废气涡轮增压资料.ppt
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1、废气涡轮增压一、柴油机增压的概述一、柴油机增压的概述1 1增压、增压度、中冷器增压、增压度、中冷器1 1)增压:用提高气缸进气压力的方法,)增压:用提高气缸进气压力的方法,使进入气缸的空气密度增加,从而可以使进入气缸的空气密度增加,从而可以增加喷入气缸的燃油量,以提高柴油机增加喷入气缸的燃油量,以提高柴油机的平均指示压力的平均指示压力p pi i和柴油机的平均有效和柴油机的平均有效压力压力p pe e2 2)增压度)增压度(1 1)定义:柴油机增压后标定功率与增压前)定义:柴油机增压后标定功率与增压前标定功率之差值与增压前标定功率的比值标定功率之差值与增压前标定功率的比值(2 2)限制提高的因
2、素:机械负荷与热负荷)限制提高的因素:机械负荷与热负荷(主要)(主要)(3 3)排气阀随增压度提高而提前开启以满足)排气阀随增压度提高而提前开启以满足高增压时废气涡轮与压气机的功能平衡高增压时废气涡轮与压气机的功能平衡3 3)中冷器中冷)中冷器中冷中、高增压柴油机在增压后必须采取的措中、高增压柴油机在增压后必须采取的措施,设在增压器后,作用:(施,设在增压器后,作用:(1 1)降低空气)降低空气温度,提高空气密度;(温度,提高空气密度;(2 2)降低柴油机的循)降低柴油机的循环平均温度,降低柴油机热负荷环平均温度,降低柴油机热负荷4 4)增压比)增压比b b:增压压力与环境条件下大气压:增压压
3、力与环境条件下大气压力或增压器进口压力之比,即力或增压器进口压力之比,即b bp pk kp po o,p pk k增压压力;增压压力;p po o环境条件下环境条件下大气压力或增压器进口压力大气压力或增压器进口压力2 2增压的分类增压的分类1 1)驱动增压器所用能量)驱动增压器所用能量(1)(1)机械增压:消耗柴油机有效功率,只提高功机械增压:消耗柴油机有效功率,只提高功率不提高经济性,有往复式、离心式、转子式,率不提高经济性,有往复式、离心式、转子式,目前柴油机已不用目前柴油机已不用(2)(2)废气涡轮增压:利用废气吹动涡轮机,由涡废气涡轮增压:利用废气吹动涡轮机,由涡轮机带动压气机。不仅
4、提高功率也提高经济性,轮机带动压气机。不仅提高功率也提高经济性,但机械负荷、热负荷增加。应用广泛但机械负荷、热负荷增加。应用广泛(3)(3)复合增压:既采用涡轮增压又采用机械增压复合增压:既采用涡轮增压又采用机械增压2 2)按照增压压力)按照增压压力p pk k的高低或增压比的高低或增压比b b分分:(1 1)低增压)低增压p pk k0.15MP0.15MPa a或或b b 1.51.5(2 2)中增压)中增压p pk k0.150.150.25MP0.25MPa a或或b b 1.51.52.52.5(3 3)高增压)高增压p pk k0.250.250.35MP0.35MPa a或或b
5、b 2.52.53.53.5(4 4)超高增压)超高增压p pk k0.35MP0.35MPa a或或b b 3.53.5注:现代船用低速柴油机的增压压力在注:现代船用低速柴油机的增压压力在0.3MP0.3MPa a 左右左右二、废气涡轮增压的两种基本形式二、废气涡轮增压的两种基本形式1 1定压涡轮增压定压涡轮增压1 1)特点:各缸排气管连接到一根共用的排气)特点:各缸排气管连接到一根共用的排气总管,废气以基本不变的速度和压力进入涡总管,废气以基本不变的速度和压力进入涡轮。废气能量利用最差(只利用轮。废气能量利用最差(只利用E E2 2,没有利,没有利用用E E1 1)。用于高增压机(易于高增
6、压发展)。用于高增压机(易于高增压发展)2 2)优点:涡轮机转速稳定,效率高,增压系)优点:涡轮机转速稳定,效率高,增压系统布置方便统布置方便3 3)缺点:低负荷性能差,变工况运行时的动)缺点:低负荷性能差,变工况运行时的动态响应能力差态响应能力差改善措施:另设辅助风机来满足低负荷时的改善措施:另设辅助风机来满足低负荷时的扫气需要扫气需要2 2脉冲涡轮增压脉冲涡轮增压1 1)特点:排气管必须分组并且应短而细(产生)特点:排气管必须分组并且应短而细(产生压力波),弯头要少,通道光滑成流线型,涡压力波),弯头要少,通道光滑成流线型,涡轮尽量靠近排气口。进入涡轮机的废气压力是轮尽量靠近排气口。进入涡
7、轮机的废气压力是脉动的。废气能量利用较多(脉动的。废气能量利用较多(100100E E2 2,40405050E E1 1)。适用低、中增压)。适用低、中增压2 2)优点:废气能量利用较多,工作能力大(随)优点:废气能量利用较多,工作能力大(随增压压力升高优势逐渐降低)增压压力升高优势逐渐降低)3 3)缺点:效率较低,增压布置困难,对排气管)缺点:效率较低,增压布置困难,对排气管要求较高,拆装检修不便,管理要求高要求较高,拆装检修不便,管理要求高4 4)排气管分组)排气管分组(1 1)目的:防止排气相互干扰)目的:防止排气相互干扰(2 2)要求:每组最多)要求:每组最多3 3个气缸(多于个气缸
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