柴油机增压系统
涡轮增压柴油机MPC增压系统优化设计
MP C增压 系统 又称 组合 脉 冲转换 系统 , 在每 它 个气 缸排 气 口上安 装 一个 脉 冲转 换 器 , 合 任 意 缸 适 数 的增 压 。排气 的高速气 流对 邻近 气缸 只会 产生一 定 的引射作 用 而不会 产生 不利 的干 扰 。在排 气总 管 中, 合气 流 以接近定 压 的状态 进入 涡轮 , 而提 高 混 从
转 速 范 围 内燃 油 消耗 的最 优 化 。从 涡轮 前 排 气压 力 波 形 可 以 看 出 , 计 的 MP 增 压 系 统 改 善 了 1缸 和 2缸 之 间 设 C
的 排 气干 涉 。
关 键 词 : 压 柴 油 机 ;组 合 式 脉 冲 转 换 ; 验 设 计 ; 化 增 试 优
动 , 以涡 轮增压 发 动机 的增压 效果 , 了依赖 涡轮 所 除
增 压 器 的 良好 设 计 以 外 , 很 大 程 度 上 还 取 决 于 发 在
气脉 冲能 量 , 能保持 较 高的涡轮 效率 , 又 兼有 脉冲增
压和定 压增 压 的优 点 。此 外 , 射 的效 果 还 能抵 消 引 高速气 流 的流动 阻力损 失口 ] 。 MP C增 压 系统是 集成 了热力 学 、 体力 学 和机 流 械的复 杂 系统 , 此 在 进行 MP 因 C增 压 系统 建 模 之 前 , 要对 计 算 模 型 进 行 必 要 的简 化 。传 统 MP 需 C 增 压 系统常 用 的建 模方 法有 定压 法和压力 损失 系数 法 。定 压法不 能预 测夹 角对气 体 流动及发 动机性 能
中 图 分 类 号 :U4 4 6 文 献 标 志 码 :B 文 章 编 号 :1 0 2 2 2 1 ) 20 1 - 5 0 卜2 2 ( 0 0 0 — 0 10
HXN5B机车VTG增压器原理和常见电气故障解析
HXN5B机车VTG增压器原理和常见电气故障解析摘要:VTG增压器是一种智能化增压系统,其工作原理基于可变几何涡轮技术。
这种技术使得涡轮可以在不同的柴油机负载和转速下产生更高的增压压力,并在柴油机高速运行时减小增压压力,以达到最佳燃油效率。
关键词: VTG 可变截面涡轮涡轮增压VTG增压器的工作原理是基于控制涡轮的进气量和排气量,以增加或减少增压压力。
当柴油机需要更多的空气来燃烧燃油时,VTG增压器会调整涡轮叶片的角度,以增加进气量并提高增压压力。
当柴油机负载降低时,VTG增压器会减小涡轮叶片的角度,以减少进气量并降低增压压力。
此外,VTG增压器还可以通过控制涡轮的调压阀来改变涡轮的工作状态。
当柴油机转速较低时,调压阀会关闭,使得涡轮叶片的角度变小,以便更快地旋转。
当柴油机转速提高时,调压阀会打开,使得涡轮叶片的角度变大,从而增加增压压力。
本文着重介绍了HXN5B机车VTG增压器的原理和常见电气故障解析的分析思路。
1 传统增压器和VTG增压器对比1.1传统涡轮增压器面临的问题在此之前,我们要简单了解一下涡轮增压柴油机的原理和特性。
增压柴油机区别于普通自然吸气柴油机,它是通过增压器进行强制进气的,这样可以大大提升进入气缸内的空气密度,从而达到提高机车功率的目的。
涡轮增压柴油机的增压器由排气能量驱动。
当柴油机转速较低时,排气能量往往比较小,此时有可能无法驱动增压器,会产生所谓的涡轮迟滞现象。
涡轮迟滞与增压涡轮的尺寸有关。
增压涡轮越大,涡轮就越难以被驱动,涡轮迟滞就越明显,反之如果增压涡轮很小,迟滞就会大幅度缓解。
与此同时,涡轮尺寸又与增压能量相关,小尺寸的涡轮虽然可以缓解涡轮迟滞,但在需要增压器工作时它能提供的增压值不大,不利于提升柴油机的动力。
1.2VTG增压器的特点VGT的核心在于它的增压器可以改变截面积,这就相当于改变了增压涡轮的大小。
在转速较低时,增压涡轮会采用较小的截面积,即使转速很低的状态下涡轮也可以顺利启动,大大缓解了涡轮迟滞。
柴油机涡轮增压器喘振的原因及增压系统维护保养
柴油机涡轮增压器喘振的原因及增压系统维护保养增压器喘振是压气机的固有特性,在增压器和柴油机选配上,当柴油机在高效率区运行时,一般不会发生喘振。
但当柴油机或增压器工作条件发生变化,例如当出现增压器系统空气的通道堵塞,柴油机负荷过高或过低、负荷不均或负荷突变,柴油机或增压器本身的故障等情况下,柴油机和增压器的平衡就会破坏,使工作点进入喘振区而发生喘振。
在现代柴油机和增压器的选配上,根据压气机和柴油机的配合特性,运行配合时所留的余量较小,增压器或柴油机运行工况稍有变化,极易进入喘振区而发生喘振。
增压器喘振时气流强烈颤动,压气机出口压力、气体流量大幅下降,同时引起压气机叶片强烈震动并伴有噪音,有时会产生很大的“彭彭”声。
喘振会不仅使增压器性能减低,影响柴油机的燃烧,严重时会使压气机零件和增压器轴承损坏。
因此在运行过程中尽量避免增压器发生喘振。
1. 发生喘振的具体原因、消除方法我们都知道,增压器喘振的机理是当压气机在某一小流量下工作,引起叶轮在扩压管的叶片通道内产生强烈的气流分离所致。
下面各种因素都有可能引起压气机工作在小流量和高背压工况下,从而引起喘振。
1.1 空气流通阻力的增加柴油机增压系统由柴油发动机、导气管、增压器、空气冷却器组成。
柴油机运行时,气体的流动路线是:进气滤网(包括消音器)--压气机叶轮压气机扩压管空气冷却器(中冷器)扫气箱气缸进气口(阀)气缸排气口(阀)--排气管(包括隔栅)--废气涡轮喷嘴环废气涡轮叶片烟管废气锅炉烟囱。
在上述气体流动路线中的任一环节,若因污染、变形、积炭、结垢严重或其他原因引起阻塞,就会使流阻增大,压气机的负担增加,引起压气机流量减少,背压升高,导致柴油机和增压器的联合运行工况接近喘振线而发生喘振。
其中最容易脏污的部件是进气滤网、压气机叶轮与扩压管、空冷器和废气涡轮喷嘴环、叶轮,气缸进、出口(阀)容易积炭。
(1)由于机舱的油污,装卸货和空气中的灰尘,压气机进气滤网和消音器容易脏污阻塞。
涡轮增压柴油发动机工作原理
涡轮增压柴油发动机工作原理涡轮增压柴油发动机是一种高效而强大的引擎,广泛应用于现代的汽车和工程机械领域。
本文将介绍涡轮增压柴油发动机的工作原理,从气流循环、压气机、涡轮和废气涡轮增压器等方面详细解释。
1. 气流循环涡轮增压柴油发动机通过调整气流循环来提高功率和效率。
首先,柴油进入气缸进行压缩和燃烧,产生高压气体。
然后,废气通过排气门排出。
这个循环过程由曲轴和连杆机构驱动。
2. 压气机涡轮增压柴油发动机中的压气机起着增压的作用。
压气机由轴、叶轮和外壳组成。
当高温高压气体通过压气机时,叶轮开始旋转,产生强大的吸气力。
吸入的空气经过旋转后,产生高速气流,进入涡轮增压器。
3. 涡轮增压器涡轮增压器是涡轮增压柴油发动机中的关键部件。
它利用废气的动能来驱动压气机。
废气从排气门排出时,进入废气涡轮增压器,使涡轮开始旋转。
通过传导到压气机的轴,压气机同步旋转,将大量的新鲜空气送入气缸中。
这种增压方式可以大幅度提高柴油发动机的功率。
4. 柴油喷射在涡轮增压柴油发动机中,柴油的喷射也是关键的一步。
高压燃油喷射器会将燃油喷射到气缸中,与高温高压气体混合。
柴油的喷射决定了燃烧的效果,对发动机性能至关重要。
5. 微型噴射泵涡轮增压柴油发动机通常使用微型噴射泵。
该泵通过控制柴油的喷射时间和喷射量,实现更精确的燃油供应。
这种精确的喷射能够提高燃烧效率和燃油利用率,减少尾气排放。
6. 优点和应用领域涡轮增压柴油发动机具有以下优点:高效率、高扭矩、低燃油消耗和较少的尾气排放等。
因此,它广泛应用于大型汽车、卡车和工程机械等领域。
结束语涡轮增压柴油发动机的工作原理基于高温高压气体通过涡轮和压气机的循环,从而产生更多的气流和压力。
在柴油喷射和微型噴射泵的控制下,燃油在高温高压气体中充分燃烧,提供强大的动力。
涡轮增压柴油发动机的出色性能使其成为现代交通工具和工业机械的首选之一。
船舶柴油机增压器原理
船舶柴油机增压器原理
船舶柴油机增压器是一种常用的增压设备,用于提高柴油机的进气压力,从而增加燃烧室内的氧气浓度,进而提高燃烧效率和动力输出。
增压器主要由涡轮和增压器壳体组成。
当柴油机运转时,废气从排气歧管进入增压器,使涡轮叶片旋转。
叶片的旋转带动增压器壳体内的压缩机,使其旋转产生高压空气。
增压器壳体内的压缩机将高压空气通过进气管道送入柴油机的进气道,与进入柴油机的新鲜空气混合。
由于增压器提供的高压空气压力比大气压高,进气压力增加,使得进入燃烧室的空气密度增加。
这样,单位体积内的氧气分子数量也增加,提高了燃烧效率。
增压器的原理可以解释为:通过利用排气废气的能量,使涡轮转动以提供压缩机所需的动力,压缩机再将高压空气进一步送入柴油机,从而提高柴油机的进气压力,达到增压的目的。
需要注意的是,良好的增压器设计应考虑到柴油机的额定功率和应用环境,合理匹配增压器的排气量和效能,以确保在各种负荷下均能稳定工作。
此外,增压器还需要进行定期维护和保养,以确保其正常运行和延长使用寿命。
DF4D增压系统
10 增压系统10.1 系统简介柴油机增压系统的任务是利用气缸排出燃气的能量,通过增压器、中冷器将空气进行压缩和冷却,提高其密度,增加进入气缸的空气量,从而向气缸内喷入更多的燃油,以提高柴油机的输出功率。
16V240ZJD 型柴油机采用的是定压增压系统,它由空气滤清器、涡轮增压器、空气中间冷却器、弯管、进气稳压箱、进气支管、排气支管和排气总管等组成(见图10-1a,b,c)。
图10-1a图10-1b图10-1c图10-1 16V240ZJD型柴油机增压系统1,27,31,74-螺柱; 2,28,46,72-螺母; 3,11,26,29,30,73-垫圈; 4,5,6-增压器支架调整垫(一)、(二)、(三); 7,62-螺堵; 8,61-衬垫; 9,18-排气总管垫(一)、(二); 10,25,54,55,56,57,58,70,71-螺栓; 12,13,16,20-排气总管装配(一)、(二)、(三)、(四); 14,17-稳压箱垫(一)、(二); 15-排气总管支架; 19-稳压箱; 21-排气总管管卡装配; 22,23,24-排气总管支架调整垫(一)、(二)、(三); 32,33,34-稳压箱支架调整垫; 35,40-中冷器支架(输出端、自由端); 36-中冷器进气道垫; 37-中冷器出口垫; 38-中冷器出气道装配; 39-中冷器出气道垫; 41-小波纹管隔热层; 42-小波纹管装配; 43-排气支管装配; 44-测温测压座; 45-柱塞; 47,52-排气支管垫; 48-进气支管垫; 49-进气支管; 50-密封圈; 51-排气支管管卡装配; 53-钢丝; 59-压气机出气道; 60-软接管保护板; 63-软接管; 64-卡带; 65-压气机出气道; 66-中冷器进气道装配; 67-空气冷却器; 68,69-增压器支架(一)、(二)。
10.2 进排气系统(如图10-1b所示)进气系统由压气机出气道、波纹管、中冷器进出气道、稳压箱和进气支管等组成。
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。
涡轮增压柴油发动机工作原理
涡轮增压柴油发动机工作原理涡轮增压柴油发动机是一种高效的内燃机,其工作原理是利用废气能量驱动涡轮增压器,将进气压力提升,进而增加燃烧室内的气体密度,实现更充分的燃烧,从而提高发动机功率和燃油利用率。
一、引言涡轮增压柴油发动机是现代汽车中广泛采用的一种动力装置,其独特的工作原理使其具有高功率输出、低油耗和环保的特点。
二、涡轮增压原理涡轮增压柴油发动机采用了双进气道系统:一个是从大气中直接吸入的低压进气,另一个是经过涡轮增压器增压后的高压进气。
涡轮增压器由一个轮叶和壳体组成,发动机废气通过壳体流过轮叶,产生的高速气流驱动轮叶旋转。
旋转的轮叶再将进气压力提升后送入燃烧室。
三、工作流程1. 进气阶段:当发动机工作时,低压进气和高压进气同时进入气缸,低压进气通过气缸排出废气,高压进气则通过废气管进入涡轮增压器。
2. 压缩阶段:高速旋转的轮叶驱动空气经过压气增压段,使其压力增加。
增压后的高压气体再通过涡轮增压器的出口进入进气歧管。
3. 燃烧阶段:高压进气经过进气歧管进入燃烧室,与喷入的柴油混合后燃烧,产生高温高压的气体。
4. 排气阶段:燃烧后的气体通过排气歧管排出,驱动涡轮增压器的轮叶旋转,形成一个循环。
四、优势与应用涡轮增压柴油发动机具有以下优势:1. 提高动力输出:通过增加进气压力,使燃烧更充分,从而提高发动机的功率和扭矩输出。
2. 提高燃油利用率:增加进气压力可以提高压缩比,使柴油的燃烧更完全,提高燃油利用效率,降低油耗。
3. 改善低转速动力输出:涡轮增压器在发动机低转速时可以迅速提供更多的进气量,提高发动机的低转速动力输出。
4. 减少排放物:充分燃烧可以减少排放物的生成,使发动机更环保。
由于其高效节能、环保低排放的特点,涡轮增压柴油发动机得到了广泛应用,特别是在商用车辆和柴油轿车中。
五、发展趋势随着技术的不断进步,涡轮增压柴油发动机的工作原理也在不断完善和创新。
未来的涡轮增压柴油发动机可能采用电动涡轮增压器等新技术,提高增压的响应速度和精确度,进一步提高发动机的性能和经济性。
DF11G柴油机检修说明增压系统
第六节增压系统一、结构与工作原理增压系统的作用是利用气缸排出的高温高压的废气的能量,进入增压器的涡轮继续膨胀作功,驱动涡轮并带动同轴的压气机旋转,使流经压气机的新鲜空气压力升高,再经中冷器冷却,使增压后空气温度降低,密度增大,增加进入气缸的空气量,从而可以喷入更多的燃油燃烧以提高柴油机的输出功率。
柴油机的增压系统按排气管路结构形式分类,有定压增压和脉冲增压两种基本形式。
定压增压的特点是各缸的废气排入一个容积较大的排气总管,使进入涡轮的废气压力趋于恒定。
涡轮效率较高,适宜于在高工况下稳定运行的柴油机。
但在低工况时因排气管容积较大,压力变化小,使增压器的反应也慢,加速性差且易造成某些气缸的扫气干扰,各缸排温差较大。
脉冲增压系统因排气管的短而细,排气管内的废气有较大的压力变化,几个气缸连成一根的排气管能充分利用废气脉冲压力波的能量。
比较适宜于在低负荷或变工况下运行的柴油机。
16V280ZJA型柴油机的排气管路采用MPC系统(又称模块式串接脉冲转换器系统),兼顾了上述两种增压系统各自的优点、又使部件结构简单、拆装方便、互换性好。
其增压系统由MPC排气管路、废气涡轮增压器(原装进口VTC254-13型增压器)、中冷器、进气管路共四部分组成,见图2-6.1。
图2-6.116V280ZJA型柴油机增压系统1-排气管路;2-废气涡轮增压器;3-中冷器;4-进气管路。
二、进排气管路1.进排气管路组成16V280ZJA柴油机的进气管路主要由2个进气弯管(一)(即压气机出风管)、2个软接管、2段进气直管、2个进气弯管(二)(即中冷器进风管)、2个中冷器弯管、2个中冷器管接座、1个前进气稳压箱、1个后进气稳压箱、16个密封圈(连接气缸盖与进气稳压箱)等组成。
MPC排气管路主要由14个排气管(一)、2个排气管(二)、16套波纹管、32套管卡、2个涡轮进气弯管等组成。
为减少增压器的振动,在涡轮增压器废气排气壳与排气管道间安装有拉板,可有效降低增压器的振幅,保护增压器支架、月牙板螺钉和增压器底脚螺柱,用户不要轻易拆除。
废气涡轮增压系统
推力轴承为浮动环式结构,钢质基体上制有20高 锡铝合金,圆环两侧均为止推面,面上有8个均布 的油槽和油楔。辅助轴承轴承由ZQSn6-6-3铸造锡 青铜制成,嵌装在推力轴承端板上,只有的一个止 推面上均布12个油槽和油楔。推力轴承和辅助推力 轴承分置于轴承套凸肩的两侧。轴承套凸肩与推力 轴承和辅助推力轴承之间的总间隙(称为止推间隙) 为0.23~0.28mm,可通过改变推力轴承体的厚度调 节止推间隙。
(一)主要性能参数: 1、增压空气压力Pk及增压比πk: Pk:压气机蜗壳出口的压力;
k :k
pk p0 (P0:压气机空气进口压力)。
2、空气流量Gk或V0: Gk:单位时间内流过压气机的空气重量; V0:进口状态下,单位时间内流过压气机的空 气容积。
3、增压器的转速nTk:
增压器转轴每分钟的转数。
涡轮盘以芯部凸肩与主轴定位,用3个圆柱销 及3个螺钉与主轴法兰联接,为防止螺钉松动, 拧紧后用不锈钢焊条点焊螺钉头部。涡轮盘的外 缘榫接有34个空间扭曲涡轮叶片,与涡轮盘镶嵌 时在叶根底部加装锁紧片,以防叶片松动。 蜗轮叶片和涡轮盘分别用GH132(0Cr15Ni25Ti2 MoVB)和GH134(20Cr3MoWVA)耐热合金钢制成。 须对转子进行动平衡试验。
(一)单级轴流式涡轮机的工作原理:
1、构造: 单极轴流式涡轮机由涡轮进气壳、喷嘴环(导向 叶片)、涡轮和燃气出气壳组成。
喷嘴环是由一圈喷嘴叶片组成的圆环,与燃气进 气壳一起固定静止不动,它处于燃气进气壳与涡 轮之间。在喷嘴叶片间形成燃气的流道,对燃气 导向并使之加速流动。 涡轮由转轴、轮盘和一圈工作叶片组成,涡轮转 轴支承在燃气出气壳中。
2、喷嘴环
喷嘴环处于燃气入口一侧的涡轮之前,紧固于 涡轮进气壳的内侧。喷嘴环组件由喷嘴环镶套、 喷嘴环叶片、喷嘴环外圈、外圈镶套、喷嘴环内 圈、内圈镶套及喷嘴环气封圈等组成。 28个用2Cr13耐热不锈钢制成的喷嘴环叶片靠 两端的榫头按一定的角度镶嵌在喷嘴环内圈和喷 嘴环镶套之间,并用内圈镶套及外圈镶套等件卡 紧。喷嘴环内圈及喷嘴环镶套均用螺钉紧固在涡 轮进气壳上。
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。
哈尔滨工程大学科技成果——相继增压柴油机增压系统控制装置
哈尔滨工程大学科技成果——相继增压柴油机增压
系统控制装置
项目概述
相继增压是提高大功率柴油机低工况动力性能、经济性能及排放的最为有效的方法。
目前德国MTU及MAN等著名公司均采用该项技术,使其产品处于国际领先水平。
哈尔滨工程大学长期致力于相继增压技术的研究,具有相继增压系统设计、理论计算分析、试验、电控系统开发研制的能力。
自主开发和与企业合作研制了多型柴油机相继增压系统,大幅度扩大了柴油机低速运行区域,降低了有效油耗率和排放。
与企业合作开发的某额定转速1050r/min的中高速船用,由于采用了相继增压系统,在350-850r/min运行时,与原机相比,运行区平均扩大了143%,燃油消耗率降低了14%,烟度降低了55%,额定功率提高了10%,达到了国外同类产品的水平,填补了相继增压技术在国内的空白,目前已批量生产。
相继增压控制装置是相继增压柴油机的关键部件,该装置主要包括:STC控制仪和电磁阀箱两部分。
STC控制仪具有状态检测、自动/手动控制、故障指示等功能,电磁阀箱具有蝶阀检测、状态显示、应急控制等功能。
该项技术打破了国外的封锁,具有自主知识产权,填补了国内空白,达到了国际领先水平。
该装置可推广应用于其他机型。
项目成熟情况技术成熟,国际领先水平。
应用范围船舶柴油机及要求低速大扭矩性能的柴油机。
柴油机增加马力的方法
柴油机增加马力的方法柴油机是一种以压燃的柴油为燃料的内燃机。
其工作原理是将柴油喷射到高温高压环境中,通过燃烧产生的高压气体推动活塞运动,从而驱动机械设备。
在柴油机的运转过程中,增加马力可以提高其输出功率,提升工作效率。
下面将详细介绍几种增加柴油机马力的方法。
1.超增压系统超增压系统是指将压气机或涡轮增压器连接在柴油机进气系统上,通过增加进气气体的密度和压力,提高柴油机的进气效果,从而增加燃烧室内的压力和温度。
超增压系统的优势在于能够提高柴油机的输出功率,提高柴油机的响应速度,增加低速转矩。
2.加大柴油喷油量增加柴油喷油量可提高柴油燃烧室内的压力和温度,进而增加柴油机的马力。
通过增加燃烧室内燃烧的柴油量,可以使柴油机的功率输出更强劲。
然而,过大的喷油量可能导致排放问题和燃烧不充分等不良后果,因此在增加喷油量的同时需要确保燃烧效率的提高。
3.优化进排气系统优化柴油机的进排气系统设计,可以改善柴油机的进气和排气效果,提高柴油机的马力输出。
例如,通过增加进气道的截面积、优化进气道的曲线形状等措施,可以提高柴油机的进气效果,增加燃烧室内的氧气含量,提高柴油机的功率输出。
同时,排气系统的优化设计可以减少排气阻力,提高废气的排放效率,改善柴油机的输出马力。
4.优化燃烧室结构通过优化柴油机的燃烧室结构,可以改善柴油燃烧的充分性和均匀性,提高柴油机的燃烧效率,进而增加柴油机的输出马力。
例如,采用无溢流喷油器、喷油器多孔板等技术手段,可以提高柴油喷油的均匀性,避免柴油的溢出和偏心喷射,从而使燃烧更加充分。
总之,增加柴油机的马力可以通过超增压系统、加大柴油喷油量、优化进排气系统、优化燃烧室结构等方式来实现。
当然,在进行这些修改时,还需要综合考虑柴油机的结构性能、耐久性、排放要求等因素,确保改动的合理性和可行性。
可根据具体情况选择适合柴油机的增马升级方案,以提高柴油机的工作效率和性能。
柴油机增压器结构原理
柴油机增压器结构原理
柴油机增压器是一种用来增加柴油机进气压力的装置,它的结构原理如下:
1. 使用压气机:增压器通常包括一个压气机,它由由压缩空气驱动。
压气机中的压缩空气可以用来增加进气道中的压力。
2. 进气增压道:增压器通过一个管道与柴油机的进气道相连。
增压器通过管道将压缩空气引入进气道,从而增加了进气道中的压力。
3. 涡轮:增压器中的压气机常常配备了一个涡轮。
这个涡轮由排气气流驱动,当排气通过涡轮时,它会使涡轮旋转,从而驱动压气机工作。
4. 废气流动:柴油机在燃烧燃料时产生的废气会流经增压器中的涡轮,废气的能量会转化为涡轮运动的能量。
5. 压缩空气供给:当涡轮旋转时,压气机会受到压力,并将这个压力转化为压缩空气供给到柴油机的进气道中。
通过这种结构原理,增压器能够有效地提高柴油机的进气压力,提高燃烧效率,提高动力输出。
同时,柴油机增压器的结构紧凑,重量轻,具有高效率和快速响应的特点。
柴油增压器工作原理
柴油增压器工作原理
柴油增压器是一种利用废气动能提高发动机进气压力的设备。
其工作原理如下:
1.废气进入增压器:当柴油发动机工作时,废气通过排气门进入增压器。
2.增压器转子转动:废气进入增压器后,通过增压器内部的转子,使转子开始转动。
增压器的转子内部有多个叶轮,它们是通过轴连接在一起的。
当转子开始转动时,排气进入增压器。
3.增压器压缩空气:废气进入增压器后,由于叶轮的转动,空气随之被压缩。
在叶轮的作用下,废气的动能被传递给空气,使空气压缩。
4.压缩空气经过冷却器:经过增压器后的压缩空气需要通过冷却器进行降温,以保证进入发动机的空气温度适宜。
5.增压空气进入引擎:经过冷却后的增压空气通过进气管道进入发动机。
增压空气的进入使发动机进气压力增加,提高了氧气供应,从而提高了燃烧效率。
通过以上工作原理,柴油增压器能够提高发动机的功率和扭矩输出,并提高燃烧效率,减少燃料消耗。
因此,在柴油发动机中广泛采用增压器来提升性能。
10.涡轮增压柴油机MPC增压系统优化设计
涡轮增压柴油机MPC增压系统优化设计 Optimum Design of Turbocharged Diesel Engine MPCSystem杨守平张付军(北京理工大学军用车辆动力系统技术国防重点学科实验室,北京 100081)摘 要:为了充分利用柴油机的排气能量,改善柴油机动力性能,开展增压系统类型和排气管结构参数的优化设计研究具有明显的工程意义。
采用GT-POWER软件建立某V型八缸涡轮增压柴油机模型,并进行实验校核。
使用试验设计模块(DOE)选取对柴油机动力性能影响最大的MPC增压系统结构参数,并采用优化设计模块(Optimizer)确定结构参数。
通过对采用定压、脉冲、MPC三种增压系统的柴油机外特性的仿真计算与对比,MPC增压系统能够实现柴油机全转速范围内油耗的最优化。
从涡轮前排气压力波形可以看出,设计的MPC增压系统改善了1缸和2缸之间的排气干涉。
关键词: 涡轮增压柴油机;MPC;优化;GT-POWERAbstract:In order to make full use of exhaust gas energy, to improve the power performance of diesel engine, the types of turbocharged system and exhaust pipe structural parameters optimum design is of obvious engineering importance. A V8 turbocharged diesel engine model is built using GT-POWER software, which is validated by experimental data. The most influencing MPC structural parameters on diesel engine power performance are chosen by using the design of experiment module (DOE), and the final structural parameters are decided by using its optimization module (Optimizer). Finally, the full load performance of the diesel engine using isotonic, pulse and MPC turbocharged systems are simulated and analyzed respectively, which indicates that its fuel economy within whole engine speed range is optimized. The exhaust gas interference between cylinder 1 and cylinder 2 is greatly improved from pressure wave before the turbine.Key words:turbocharged diesel engine; MPC; optimize; GT-POWER1 引言废气涡轮增压器是利用发动机的排气能量来驱动的,所以涡轮增压发动机的增压效果,除了涡轮增压器的良好设计以外,在很大程度上还取决于发动机排气系统的设计,因为排气系统的设计合理与否对发动机排气能量的利用有着重要的影响。
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