柴油機增壓的原理
所謂柴油機增壓,就是將進入柴油機氣缸內的空氣,利用一種裝置預先進行壓縮,提高其密度,并在供油系統的合理配合下,使更多的燃料得到充分燃燒,從而使柴油機發出更大的功率。
由于空氣量增加,燃燒充分,所以還可提高柴油機的經濟性和減少柴油機有害成分的排放。
根據增壓方式的不同,有機械增壓,氣波增壓、廢氣渦輪增壓及復合增壓等形式。目前應用**普遍的是廢氣渦輪增壓。
廢氣渦輪增壓,就是利用柴油機排出的廢氣,來驅動渦輪使其高速旋轉。帶動壓氣機工作,使空氣的壓力提高,從而提高了空氣的密度,達到增壓、提高柴油機功率的目的。
柴油機渦輪增壓的優點:
(1)提高了柴油機經濟性,降低燃油消耗率一般在5%--10%以上。這是因為:
渦輪增壓回收了部分廢氣能量,所以使有效功得到提高。由于回收廢氣能量可使油耗率降低3%--4%。
渦輪增壓后,進入柴油機的新鮮空氣溫度較高。改善了燃料的蒸發,加之空氣量增加,油氣混合更加均勻。使燃燒更完善充分,從而降低了燃油消耗率。
渦輪增壓后,柴油機功率提高,機械摩擦損失相對減少,因而使機械效率提高。從而提高了柴油機的經濟性,降低了油耗率。
(2)提高了柴油機的動力性。柴油機不作大的改動,功率便可提高20%--50%;進一步提高增壓度,可使柴油機功率比非增壓提高80%--200%以上。這是因為:
增壓后改善了燃燒,提高了燃燒效率。
增壓后柴油機的空氣密度比非增壓提高30%--200%以上,故進入缸內的空氣量增大了30%--200%,加上合理的供油系統配合,就會有更多的油氣混合物進行燃燒,從而發出更大的熱能,提高了柴油機的功率。
渦輪增壓后,柴油機有富裕的空氣,可以通過大的氣門重迭角對氣缸進行掃氣。從而大大降低活塞、缸蓋、氣門及排氣的溫度,使柴油機因提高功率熱負荷升高的威脅得到部分緩解。
(3)降低了柴油機的排放。這是因為:
增壓后由于空氣量增大,過量空氣系數增加,而且空氣燃油混合均勻。所以因燃燒不完全而產生的CO和HC下降。
由于空氣充足,燃燒充分,所以碳煙生成大大減小。試驗結果表明,柴油機渦輪增壓比非增壓煙度可下降20%--80%。
如果增壓后再進行中冷,NOx也可以大大下降。
故現在人們已將渦輪增壓作為達到歐Ⅰ排放標準的有效手段,把增壓中冷達到歐Ⅱ排放標準的重要手段。
(4)降低了柴油機單位功率的重量、體積和成本。這是因為:
由于柴油機在工作容積不變情況下,功率成30%--200%的提高,而體積和重量增加很少,因此,使柴油機單位功率的重量體積和制造成本比非增壓大大降低。
(5)提高了柴油機的適應性。這是因為:
渦輪增壓柴油機隨海拔升高,功率下降比非增壓柴油機功率下降少,故對海拔變化適應能力強。所以將增壓作為高原地區恢復柴油機功率的重要手段。
發表于 @ 2010年03月04日 14:58:00 |點擊數()