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柴油发电机组增压系统&增压柴油机的性能

作者:中威网络部 来源:本站 发表时间:2018-10-13 16:58:48 查看:
柴油发电机组增压
随着生产的需要和科技水平的不断提高,对柴油发电机的要求也越来越高,既要求柴油机的输出功率要大,经济性要好,而且重量要轻,体积要小。柴油机输出功率的大小,取决于进行气缸的燃油和空气的数量及热能的有效利用率。由此可知:要提高柴油机的输出功率,非常经济有效的办法是增加进入气缸的空气量。在柴油机气缸容积保持不变的条件情况下,增加进入气缸空气密度就是提高柴油机输出功率的主要手段之一。然而,空气密度与压力成正比,与温度成反比,因此,增加了进气压力,降低了进气温度都能提高进气密度,目前柴油机中是采用增压器来提高压力,采用中冷器降低气体的温度。

(1) 柴油机增压后性能的改善   柴油机采用废气涡轮增压后,其性能的改善主要表现在以下几个方面。

① 动力性得到了提高   增压后,进入气缸的循环空气量大大增加,循环供油量便可相应增加,因而柴油机功率明显提高。涡轮增压可使柴油机功率提高30%-100%,甚至更高。与此同时,增压后,由于气体爆发压力的增大,使得摩擦损失有所增加,但是柴油机有效功率增加得更多的,因此使柴油机机械效率有所提高。因此,增压使得柴油机的动力性能大大提高。

② 经济性能得到改善   增压后机械效率的提高使燃油消耗率有所降低。进气压力的提高不仅使扫气过程得以改善,且使泵吸功变为正功,也将使燃油消耗率下降。此外,增压后通常过量空气系数将相应提高,使燃烧更趋完善,也促使燃油消耗率有所下降。

③ 有害排放物有所降低   增压后,由于过量空气系数提高,使得混合气中含氧量相对增加,燃烧更为完全,废气中CO、碳氢化合物及烟度的含量有所下降。但是增压后,由于进气温度上升,使得尾气排放中的NOX的含量有所增加。此时,若采用增压中冷技术,则尾气排放中的NOX的含量也会有所降低。因此,从整体上看,增压有利于降低有害物质的排放。

(2) 柴油机增压后带来的问题   柴油机增压后也会带来一些问题,主要表现为以下方面。

① 机械负荷增加   爆发压力是衡量柴油机机械负荷的主要标志之一。增压后压缩压力及爆发压力均有所提高,使机件载荷增大,磨损加剧。因此,应对增压后爆发压力进行控制,并强化主要受力机件(曲柄连杆机构、曲轴和轴承等)的结构或材质。

② 热负荷增加   由于增压后进气量与喷油量的增加,使得总的燃烧能量增加,柴油机的热负荷加大;与此同时,由于进入增压柴油机气缸的压缩空气温度提高,使得最高燃烧温度和循环的平均温度提高;而且由于工质的密度增大,使得工质向壁面间的传热增大。以上这些因素都使得活塞组、气缸(壁)和排气门等零部件的热负荷加大,材料强度降低。实践证明,热负荷的影响往往比机械负荷更大,成为限制提高柴油机增压度的主要因素。
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