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柴油机增压的原理
所谓柴油机增压,就是将进入柴油机气缸内的空气,利用一种装置预先进行压缩,提高其密度,并在供油系统的合理配合下,使更多的燃料得到充分燃烧,从而使柴油机发出更大的功率。
由于空气量增加,燃烧充分,所以还可提高柴油机的经济性和减少柴油机有害成分的排放。
根据增压方式的不同,有机械增压,气波增压、废气涡轮增压及复合增压等形式。目前应用**普遍的是废气涡轮增压。
废气涡轮增压,就是利用柴油机排出的废气,来驱动涡轮使其高速旋转。带动压气机工作,使空气的压力提高,从而提高了空气的密度,达到增压、提高柴油机功率的目的。
柴油机涡轮增压的优点:
(1)提高了柴油机经济性,降低燃油消耗率一般在5%--10%以上。这是因为:
涡轮增压回收了部分废气能量,所以使有效功得到提高。由于回收废气能量可使油耗率降低3%--4%。
涡轮增压后,进入柴油机的新鲜空气温度较高。改善了燃料的蒸发,加之空气量增加,油气混合更加均匀。使燃烧更完善充分,从而降低了燃油消耗率。
涡轮增压后,柴油机功率提高,机械摩擦损失相对减少,因而使机械效率提高。从而提高了柴油机的经济性,降低了油耗率。
(2)提高了柴油机的动力性。柴油机不作大的改动,功率便可提高20%--50%;进一步提高增压度,可使柴油机功率比非增压提高80%--200%以上。这是因为:
增压后改善了燃烧,提高了燃烧效率。
增压后柴油机的空气密度比非增压提高30%--200%以上,故进入缸内的空气量增大了30%--200%,加上合理的供油系统配合,就会有更多的油气混合物进行燃烧,从而发出更大的热能,提高了柴油机的功率。
涡轮增压后,柴油机有富裕的空气,可以通过大的气门重迭角对气缸进行扫气。从而大大降低活塞、缸盖、气门及排气的温度,使柴油机因提高功率热负荷升高的威胁得到部分缓解。
(3)降低了柴油机的排放。这是因为:
增压后由于空气量增大,过量空气系数增加,而且空气燃油混合均匀。所以因燃烧不完全而产生的CO和HC下降。
由于空气充足,燃烧充分,所以碳烟生成大大减小。试验结果表明,柴油机涡轮增压比非增压烟度可下降20%--80%。
如果增压后再进行中冷,NOx也可以大大下降。
故现在人们已将涡轮增压作为达到欧Ⅰ排放标准的有效手段,把增压中冷达到欧Ⅱ排放标准的重要手段。
(4)降低了柴油机单位功率的重量、体积和成本。这是因为:
由于柴油机在工作容积不变情况下,功率成30%--200%的提高,而体积和重量增加很少,因此,使柴油机单位功率的重量体积和制造成本比非增压大大降低。
(5)提高了柴油机的适应性。这是因为:
涡轮增压柴油机随海拔升高,功率下降比非增压柴油机功率下降少,故对海拔变化适应能力强。所以将增压作为高原地区恢复柴油机功率的重要手段。
发表于 @ 2010年03月04日 14:58:00 |点击数()