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柴油发电机增压方式有几种

返回列表 来源:admin 发布日期: 2021-08-18 15:28:02 浏览次数: 0

      随着生产的需要和科技水平的不断提高,对柴油机的要求也越来越高,既要求柴油机输出功率要大,经济性要好,而且重量要轻,体积要小。柴油机输出功率的大小,取决于进入气缸的燃油和空气的数量及热能的有效利用率。由此可知:要提高柴油机的输出功率,最经济最有效的办法是增加进入气缸的空气量,在柴油机气缸容积保持不变的条件下,增加进入气缸的空气密度是提高柴油机输出功率的主要手段。然而,空气密度与压力成正比。与温度成反比,因此,增加进气压力,降低进气温度都能提高进气密度,目前柴油机中采用增压器来提高压力,采用中冷器降低气体的温度。
        所谓增压,即用增压器(压气机)将柴油机的进气在缸外压缩后再送人气缸,以增加柴油机的进气量,从而提高平均有效压力和功率。
        按照驱动增压器所用能量来源的不同,基本的增压方法可分为三类:机械增压系统、废气涡轮增压系统和复合增压系统三类。除了利用上述三种方法来提高气缸的空气压力外,还有利用进排气管内的气体动力效应来提高气缸充气效率的惯性增压系统以及利用进排气的压力交换来提高气缸空气压力的气波增压器。
        (1) 机械增压系统增压器(压气机)由柴油机直接驱动的增压方式称为机械增压系统。它由柴油机的曲轴通过齿轮、皮带或链条等传动装置带动增压器旋转。增压器通常采用离心式压气机或罗茨压气机。空气经压缩提高其压力后,再送人气缸。

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        由于机械增压系统压气机所消耗的功率是由曲轴提供的,当增压压力较高时,所耗的驱动功率也会很大,使整机的机械效率下降。因此,机械增压系统通常只适用于增压压力不超过160~170kPa的低增压小功率柴油机。 

        (2) 废气涡轮增压系统废气涡轮增 压是利用柴油机排出的废气能量来驱动增压器,将空气压缩后再送人气缸的一种增压方法。柴油机采用废气涡轮增压后,可提高输出功率 30%~ 100%以上,同时还可减少单位功率的质量,缩小外形尺寸,节省原材料,降低燃油消耗率,增大柴油机扭矩,提高载荷能力以及减少排气对大气的污染等优点,因而得到广泛应用。尤其在高原地区因气压低、空气稀薄,导致输出功率下降。一般当海拔高度每升高1000m,功率将下降8%~10%。若装设涡轮增压器后,可以恢复原输出功率,其经济效果尤为显著。

         柴油机废气涡轮增压系统。将柴油机排气管接到增压器的蜗壳上,柴机排出的具有500~650°C高温和一定压力的废气经蜗壳进入喷嘴环,喷嘴环的通道面积大逐渐变小,因而可以做到:虽然废气的压力和温度在下降,但其流速在不断提高,高速废气流,按一定的方向冲击涡轮,使涡轮高速旋转。废气的压力、温度和速度越高,涡轮转速就越快。通过涡轮的废气最后排入大气。
废气涡轮增压器按进入涡轮的气流方向,可分为轴流式和径流式两种。

        (3) 复合增压系统在-些柴油机上,除了应用废气涡轮增压器外,同时还应用机械增压器,这种增压系统称为复合增压系统(如图4-2所示)。大型二冲程柴油机,常采用复合式增压系统。该系统中的机械驱动增压器用于协助废气涡轮增压器工作,以使在低负荷、低转速时获得较高的进气压力,从而保证二冲程柴油机在启动、低速和低负荷时所必需的扫气压力。有时,对排气背压较高的水下运行的柴油机,要得到较高的增压压力也常采用这种系统。
   
        复合增压系统有两种形式: -种是串联增压系统,柴油机的废气进入废气涡轮带动离心式压气机以提高空气压力,然后送入机械增压器中再增压,进一步提高空气压力后进入柴油机燃烧室中;另一种是并联增压系統,废气涡轮增压器和机械增压器分别将空气压力提高后,进入柴油机燃烧室中。
        (4) 其他增压方法


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