無論是汽車行業還是柴油發電機組的應用上,很多發動機都配置了渦輪增壓或其他增壓裝置,人們最初認識的增壓多為性能上提升,今天河北邦博潤從整體為您講解一下柴油機增壓后對性能上有哪些影響以及增壓的弊端。
一、柴油機增壓后性能的改善
根據以往的經驗和案例分析,渦輪增壓柴油發電機組在性能上提升的部分可通過以下三點來描述。
1.動力提高
柴油機增壓后,直接增加氣缸循環空氣量,循環供油量便可相應增加,我們可以明顯感受到柴油機輸出功率較之前的普通機組有一個明顯的提升。渦輪增壓可使柴油機功率提高30%~100%,甚至更高。與此同時,增壓后,由于氣體爆發壓力的增大,使摩擦損失有所增加,但柴油機有效功率增加得更多,因而使柴油機機械效率有所提高。因此,增壓使得柴油機的動力性能大大提高。
2.燃油經濟性提升
通過數據的分析和對比,邦博潤發電發現在改善增壓后的柴油機效率會得到提高,燃油消耗率也對應下降。
原因是:當進氣壓力提高時,不僅使掃氣過程得以改善,而且使泵吸功變為正功,也將使燃油消耗率下降。此外,增壓后通常過量空氣系數將相應提高,使燃燒更趨完善,也促使燃油消耗率有所下降。
3.有害排放物降低
降低增壓后,由于過量空氣系數提高,使得混合氣中含氧量相對增加,燃燒更為完全,廢氣中CO、碳氫化合物及煙度的含量有所下降。但是增壓后,由于進氣溫度上升,使得尾氣排放中的NOx的含量有所增加。此時,若采用增壓中冷技術,則尾氣排放中NOx的含量也會有所降低。因此,從整體上看,增壓有利于降低有害物的排放方面。


二、柴油機增壓后帶來危害(問題)
柴油機增壓后也將帶來一些危害,主要表現為以下2點:
1.機械負荷增加
爆發壓力是衡量柴油機機械負荷的主要標志之一。增壓后壓縮壓力及爆發壓力均有所提高,使機件載荷增大,磨損加劇。因此,應對增壓后的爆發壓力進行控制,并強化主要受力機件(曲柄連桿機構、曲軸和軸承等)的結構或材質。所以普通柴油機結構和材質大多不具備增壓條件,不要盲目增壓對機組造成損害。
2.熱負荷增加
由于增壓后進氣量和噴油量的增加,使得總的燃燒能量增加,柴油機的熱負荷加大;與此同時,由于進入增壓柴油機氣缸的壓縮空氣溫度提高,使得最高燃燒溫度和循環的平均溫度提高;而且由于工質的密度增大,使得工質向壁面間的傳熱增大。以上這些因素都使得活塞組、氣缸(壁)和排氣門等零部件的熱負荷加大,材料強度降低。實踐證明,熱負荷的影響往往比機械負荷更大,成為限制提高柴油機增壓度的主要因素。
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