隨著生產的需要和科技水平的不斷提高,對柴油機的要求也越來越高,既要求柴油機輸出功率要大,經濟性要好,而且重量要輕,體積要小。柴油機輸出功率的大小,取決于進入氣缸的燃油和空氣的數(shù)量及熱能的有效利用率。由此可知:要提高柴油機的輸出功率,最經濟最有效的辦法是增加進入氣缸的空氣量,在柴油機氣缸容積保持不變的條件下,增加進入氣缸的空氣密度是提高柴油機輸出功率的主要手段。然而,空氣密度與壓力成正比。與溫度成反比,因此,增加進氣壓力,降低進氣溫度都能提高進氣密度,目前柴油機中采用增壓器來提高壓力,采用中冷器降低氣體的溫度。
(2) 廢氣渦輪增壓系統(tǒng)廢氣渦輪增 壓是利用柴油機排出的廢氣能量來驅動增壓器,將空氣壓縮后再送人氣缸的一種增壓方法。柴油機采用廢氣渦輪增壓后,可提高輸出功率 30%~ 100%以上,同時還可減少單位功率的質量,縮小外形尺寸,節(jié)省原材料,降低燃油消耗率,增大柴油機扭矩,提高載荷能力以及減少排氣對大氣的污染等優(yōu)點,因而得到廣泛應用。尤其在高原地區(qū)因氣壓低、空氣稀薄,導致輸出功率下降。一般當海拔高度每升高1000m,功率將下降8%~10%。若裝設渦輪增壓器后,可以恢復原輸出功率,其經濟效果尤為顯著。 柴油機廢氣渦輪增壓系統(tǒng)。將柴油機排氣管接到增壓器的蝸殼上,柴機排出的具有500~650°C高溫和一定壓力的廢氣經蝸殼進入噴嘴環(huán),噴嘴環(huán)的通道面積大逐漸變小,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,高速廢氣流,按一定的方向沖擊渦輪,使渦輪高速旋轉。廢氣的壓力、溫度和速度越高,渦輪轉速就越快。通過渦輪的廢氣最后排入大氣。 (3) 復合增壓系統(tǒng)在-些柴油發(fā)電機上,除了應用廢氣渦輪增壓器外,同時還應用機械增壓器,這種增壓系統(tǒng)稱為復合增壓系統(tǒng)(如圖4-2所示)。大型二沖程柴油機,常采用復合式增壓系統(tǒng)。該系統(tǒng)中的機械驅動增壓器用于協(xié)助廢氣渦輪增壓器工作,以使在低負荷、低轉速時獲得較高的進氣壓力,從而保證二沖程柴油機在啟動、低速和低負荷時所必需的掃氣壓力。有時,對排氣背壓較高的水下運行的柴油機,要得到較高的增壓壓力也常采用這種系統(tǒng)。 |
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