增壓器引起喘振的原因的具體分析:柴油機突降轉速或突卸負載時或載荷出現較動,由于增壓器轉子轉速不能很快地跟隨柴油機轉速的下降而下降,造成柴油機過渡過程的喘振。增壓器與柴油機是需匹配工作的,壓氣機轉速愈高,吸氣量愈大,而柴油機發出的功率愈大,所需的空氣量也愈多。當柴油機降轉速、卸負載時,氣缸內所需的空氣量也急劇減少,而增壓器轉子的轉速卻一時無法同步下降,使增壓器壓氣機吸氣量與柴油機氣缸所需要的相比顯得過多,反而使部分多余的空氣堵塞在壓氣機進口處而發生喘振,只有增壓器轉子轉速下降到與柴油機基本匹配時才會趨于正常。在裝車功率下,柴油機轉速從1000r/min下降到430r/min,相當于增壓器轉子轉速從23000r/min左右下降到3000r/min,根據聯合調節器升、降速特性規定柴油機約需18s,增壓器約需30s。因此,兩者本身轉速下降的速率即有著很大的差異。增壓器一般采用離心式或羅茨壓氣機,個別的采用螺桿式壓氣機。沃爾沃D5E渦輪增壓器
為了保證增壓器的正常工作,使用中應注意以下幾點:保持清潔,拆卸增壓器時,要保持清潔,各管接頭一定要用清潔的布堵塞好,防止雜物掉進增壓器內,損壞轉子。維修時應注意不要碰撞損壞葉輪,如果需要更換葉輪,應對其做動平衡試驗。重新裝復完畢后,要取出堵塞物。由于增壓器經常處于高溫下運轉,它的潤滑油管線因受高溫作用,內部機油容易有部分的結焦,這樣會造成增壓器軸承的潤滑不足而損壞。因此,潤滑油管線在運行一段時間后要進行清洗。經常注意檢查增壓器的運轉情況,在出車前、收車后,應檢查氣道各管的連接情況,防止松動、脫落而造成增壓器失效和空氣短路進入氣缸。由此可見,發動機經過增壓后,零部件的結構進行了強化,從使用、保養方面講,必須加強發動機的強制保養工作,注意采用正確的操縱方法。所以發動機大負荷、長時間運行后,在熄火前應怠速運轉3-5min,讓增壓器轉子的轉速降下來以后再熄火。特別要防止猛轟幾腳油門后突然熄火,這就是熄火延時裝置的作用。上汽大通1.9電磁閥中間冷卻器安裝在渦輪增壓器出口與進氣管之間,對進入氣缸的空氣進行冷卻。
電輔助渦輪增壓系統主要增加了電動機/發電機、電路控制單元、電池、高功率逆變電源和一些傳感器。其中,電控單元和電池可與發動機共用。在發動機低速時,電控單元發出控制信號,電機啟動驅動壓氣機工作,電池中儲存的電能轉化為壓氣機的動能,增壓進氣壓力,改善發動機的加速性和低速轉矩問題。當發動機轉速上升到一定程度,壓氣機能夠提供足夠的空氣時,電機就可以關閉或脫開。當發動機在高速大負荷工況時,電控單元發出控制信號起動發電機,回收渦輪能量中的一部分,通過發電機轉化為電能儲存在蓄電池中心。電輔助技術改善了發動機的低速轉矩和渦輪遲滯問題,降低了燃油消耗率,擴大了發動機的高效、經濟區域。但由于輔助電機加人使得轉動慣量增加,對電機轉子結構和增壓器軸提出了很高的要求。
渦輪增壓器的優點:提高發動機升功率。在發動機排量不變的情況下可以通過增加進氣密度,讓發動機可以多噴油,從而提高發動機的功率,加裝增壓器后的發動機的功率及扭矩要增大20%~30%。反之在同樣的功率輸出的要求下可以降低發動機的缸徑,縮小發動機的體積和重量。改善發動機的排放。渦輪增壓器發動機通過改善發動機的燃燒效率,減少發動機廢氣中顆粒物和氮氧化物等有害成分的排量。是柴油發動機達到歐二以上排放標準不可缺少的配置。提供高原補償的功能。部分高海拔地區,海拔越高,空氣越稀薄,帶渦輪增壓器的發動機就可以克服因高原空氣稀薄導致的發動機的功率下降。提高燃油經濟性,降低油耗。由于帶渦輪增壓器的發動機燃燒性能更好,可以節省燃油3%-5%。具有很高的可靠性和良好的匹配特性,高瞬態響應特性。由于機械增壓的增壓機是在曲軸的帶動下持續地運轉,因此不動產生像渦輪增壓的渦輪遲滯現象。
渦輪增壓器:壓氣機葉輪,葉片是渦輪的動力來源。但壓氣機葉輪及渦輪葉輪各有不同的功用,因此葉片外形當然也不一樣。壓氣機葉輪基本上是把如何將空氣有效率地推擠入壓縮信道視為首要任務,然后再加以決定其形狀。一般原廠渦輪的壓氣機葉輪都使用全葉片的設計,即葉片是整片從頂端到末端的設計。而為了增加吸入空氣的通路面積,提升高速回轉時的效率,目前已出現了許多在全葉片旁穿插安裝半塊葉片的葉輪(此種設計多出現在改裝品上)。而壓氣機葉輪設計的另一個目的是讓壓縮空氣的流速均等化。傳統的葉輪為“放射型壓縮輪”,其兩葉片之間的氣體流速變化很快:位于葉輪運轉方向前方的空氣,被葉片擠壓,故流速很快。但葉片后方的空氣則因為吸入阻力及回壓力等因素,流速較慢。當節氣門半開時,壓氣機葉輪轉速下降,進入壓縮輪的空氣速度就會降低。而之前已被壓縮的空氣量如果此時相對過多,便會出現“真空”的狀態,無法輸送空氣(壓氣機葉輪轉速無法產生大于進氣管中氣壓的壓力),相對壓力也就無法產生了(壓力回饋),這也就是所謂的“氣體剝離”現象。渦輪系統是增壓發動機中很常見的增壓系統之一。依維柯2.3T渦輪增壓器
增壓器的壓氣機效率不同,壓氣機效率高的那臺增壓器吸氣量也會較大。沃爾沃D5E渦輪增壓器
渦輪增壓的主要作用就是提高發動機進氣量,從而提高發動機的功率和扭矩,讓車子更有勁。一臺發動機裝上渦輪增壓器后,其很大功率與未裝增壓器的時候相比可以增加40%甚至更高。這樣也就意味著同樣一臺的發動機在經過增壓之后能夠輸出更大的功率。渦輪增壓器是發動機重要部件之一。它的作用是提高發動機功率。損壞后進氣不充分,燃燒室壓力低,柴油燃燒不完全,造成發動機曲軸轉速下降,輸出的力量變弱。曲軸旋轉的力量傳給飛輪,飛輪與變矩器的彈性板、罩輪連接,罩輪又與泵輪、分動齒連接。分動齒控制著轉向泵驅動軸和液壓泵變速泵驅動軸,所以增壓器損壞會影響整機無力。沃爾沃D5E渦輪增壓器
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