山東LIEBHERR渦輪增壓器11393211A

技術(shù)成熟與產(chǎn)品演變20世紀(jì)40年代，渦輪增壓器技術(shù)逐漸成熟。美國早期推出了BF、E系列低壓比增壓器，1949年開始生產(chǎn)的L、H系列，以及60年代的C系列，都推動了增壓器性能的持續(xù)提升。同時，瑞士推出了VTR系列，英國研發(fā)了MS和HP系列。這一階段的代表性產(chǎn)品是法國某公司于1962年漢諾威展覽會上展示的HS-400渦輪增壓器，其增壓比高達2.5，最高轉(zhuǎn)速達20000 r/min，適用于功率294.2~441.3 kW的柴油機。

結(jié)構(gòu)與工作原理渦輪增壓器由離心式壓氣機和渦輪組成一體，區(qū)別于燃?xì)廨啓C的關(guān)鍵在于：它不設(shè)燃燒室，渦輪依靠內(nèi)燃機排氣的動能驅(qū)動，壓氣機提供的高壓空氣被送入氣缸，提高燃燒效率。渦輪和壓氣機葉輪裝配在同一根轉(zhuǎn)軸上，稱為轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子是渦輪增壓器的hexin部件，除了葉輪外，還包括密封件、承推片等部件。增壓器的基本構(gòu)成包括渦輪機殼體、壓氣機殼體、中間殼體、浮動軸承、排氣旁通閥和執(zhí)行器等。排氣推動渦輪高速旋轉(zhuǎn)，帶動壓氣機葉輪將空氣壓入氣缸。由于渦輪直接承受高溫廢氣的沖擊，工作溫度高達600℃，轉(zhuǎn)速可達8000-11000r/min。因此，增壓器通常配備完善的潤滑與冷卻系統(tǒng)，包括機油進回油孔、冷卻液進回水孔，以維持增壓器的穩(wěn)定運行。 避免發(fā)動機長時間高負(fù)荷運轉(zhuǎn)后立即熄火，以防渦輪增壓器過熱損壞。山東LIEBHERR渦輪增壓器11393211A

柴油機和增壓器作為流通特性不同的兩個熱力系統(tǒng)，他們的匹配是有矛盾的，低負(fù)荷時渦輪增壓器無法提供柴油機需要的增壓壓力，高負(fù)荷時，渦輪發(fā)出的功又會過多?；旌蟿恿u輪是解決上述矛盾的一個可行方案?；旌蟿恿u輪增壓器的連接軸與一個高速發(fā)電機相連，該發(fā)電機又同時具有電動機的功能，高負(fù)荷時，發(fā)電機將增壓器多余的軸功轉(zhuǎn)化為電能，起到了排氣能量回收的作用；低負(fù)荷時，與壓氣機軸相連的發(fā)電機工作在電動機模式，補償不足的渦lun gong，提高了增壓壓力，改善了柴油機的低負(fù)荷性能和起動工況性能。2007年，MHI設(shè)計出MET42MAG匹配到四沖程氣體機上，后又設(shè)計出更大的MET83MAG，2011年裝配在7S65ME-C低速機上寧夏原廠渦輪增壓器10326868S雙渦流渦輪增壓器的出現(xiàn)，進一步改善了渦輪的響應(yīng)性和效率。

低工況進、排氣旁通系統(tǒng)的原理是當(dāng)柴油機低速運行時，增壓空氣繞過氣缸直接進入渦輪前的排氣管，從而增大氣體流量，提高發(fā)動機的增壓壓力，以避免發(fā)動機在低工況時喘振，改善發(fā)動機低工況性能。如果利用廢氣余熱對旁通的空氣加熱，效果會更好。MTU公司率先在396柴油機上采用低工況進、排氣旁通技術(shù)來改善發(fā)動機低工況性能。但由于該系統(tǒng)控制調(diào)節(jié)裝置較為復(fù)雜，因此主要用于大功率高增壓發(fā)動機。

廢氣旁通增壓系統(tǒng)是以柴油機低負(fù)荷區(qū)域為設(shè)計匹配點，對無法兼顧的高負(fù)荷區(qū)域，通過打開渦輪上與大氣連通的一個可調(diào)節(jié)閥，釋放多余廢氣能量。這種增壓器的好處是通過設(shè)計較小的渦輪殼截面，迅速建立起低速壓力，改善低速時的動力性、經(jīng)濟性、排放指標(biāo)以及瞬態(tài)響應(yīng)性。但較小的渦輪殼截面會導(dǎo)致柴油機在高負(fù)荷區(qū)過高的增壓壓力而造成爆發(fā)壓力大幅升高、可靠性降低、性能指標(biāo)惡化等問題。同時由于釋放了一部分廢氣，造成能量損失，造成柴油機在高負(fù)荷區(qū)燃油消耗有一定的增加。此外還有超高增壓技術(shù)、電動放氣渦輪增壓技術(shù)以及諧振復(fù)合增壓技術(shù)正在逐步得到發(fā)展和應(yīng)用

廢氣渦輪增壓器的工作原理1.增壓過程柴油發(fā)動機在進氣沖程時，活塞向下移動產(chǎn)生負(fù)壓，使空氣和燃油混合物進入氣缸進行燃燒。這種方式稱為自然吸氣，而自然吸氣發(fā)動機的進氣量取決于大氣壓力。在某些情況下，自然吸氣發(fā)動機可能會出現(xiàn)進氣量不足、功率下降的情況。渦輪增壓系統(tǒng)的作用就是通過壓縮空氣提高發(fā)動機的進氣量，使發(fā)動機在相同工作條件下能夠燃燒更多燃油，從而提升功率。在增壓條件下，發(fā)動機能夠獲得更高的扭矩，部分發(fā)動機甚至可以通過增壓提升50%以上的功率。LTP渦輪增壓器5700107A航空發(fā)動機的某些輔助系統(tǒng)也會用到類似渦輪增壓器的技術(shù)原理。

柴油機渦輪增壓器的使用與維護為了保證渦輪增壓器的使用壽命，正確的操作和維護至關(guān)重要：避免冷啟動高負(fù)荷在發(fā)動機冷啟動后，應(yīng)讓其怠速運行一段時間，使機油充分潤滑渦輪增壓器軸承，避免高轉(zhuǎn)速干摩擦損壞軸承。避免長時間高溫停機在發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)后立即關(guān)閉，會導(dǎo)致增壓器軸承失去潤滑，導(dǎo)致高溫?fù)p壞。因此，建議在停機前先怠速運轉(zhuǎn)幾分鐘，讓渦輪增壓器逐步降溫。定期更換機油和濾清器由于增壓器的軸承對潤滑油的要求較高，建議定期更換youzhi機油，并保持濾清器的清潔，防止雜質(zhì)進入增壓器造成磨損。檢查進排氣系統(tǒng)進氣管和排氣管的密封性對增壓效果至關(guān)重要，需定期檢查是否有泄漏或堵塞情況，并清理進氣系統(tǒng)中的積碳和灰塵。當(dāng)發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，排氣氣流沖擊渦輪，促使渦輪高速旋轉(zhuǎn)，與之相連的壓縮機便開始壓縮空氣。山東LIEBHERR渦輪增壓器11393211A

工程機械中的部分設(shè)備也開始使用渦輪增壓器，提升作業(yè)效率。山東LIEBHERR渦輪增壓器11393211A

柴油發(fā)動機在排量大或多缸V型時，可能需要兩個左右的渦輪增壓器，增加增壓壓力，改善輸出功率。雙渦輪增壓（雙增壓）系統(tǒng)應(yīng)運而生。柴油發(fā)動機需要采用左右兩個渦輪增壓器通常出現(xiàn)在以下幾種情況：V型或多氣缸發(fā)動機對于V型發(fā)動機或其他分為兩個氣缸組的結(jié)構(gòu)，通常每個氣缸組都需要**供氣。左右各裝一個渦輪增壓器可以保證每個氣缸組獲得足夠的進氣量，確保燃燒均勻，從而實現(xiàn)更平衡的功率輸出和更高的整體效率。大排量高功率要求當(dāng)發(fā)動機排量較大、功率需求較高時，單個渦輪增壓器可能難以提供足夠的空氣流量。此時采用雙渦輪增壓器（有時稱為“并列增壓”）可以在不**響應(yīng)速度的前提下，提供更大的增壓能力和更廣的轉(zhuǎn)速范圍。新款G7帶旁通閥增壓器（右）用于D9508 起重機10134989山東LIEBHERR渦輪增壓器11393211A