴油机的性能。

柴油机增压器工作原理

柴油机增压器工作原理

柴油机增压器工作原理
柴油机增压器是一种用于提高柴油机进气压力和进气密度的装置。

它能够通过增大进气压力,增加气缸内进气的密度,提高柴油机的燃烧效率和动力输出。

柴油机增压器主要由一个涡轮组和压气机组成。

涡轮组由进气涡轮和排气涡轮组成,它们通过同一轴连接在一起。

进气涡轮通过柴油机排气的能量来驱动,然后使得排气涡轮旋转。

排气涡轮旋转时,通过轴将旋转动力传递给压气机。

当柴油机工作时,排气气流通过进气管道进入进气涡轮。

进气涡轮的旋转会使得排气气流速度加快,进一步压缩空气,然后将压缩后的空气送入压气机。

压气机会将冷却后的高压空气送入气缸内,从而提高气缸内的进气压力。

通过增加进气压力,柴油机在进气冲程时能够吸入更多的空气,并更好地与燃油混合。

这样可以提高燃烧效率,增加爆发力,并提高柴油机的动力输出。

柴油机增压器可以提供比自然进气更高的进气压力和进气密度,从而在给定排气量和缸径的情况下,能够产生更多的动力。

船舶柴油机增压器易出现的故障和运行中的管理

船舶柴油机增压器易出现的故障和运行中的管理

柴油机增压器是不允在喘振下工作的,因这时不仅达不到预期的增压比,而且会引起压气机叶轮叶片振动,造成叶片疲劳断裂,会使增压器转子发生强烈振动。

一、引起增压器喘振的原因增压器的压气机系统中气流强烈波动而引起压气机的强烈振动,并发出粗大的喘息声,就叫增压器的喘振现象。

这种现象会引起增压器转轴振动和整个增压器的机械颠簸,对增压器的安全运行危害极大,造成增压器喘振的原因很多,归纳如下:1、气流通道堵塞。

压气机的气流通道是从进口滤网→压气机→空冷器→扫气箱→气缸进气口→排气口(阀)→排气管→废气涡轮→烟囱。

这一系统中的任一环节脏堵都会使流量减少,背压增高。

其中易脏污的部件是进口滤网、压气机叶片扩散器和叶轮、空冷器、气缸进排气口、涡轮喷嘴环和叶轮,应加以清洁,排除脏堵。

2、主机自身部件故障,导致增压器匹配不良。

活塞环大量漏气,排气门关闭不严,致使增压器的转速增高,增压器的排量增大,主机用不完,背压增高而产生喘振。

应加强维修,正确调整排气门热间隙。

3、柴油机设有多台脉冲增压器,其中某缸熄灭致使该增压器转速下降,而扫气箱压力变化极小,致使该增压器背压升高。

如在这种情况下发生喘振,可以将另一台不喘振的增压器所联接的气缸停油,以调整扫气箱的压力适应增压器的背压。

或因柴油机各缸负荷严重不均,这时与负荷最小的缸联接的增压器也会产生背压高的情况而造成喘振,那就要测定各缸负荷,认定后将其喷油量适当提高,各缸负荷尽量均匀,即能排除。

4、串并联增压系统中一、二级增压之间不协调造成喘振。

当串联增压系统中,在高负荷下,往复增压泵气量有所增加,但此时没有涡轮增压器排气量增加得快,造成往复泵不能全部吸收涡轮增压器的排气量,使增压器排气管路压力急剧升高,从而背压增高发生喘振,这时可适当降低负荷至喘振消除。

当并联增压系统在低负荷时,涡轮增压器排气量减少,而往复泵的排量减少得较少,由于涡轮增压器与往复泵的排气端是并联的,这样往复泵较高排量的干扰就形成涡轮增压器的背压,严重时就会发生喘振,在这种情况下,可以适当提高些负荷直到喘振消除。

柴油增压器工作原理

柴油增压器工作原理

柴油增压器工作原理柴油增压器是一种机械装置,它的主要功能是增加柴油发动机的进气压力,以提高发动机的功率和效率。

在柴油车和柴油发电机等柴油机设备上广泛应用。

柴油增压器可以通过增加进气压力,增加压缩气体的密度,从而使柴油发动机燃烧更加充分,提高燃烧效率。

柴油增压器的工作原理可以简单地分为两个部分:涡轮和增压器。

首先是涡轮部分。

涡轮是柴油增压器的核心组件,是由涡轮前壳、涡轮轴和涡轮后壳组成的。

涡轮放置在排气管中,排气从涡轮的进口流过,驱动涡轮轴旋转。

当涡轮轴旋转时,压缩机部分就开始工作。

压缩机部分包括压缩机轮和压缩机壳体。

它们与涡轮轴相连接,形成一个整体。

压缩机轮在高速旋转的同时,通过壳体的形状和叶片的设计,使空气被压缩并推送到发动机的进气道中。

通过增压器的作用,进气道中的空气压力得到提高。

柴油增压器的工作过程可以描述如下:首先,当柴油发动机运转时,排放的废气流经涡轮的进口,使涡轮轴开始旋转。

这种涡轮轴旋转产生的旋转力矩被传导到压缩机,使其旋转。

然后,压缩机通过形状设计和叶片的设计,将空气压缩并推送到发动机的进气道中。

通过增加进气道中的空气压力,发动机的进气量得到增加,达到增加发动机功率和效率的目的。

柴油增压器的工作原理可以简单描述为能量转换的过程。

废气从排气管中排出,流经涡轮,使涡轮轴旋转。

通过这种能量的转换,涡轮轴的旋转力矩被传导到压缩机轴,压缩机开始工作,将空气压缩并送入发动机。

整个过程通过增加空气压力提高发动机的进气量和压缩气体的密度,从而使燃烧更加充分,提高发动机的功率和效率。

值得注意的是,柴油增压器也需要注意一些问题,如涡轮的设计和材料的选择,叶轮的叶片设计等。

此外,柴油增压器的工作也受到进气温度、压力和气流动力学等因素的影响。

因此,在设计和使用柴油增压器时,需要综合考虑这些因素,以确保其正常工作和提高发动机的性能。

船用柴油机增压器故障现象及修复

船用柴油机增压器故障现象及修复

一增压器常见故障以及原因柴油机增压器的工作环境比较恶劣,长期处于高温、高压和高速转动的工况下,很容易发生故障。

增压器在运行中的常见的故障以及故障原因分析如下:1.增压器的喘振船用柴油机增压器在运作时,当压气机排出的压力降低和空气流量显著下降时,工作点在压气机的喘振区域时,压气机排出的压力忽高忽低,空气流量忽正忽负,会导致增压器强烈震动,发出一些沉重的喘息声。

喘振的产生的主要原因是:(1)增压系统的流道堵塞,这是喘振发生的常见原因。

(2)增压器和柴油机运行失配,当轮机员操作不当或者在大风大浪的环境中工作汇引起柴油机和增压器的匹配不良,从而产生喘振。

(3)柴油机的缸熄火或者各缸的负荷不均衡导致脉冲增压。

(4)环境温度的变化,若不带空冷器的增压器在高温环境下,或带有空冷器的增压器在低温环境下使用,由于改变了匹配关系,会更容易发生喘振。

2.增压器的增压压力的升高或降低1.增压压力升高,当增压器的压力升高会导致柴油机运行效率低,燃料消耗高,排气温度高。

产生压力增高的原因是:柴油机的负荷过大;柴油机其他系统例如喷油系统发生故障;排气阀漏气或开启过早;增压压力调节阀失去作用。

2.增压压力降低,增压器的增压压力降低会柴油机的工作效率下降,产生黑烟等有害气体,增加燃油量的消耗,造成温度升高,噪音加大等现象。

产生原因是:废气涡轮和压气机内部流通部分的污损;废气涡轮喷嘴环的变形;柴油机的喷油提前角过大或排气阀开启过晚。

3.轴承的烧损、变形轴承作为增压器的重要部件,能保证转子在高温高压条件下安全可靠的运行。

轴承烧损的主要原因是漏油、油量过少或者短时间断油,这种情况下会造成轴承甚至增压器的损毁。

当轴承烧毁时会使增压器转速急剧下降,润滑油的出口温度升高,增压压力下降,并发出异常的声音。

4.增压器故障的修复措施(1)减少喘振现象要对气流通道和压气机进行定期的清洁打扫。

需要专业的维修人员使用专用设备对柴油机增压器进行检查、校准和调整工作,加大对增压器的预防性维护和保养工作,从而保证增压器发动机和空气增压系统的完整性,降低喘振现象的发生。

现代柴油机涡轮增压器的原理及使用

现代柴油机涡轮增压器的原理及使用
和重 量 。
பைடு நூலகம்

2 . 改 善发 动 机 的排 放 。涡 轮 增 压 器 发 动 机 通 过 改善发动机的燃烧效率 , 减少发动机废气 中颗粒物和 氮氧化物等有害成分 的排量。是柴油发动机达到欧 二 以上 排放标 准 不可缺 少 的配置 。 3 . 提供高原补偿的功能。部分高海拔地区, 海拔 越高 , 空气越 稀 薄 , 带 涡轮 增 压 器 的发 动 机 就 可 以克 服因高原空气稀薄导致 的发动机的功率下降。 4 . 提高燃油经济性 , 降低油耗。由于带涡轮增压 器 的发 动 机燃烧 性能 更好 , 可 以节省燃 油 3 % 一5 %。 三、 使 用注 意事 项 1 . 有些涡轮增压器在 中间体 内不设置冷却水套 , 只靠机油和空气对其冷却 。因此 , 当发动机在大负荷 或高速运转工作之后 , 不要 马上关 闭发动机 , 应 让发 动机 怠速 运转 一小 会儿后 再关 闭 。 2 . 绝不要在发 动机正 常运转 时, 对 涡 轮 增 压 器 作业 。 3 . 对 涡 轮增 压 器 作 业 , 记 住 部 件 可 能很 烫 , 碰 到 它 们可 能造 成严重 的伤 害 。 4 . 当心 不要被 涡轮 增压 器部件 尖锐 的边 缘划 伤 。 5 . 增 压 器分 解 后 , 重 点 检查 轴 承 、 叶轮 及 密 封 件 的状况 ; 装配时 , 要对转子总成进行动平衡校验 ; 各间 隙值要 符合 相应 增压 器型号 的技 术要 求 。 6 . 增压器 自身常见的故障是有异常响声和漏油 , 注意 以下 方面 即可解 决 。 ①安装和拆卸增压器时 , 切勿使任何异物进入增 压器 或发 动机 的进 、 排气 系统 中 。 ②安装增压器时 , 更换进油 口、 出油 口和进气 口、 排气 口的密封 件 , 以保证 良好 的密 封 。 ③对新装或长期未使用 的增压器 , 应先在进油 口 处 加一定 量 的润滑 油 , 并 用 手转 动 叶 轮直 到 润 滑油 达 到各轴承表面。 ④安装时应确保空气滤清器到压气机 , 压气机到 发 动机 进气 管 , 涡轮 机与发 动 机排 气 管 等 管路 的密 封 良好 , 否则会引起呼啸声及漏油 。 ⑤不要轻易拆卸增压器 , 如果增压器转子转动灵 活, 两端叶轮无摩擦 , 说明增压器本身状况 良 好。

涡轮增压发动机工作温度(自己做的,看了你会很震撼!)

涡轮增压发动机工作温度(自己做的,看了你会很震撼!)

涡轮增压百年魅力:1905年,苏尔寿(Sulzer)兄弟研发公司发明了世界上第一台涡轮增压器,为此后高性能发动机的产生提供了良好的解决方案。

早期的涡轮增压器主要应用在航空领域。

到20世纪30年代,由于在赛车上的应用,涡轮增压发动机已经变得广为人知。

随后,涡轮增压器逐渐扩展到量产车领域,先是卡车,然后是轿车。

在涡轮增压器长达一个世纪的开拓和发展方面,盖瑞特(Garre tt)公司起到了至关重要的作用。

1953年,盖瑞特公司研发了T02涡轮增压器,并取得巨大成功。

1954年,盖瑞特成立空研工业部,专门从事涡轮增压器的设计与制造。

到1961年,又在汽车界首次尝试将涡轮增压器应用到轿车上。

在随后的发展中,盖瑞特逐渐演变成世界上最著名的涡轮增压器厂商。

到1999年,盖瑞特并入霍尼韦尔(Honeywell)公司,但增压器产品仍沿用盖瑞特商标。

————————————————————涡轮的定义:Turbo,即涡轮增压,简称T,最早时候由瑞典的萨博(SAAB)汽车公司应用于汽车领域。

现在很多人都知道了,涡轮增压简称TURBO,如果在轿车尾部看到TURBO或者T,即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机。

例如大众宝来的、帕萨特的、通用汽车的,系列车型等等。

这些汽车的发动机工作,是靠燃料在发动机气缸内燃烧作功,从而对外输出功率。

在发动机排量一定的情况下,若想提高发动机的输出功率,最有效的方法就是多提供燃料燃烧。

然而,向气缸内多提供燃料容易做到,但要提供足够量的空气以支持燃料完全燃烧,靠传统的发动机进气系统是很难完成的。

涡轮增压器实际上是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加进气量。

它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。

当发动机转速增快,废气排出速度与涡轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入气缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整一下发动机的转速,就可以增加发动机的输出功率了。

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柴油机增压器后空气温度变化过程
柴油机增压器后空气温度的变化过程是指在柴油机中增压器起作用后,空气温度如何随着压力变化而变化的过程。

首先,我们需要了解增压器的作用。

增压器是柴油机中的一个重要部件,它通过增加进气量,提高氧气的浓度,从而增加燃烧室内燃烧的燃料量,使柴油机的功率得到提升。

而随着进气量的增加,进入燃烧室的空气压力也相应地增加,而压力的增加会导致空气温度的升高。

增压器的工作原理是通过利用柴油机排气管中的排气能量来驱动增压器的转子旋转从而压缩进气空气,在增压器中,空气经过转子的旋转被压缩,从而使充入燃烧室的空气密度增加。

而增压器中的空气密度增加会导致空气温度的升高。

当压缩比增加时,温度也相应地上升。

在柴油机增压器后的空气温度变化过程中,首先增压器开始工作时,进气道的空气被压缩,温度开始上升。

随着压力的增加,空气温
度也逐渐升高。

这是因为空气压缩时,分子之间的碰撞更加频繁,分
子的热运动增加,从而使空气的温度升高。

在增压器的作用下,空气压力继续上升,空气温度也会随之升高。

增压比越大,温度的升高越明显。

当增压器的压力达到一定值时,空
气温度达到最高点,这个点被称为最高增压温度。

在这个温度下,燃
烧室内的空气密度达到最高值,氧气浓度也得到最大程度的提高,从
而使燃料充分燃烧,提高柴油机的功率。

然而,增压器后空气温度过高会对柴油机的运行造成一定的不利
影响。

过高的空气温度会导致燃烧室内的燃料在进入时过热,容易引
起自燃或爆震。

此外,过高的空气温度也会使柴油机的润滑油和冷却
水的温度上升,加剧了发动机的冷却和润滑工作,对发动机的寿命和
可靠性产生负面影响。

为了避免空气温度过高的问题,柴油机通常还会配备进气冷却器
或者中冷器。

进气冷却器通过冷却系统来降低进气温度,以控制空气
温度在合适的范围内。

中冷器采用冷却介质与增压空气进行热交换,
使增压后的空气温度下降。

这些降温装置的作用是保证增压器后的空
气温度不会过高,保障发动机的正常工作和寿命。

总之,柴油机增压器后空气温度的变化是随着压力的增加而升高的过程。

增压器通过压缩进气空气来提高氧气浓度和燃料量,从而提高柴油机的功率。

然而,过高的温度会引发一系列的问题,因此需要配备相应的降温装置来控制空气温度的安全范围。

同时,合理选择增压器的参数也是保证柴油机性能的重要因素。

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