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意大利IsottaFraschini公司的V1312HPCR-4V柴油機(jī),日本Niigata公司的16V20FX柴油機(jī),芬蘭Wartsila公司的18V26X柴油機(jī),以及德國(guó)MAN公司的V28/33DSTC柴油機(jī)都使用相繼增壓機(jī)型,幾家公司設(shè)計(jì)的相繼增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與Pielstick相類似,與MTU公司比,這種相繼增壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于高工況放氣以及進(jìn)排氣旁通技術(shù)的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)方面,哈爾濱工程大學(xué)一直在相繼增壓系統(tǒng)的自主研發(fā)與生產(chǎn)中發(fā)揮著舉足輕重的作用。1991年,率先開展了相繼增壓柴油機(jī)熱力過程的計(jì)算與分析,隨后與陜西柴油機(jī)廠合作完成了針對(duì)12VPA6-280STCMPC柴油機(jī)的理論及試驗(yàn)研究;1996年~2000年間,研發(fā)出16PA6-280STC柴油機(jī)的相繼增壓系統(tǒng)及STC控制儀,并已批量生產(chǎn)。中國(guó)北方發(fā)動(dòng)機(jī)研究所以12V150柴油機(jī)為基礎(chǔ),完成了MPC+STC的系統(tǒng)改造,并對(duì)其1TC和2TC狀態(tài)分別進(jìn)行了外特性試驗(yàn),確定了STC系統(tǒng)的切換點(diǎn)。上海交通大學(xué)基于D6114車用柴油機(jī)進(jìn)行大小渦輪相繼增壓系統(tǒng)改造,并對(duì)改造后的相繼增壓系統(tǒng)進(jìn)行了理論和試驗(yàn)研究。上海711所針對(duì)MWMTBD234V8型船舶柴油機(jī)應(yīng)用相繼增壓技術(shù)進(jìn)行了一些理論與性能試驗(yàn)研究,并研制了電子控制系統(tǒng)。它使車輛在爬坡或滿載時(shí),也能輕松應(yīng)對(duì),展現(xiàn)出強(qiáng)大的動(dòng)力。廣東進(jìn)口渦輪增壓器10326868S
廢氣渦輪增壓器優(yōu)點(diǎn):提高功率和扭矩:利用廢氣能量驅(qū)動(dòng)渦輪,增加了進(jìn)氣量,明顯提升了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩。節(jié)省燃油:在同等動(dòng)力輸出下,渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)通常比自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)更節(jié)省燃油,因?yàn)樗梢愿咝У乩萌剂?。降低排放:通過提高燃燒效率,廢氣渦輪增壓器可以減少有害排放物,如氮氧化物(NOx)和二氧化碳(CO2)。缺點(diǎn):渦輪遲滯:由于渦輪增壓器需要廢氣推動(dòng)渦輪,低轉(zhuǎn)速時(shí)排氣量不足,可能導(dǎo)致增壓器反應(yīng)延遲,稱為“渦輪遲滯”。復(fù)雜性和成本:渦輪增壓器增加了發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜性,可能帶來維護(hù)和制造成本的增加。廣東進(jìn)口渦輪增壓器10326868S技術(shù)的發(fā)展使得渦輪增壓器在小型發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用也越來越普遍。
四、使用與維護(hù)注意事項(xiàng)為了保持VGT增壓器的ZJ狀態(tài),日常使用需特別注意以下幾點(diǎn):?jiǎn)?dòng)預(yù)熱:冷啟動(dòng)后應(yīng)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間,確保潤(rùn)滑油覆蓋渦輪軸承,避免干磨損壞。避免驟停:長(zhǎng)時(shí)間高速運(yùn)行后,需低速怠速運(yùn)轉(zhuǎn)幾分鐘,讓增壓器冷卻,防止軸承過熱。保持清潔:定期清理進(jìn)氣濾網(wǎng)、排氣通道,避免異物損傷葉輪,影響增壓器平衡。潤(rùn)滑檢查:定期更換gpz潤(rùn)滑油,并清理潤(rùn)滑油管路,防止積碳堵塞導(dǎo)致潤(rùn)滑不足。定期監(jiān)測(cè):使用排煙溫度計(jì)、增壓壓力表實(shí)時(shí)監(jiān)控關(guān)鍵參數(shù),提前識(shí)別異常波動(dòng)。五、結(jié)語(yǔ)VGT渦輪增壓器作為現(xiàn)代柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組件,為動(dòng)力性能與排放控制提供了理想的平衡方案。通過科學(xué)的維護(hù)與JX的運(yùn)行監(jiān)控,能夠有效延長(zhǎng)增壓器壽命,確保發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期高效穩(wěn)定運(yùn)行。如果您在實(shí)際操作中遇到復(fù)雜問題,不妨結(jié)合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)深入分析,我也很樂意與您一起探討ZJ的解決方案
圍繞以上原因分別進(jìn)行了排查:①檢查柴油機(jī)外部排氣管,未發(fā)現(xiàn)異常或有異物堵塞,且該型柴油機(jī)排氣管內(nèi)無(wú)其它裝置,柴油機(jī)排出煙氣經(jīng)消音器直接排到大氣中,一般不可能堵塞;然后排查柴油機(jī)燃燒室燃燒情況,檢查排氣總管的排氣煙色為淡灰色,是正常的排氣煙色,然后檢查各缸的排氣溫度均正常,打開各缸示功閥檢查各缸燃燒情況均正常;②在1TC到2TC轉(zhuǎn)換過程中,柴油機(jī)燃油系統(tǒng)有加油的現(xiàn)象,但由于B列增壓器并沒有完全投入運(yùn)行,增壓器轉(zhuǎn)速相對(duì)較低,進(jìn)氣壓力不是太高,雖然供油量加大了,但進(jìn)氣不足,柴油機(jī)燃燒室燃油燃燒不會(huì)增強(qiáng),因此排氣壓力不會(huì)加大,排除此種原因造成A列排氣背壓高;③檢查A列背壓傳感器,拆下后檢查是否正常。為判定確實(shí)正常,把A列排氣背壓傳感器和B列排氣背壓傳感器進(jìn)行了互換,在柴油機(jī)啟動(dòng)后,在1TC到2TC轉(zhuǎn)換過程中還是A列排氣背壓高報(bào)警,而B列排氣背壓不報(bào)警,說明A列排氣背壓傳感器正常。電機(jī)故障可能使渦輪增壓器的電動(dòng)輔助功能失效。
某船在航行過程中逐漸加速,主機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷逐漸加大,當(dāng)達(dá)到1TC轉(zhuǎn)換成2TC的條件時(shí),STC控制系統(tǒng)無(wú)法完成由1TC向2TC自動(dòng)轉(zhuǎn)換,且在轉(zhuǎn)換過程中監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)報(bào)警。經(jīng)仔細(xì)查看發(fā)現(xiàn):①A列排氣背壓高報(bào)警;②冒煙報(bào)警;③負(fù)荷限制報(bào)警,隨即主機(jī)故障停車。2故障分析與排查2.1故障分析1)STC系統(tǒng)基本原理。某型柴油機(jī)STC系統(tǒng)工作原理圖見圖1,該柴油機(jī)采用2臺(tái)單級(jí)廢氣渦輪增壓的相繼增壓系統(tǒng)。圖1中,右側(cè)增壓器(TCA)為基本增壓器,左側(cè)增壓器(TCB)為受控增壓器。為了實(shí)現(xiàn)受控增壓器隨著工況的變化而“投入”和“切除”,在受控增壓器壓氣機(jī)的出口安裝了1個(gè)“空氣閥”,在渦輪的進(jìn)口安裝了1個(gè)“燃?xì)忾y”。渦輪增壓器能大幅提升發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出,讓車輛加速更有力。廣東卡特渦輪增壓器10123120A
航空發(fā)動(dòng)機(jī)的某些輔助系統(tǒng)也會(huì)用到類似渦輪增壓器的技術(shù)原理。廣東進(jìn)口渦輪增壓器10326868S
燃?xì)忾y、空氣閥控制受控增壓器的“投入”和“切除”。當(dāng)柴油機(jī)啟動(dòng)和低工況運(yùn)行時(shí),2只蝶閥處于關(guān)閉狀態(tài),只有基本增壓器TCA工作(1TC工作狀態(tài));柴油機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷升高,達(dá)到某個(gè)設(shè)定狀態(tài),STC控制儀將自動(dòng)打開2只蝶閥,柴油機(jī)從1TC工作狀態(tài)轉(zhuǎn)入2TC工作狀態(tài),2個(gè)增壓器TCA和TCB都工作[2]。柴油機(jī)從高工況向低工況運(yùn)行時(shí),達(dá)到某個(gè)設(shè)定狀態(tài),STC控制儀將自動(dòng)關(guān)閉2只蝶閥,柴油機(jī)即從2TC轉(zhuǎn)入1TC狀態(tài)。旁通閥和放氣閥在柴油機(jī)特定的工作范圍內(nèi)開啟。該型柴油機(jī)由1TC到2TC的轉(zhuǎn)換條件是:柴油機(jī)工況升高,當(dāng)A排增壓器轉(zhuǎn)速大于24 800 r/min,并且主機(jī)轉(zhuǎn)速大于730 r/min,或增壓壓力大于0.23 MPa時(shí),STC控制儀將自動(dòng)打開2只蝶閥(空氣閥和燃?xì)忾y),柴油機(jī)即從1TC轉(zhuǎn)入2TC狀態(tài)運(yùn)行。廣東進(jìn)口渦輪增壓器10326868S