涡轮增压器作为提高内燃机功率和效率的重要技术,在百余年的发展历程中不断演进。从z初的概念提出到成熟的工业化应用,每一次技术突破都推动着内燃机性能的飞跃。如今,涡轮增压器不仅广泛应用于汽车、船舶和工业设备,更在节能减排和清洁能源转型中扮演着不可替代的角色。
二十世纪七十年代末期,MTU公司首先开发出相继增压系统,随后成功应用在该公司之后生产的各系列高性能指标柴油机。1983年法国SEMTpielstick公司开始在16PA4-200VG-D6、PA6-280、PC4-570系列柴油机上进行相继增压技术研究。1992年德国KKK公司涡轮增压器厂在汉诺威货车上提出了一种用于车用和工业用柴油机的相继涡轮增压系统。1992年Mercedes-Benz为MTU12V396TE14型柴油机选配2台增压器的相继增压系统,并shouci安装到DF200型内燃机车上。1998年,美国海军运用相继增压技术对装备在LPD-17船坞运输舰上的带增压放气的16VPC2-5中速柴油机进行了改造。 涡轮在废气作用下旋转,带动压缩机叶轮,使进气被压缩,为后续的燃烧创造良好条件。广东久保田涡轮增压器价格
1)STC技术概述为满足现代船舶对柴油机更高的功率、效率和低排放要求,许多大型船舶采用废气涡轮增压技术。其中,相继增压(SequentialTurboCharging,简称STC)技术是一种先进的增压方法,通过集成两台或更多涡轮增压器并联运作,并在柴油机负荷和转速增加时,按预设顺序逐步投入运行。这样不仅解决了传统柴油机与增压器匹配性不足的问题,也***提升了低转速高负荷工况下的工作效率和经济性。(2)系统组成以PA6-STC柴油机为例,STC增压系统主要由以下部分构成:增压器部分:包括两台一级废气涡轮增压器,其中与A列排烟总管直接相连的称为基本增压器(A列增压器),另一台与B列排烟总管相连的称为受控增压器(B列增压器)。在低负荷工况下,*由A列增压器工作;当负荷提升到一定程度时,B列增压器将按顺序并联投入工作,形成双级增压状态。STC控制系统:由四个气动蝶阀、STC控制仪及蝶阀检测电磁阀箱组成。该系统实时监测柴油机转速、负荷、排气温度等关键参数,根据信号变化控制燃气阀、空气阀、旁通阀与放气阀的开闭状态,从而实现从1TC(*A列工作)到2TC(A、B列并联工作)的平稳切换。重庆供应涡轮增压器批发涡轮增压器能让车辆在高速行驶时,依然保持充沛的动力储备。
为了满足IMO Tier Ⅲ法规中对NOX排放的限制,可以采用废气再循环(EGR)和强米勒循环等有潜力的机内减排技术,这些技术降低了柴油机的有效充气效率,需大幅度提高增压压力来补偿,两级增压系统可提高单级增压无法实现的高增压比,与此同时,两级增压系统的效率高于单级增压,能够改善柴油机的经济性。2006年,Wartsila与ABB公司合作开展了两级增压系统的试验,全负荷工况下的压比达到了9,NOX排放下降了50%。近两年,两公司有合作将两级增压系统安装到了量产的W20V32型中速机上,其进气门关闭角度达到了70 ° CA BBDC,压比达到了7.4,油耗和排放都得到了降低。
柴油发动机在排量大或多缸V型时,可能需要两个左右的涡轮增压器,增加增压压力,改善输出功率。双涡轮增压(双增压)系统应运而生。柴油发动机需要采用左右两个涡轮增压器通常出现在以下几种情况:V型或多气缸发动机对于V型发动机或其他分为两个气缸组的结构,通常每个气缸组都需要**供气。左右各装一个涡轮增压器可以保证每个气缸组获得足够的进气量,确保燃烧均匀,从而实现更平衡的功率输出和更高的整体效率。大排量高功率要求当发动机排量较大、功率需求较高时,单个涡轮增压器可能难以提供足够的空气流量。此时采用双涡轮增压器(有时称为“并列增压”)可以在不**响应速度的前提下,提供更大的增压能力和更广的转速范围。新款G7带旁通阀增压器(右)用于D9508 起重机10134989涡轮增压器的外壳破裂是比较严重的故障,需要及时更换。
可变截面涡轮增压系统的基本工作原理是从低速到高速通过分段或连续改变涡轮截面,来提高发动机低工况时的过量空气系数。燃气通过涡轮喷嘴叶片时,根据发动机外界负荷的变化来改变喷嘴环叶片的角度,是进入涡轮叶片的气流参数发生变化,从而达到涡轮增压器与柴油机在各工况下良好的匹配。可变截面涡轮增压系统还可以提高柴油机的瞬态特性和降低瞬态排放。该系统的缺点是增压器结构复杂,制造成本较高,需要专门的控制机构。
盖瑞特、KKK公司率先研制出可变截面涡轮增压器,而且为了达到严格的排放法规,在柴油机全工况范围内进行调节,欧美采用可变截面涡轮增压技术已成主流。可变进气道增压器;可变喷嘴环增压器;可变涡轮喉口增压器;可变叶片增压器; 若涡轮叶片损坏,会听到异常的啸叫声。湖南供应涡轮增压器10326868A
涡轮增压器的轴承损坏,会引起发动机抖动加剧。广东久保田涡轮增压器价格
技术成熟与产品演变20世纪40年代,涡轮增压器技术逐渐成熟。美国早期推出了BF、E系列低压比增压器,1949年开始生产的L、H系列,以及60年代的C系列,都推动了增压器性能的持续提升。同时,瑞士推出了VTR系列,英国研发了MS和HP系列。这一阶段的代表性产品是法国某公司于1962年汉诺威展览会上展示的HS-400涡轮增压器,其增压比高达2.5,最高转速达20000 r/min,适用于功率294.2~441.3 kW的柴油机。
结构与工作原理涡轮增压器由离心式压气机和涡轮组成一体,区别于燃气轮机的关键在于:它不设燃烧室,涡轮依靠内燃机排气的动能驱动,压气机提供的高压空气被送入气缸,提高燃烧效率。涡轮和压气机叶轮装配在同一根转轴上,称为转子。转子是涡轮增压器的hexin部件,除了叶轮外,还包括密封件、承推片等部件。增压器的基本构成包括涡轮机壳体、压气机壳体、中间壳体、浮动轴承、排气旁通阀和执行器等。排气推动涡轮高速旋转,带动压气机叶轮将空气压入气缸。由于涡轮直接承受高温废气的冲击,工作温度高达600℃,转速可达8000-11000r/min。因此,增压器通常配备完善的润滑与冷却系统,包括机油进回油孔、冷却液进回水孔,以维持增压器的稳定运行。 广东久保田涡轮增压器价格