可變截面渦輪增壓系統的基本工作原理是從低速到高速通過分段或連續改變渦輪截面,來提高發動機低工況時的過量空氣系數。燃氣通過渦輪噴嘴葉片時,根據發動機外界負荷的變化來改變噴嘴環葉片的角度,是進入渦輪葉片的氣流參數發生變化,從而達到渦輪增壓器與柴油機在各工況下良好的匹配。可變截面渦輪增壓系統還可以提高柴油機的瞬態特性和降低瞬態排放。該系統的缺點是增壓器結構復雜,制造成本較高,需要專門的控制機構。
蓋瑞特、KKK公司率先研制出可變截面渦輪增壓器,而且為了達到嚴格的排放法規,在柴油機全工況范圍內進行調節,歐美采用可變截面渦輪增壓技術已成主流。可變進氣道增壓器;可變噴嘴環增壓器;可變渦輪喉口增壓器;可變葉片增壓器; 保持渦輪增壓器的進氣和排氣管路暢通無阻。北京利勃海爾渦輪增壓器D934S
低工況進、排氣旁通系統的原理是當柴油機低速運行時,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,提高發動機的增壓壓力,以避免發動機在低工況時喘振,改善發動機低工況性能。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、排氣旁通技術來改善發動機低工況性能。但由于該系統控制調節裝置較為復雜,因此主要用于大功率高增壓發動機。
廢氣旁通增壓系統是以柴油機低負荷區域為設計匹配點,對無法兼顧的高負荷區域,通過打開渦輪上與大氣連通的一個可調節閥,釋放多余廢氣能量。這種增壓器的好處是通過設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、經濟性、排放指標以及瞬態響應性。但較小的渦輪殼截面會導致柴油機在高負荷區過高的增壓壓力而造成爆發壓力大幅升高、可靠性降低、性能指標惡化等問題。同時由于釋放了一部分廢氣,造成能量損失,造成柴油機在高負荷區燃油消耗有一定的增加。此外還有超高增壓技術、電動放氣渦輪增壓技術以及諧振復合增壓技術正在逐步得到發展和應用 安徽LTP渦輪增壓器10326868A渦輪增壓器優化了發動機的進氣效率,進而提升了整體性能表現。
廢氣旁通增壓系統是以柴油機低負荷區域為設計匹配點,對無法兼顧的高負荷區域,通過打開渦輪上與大氣連通的一個可調節閥,釋放多余廢氣能量。這種增壓器的好處是通過設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、經濟性、排放指標以及瞬態響應性。但較小的渦輪殼截面會導致柴油機在高負荷區過高的增壓壓力而造成爆發壓力大幅升高、可靠性降低、性能指標惡化等問題。同時由于釋放了一部分廢氣,造成能量損失,造成柴油機在高負荷區燃油消耗有一定的增加。此外還有超高增壓技術、電動放氣渦輪增壓技術以及諧振復合增壓技術正在逐步得到發展和應用
渦輪增壓器匹配調jiao增壓壓力控制:通過調整廢氣旁通閥(Wastegate)或渦輪增壓器內部的調節裝置,控制增壓壓力在合適的范圍內。過高的增壓壓力可能導致發動機機械負荷加大、燃燒室溫度過高,而過低則不能充分發揮增壓效果。渦輪匹配:根據發動機的排量、轉速范圍和負荷要求,選擇適合的渦輪型號。調jiao過程中也可以通過調整渦輪葉片角度(如果是可調渦輪)來優化進氣效率。D944 A7 增壓器HE300用于R936K R950 L556 LH60 G7,D936 D946 A7增壓器HE500GW用于R956 R960 LH80 LH110 PR756 RL66隨著材料科學的進步,現代渦輪增壓器的效率和可靠性得到了極大提升。
柴油機和增壓器作為流通特性不同的兩個熱力系統,他們的匹配是有矛盾的,低負荷時渦輪增壓器無法提供柴油機需要的增壓壓力,高負荷時,渦輪發出的功又會過多。混合動力渦輪是解決上述矛盾的一個可行方案。混合動力渦輪增壓器的連接軸與一個高速發電機相連,該發電機又同時具有電動機的功能,高負荷時,發電機將增壓器多余的軸功轉化為電能,起到了排氣能量回收的作用;低負荷時,與壓氣機軸相連的發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荷性能和起動工況性能。2007年,MHI設計出MET42MAG匹配到四沖程氣體機上,后又設計出更大的MET83MAG,2011年裝配在7S65ME-C低速機上渦輪增壓器的外殼破裂是比較嚴重的故障,需要及時更換。安徽LTP渦輪增壓器10326868A
廢氣旁通閥故障可能導致渦輪增壓器無法正常調節進氣壓力。北京利勃海爾渦輪增壓器D934S
1)STC技術概述為滿足現代船舶對柴油機更高的功率、效率和低排放要求,許多大型船舶采用廢氣渦輪增壓技術。其中,相繼增壓(SequentialTurboCharging,簡稱STC)技術是一種先進的增壓方法,通過集成兩臺或更多渦輪增壓器并聯運作,并在柴油機負荷和轉速增加時,按預設順序逐步投入運行。這樣不僅解決了傳統柴油機與增壓器匹配性不足的問題,也***提升了低轉速高負荷工況下的工作效率和經濟性。(2)系統組成以PA6-STC柴油機為例,STC增壓系統主要由以下部分構成:增壓器部分:包括兩臺一級廢氣渦輪增壓器,其中與A列排煙總管直接相連的稱為基本增壓器(A列增壓器),另一臺與B列排煙總管相連的稱為受控增壓器(B列增壓器)。在低負荷工況下,*由A列增壓器工作;當負荷提升到一定程度時,B列增壓器將按順序并聯投入工作,形成雙級增壓狀態。STC控制系統:由四個氣動蝶閥、STC控制儀及蝶閥檢測電磁閥箱組成。該系統實時監測柴油機轉速、負荷、排氣溫度等關鍵參數,根據信號變化控制燃氣閥、空氣閥、旁通閥與放氣閥的開閉狀態,從而實現從1TC(*A列工作)到2TC(A、B列并聯工作)的平穩切換。北京利勃海爾渦輪增壓器D934S