某型柴油機(jī)廢氣渦輪增壓器使用相繼渦輪增壓(STC)系統(tǒng),,其工作基本流程是柴油機(jī)首先選配1臺增壓器(1TC)工作,,適應(yīng)部分負(fù)荷工作,使柴油機(jī)具有較高的燃燒過量空氣系數(shù)和盡可能大的轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速范圍,,當(dāng)柴油機(jī)進(jìn)入高負(fù)荷工作時再投入第2臺增壓器進(jìn)入運行,,此時2臺增壓器(2TC)都處于工作的狀態(tài)。在柴油機(jī)工作中如果負(fù)荷逐漸增大到相應(yīng)值而1TC無法自動轉(zhuǎn)換成2TC,,將導(dǎo)致柴油機(jī)出現(xiàn)各種報警,、故障降速、故障停車等現(xiàn)象,,嚴(yán)重威脅船舶航行安全,,因此保障柴油機(jī)STC系統(tǒng)正常工作非常重要。航空發(fā)動機(jī)的某些輔助系統(tǒng)也會用到類似渦輪增壓器的技術(shù)原理,。江西直銷渦輪增壓器10326868A
廢氣渦輪增壓器工作原理廢氣渦輪增壓器由一臺離心式壓氣機(jī)和一個廢氣渦輪組成,,這兩部分安裝在同一主軸上,形成高速旋轉(zhuǎn)的整體,。工作時,,柴油機(jī)氣缸排出的廢氣通過非水冷燃?xì)膺M(jìn)氣殼進(jìn)入噴嘴總成,廢氣膨脹后將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,推動渦輪旋轉(zhuǎn),,同時帶動同軸壓氣機(jī)葉輪一起工作,。壓氣機(jī)通過進(jìn)氣系統(tǒng)吸入新鮮空氣,經(jīng)葉輪壓縮后,,通過擴(kuò)壓器和中冷器冷卻,,**終送入柴油機(jī)進(jìn)氣總管,實現(xiàn)增壓和提高燃燒效率的目的,。
增壓器故障案例及原因分析在長期高負(fù)荷運行條件下,,如某大型船舶的PA6系列柴油機(jī)在約11000小時工作后,廢氣渦輪增壓器曾出現(xiàn)多種故障,,主要包括:異常噪音:例如B列增壓器因排氣系統(tǒng)膨脹節(jié)老化脫落產(chǎn)生碎片進(jìn)入渦輪端,,造成噴嘴環(huán)受損而出現(xiàn)刺耳尖叫聲;A列增壓器在低速經(jīng)濟(jì)航速時出現(xiàn)“嗡嗡”聲及輕微抖動,,同時伴有焦糊味,。漏油問題:通過檢查發(fā)現(xiàn),油封失效,、滑動軸承磨損以及軸承與軸間隙增大,,導(dǎo)致滑油油壓驟降,油封漏油成為故障原因之一,。江蘇久保田渦輪增壓器10123120A電子控制技術(shù)的引入,,讓渦輪增壓器的運行更加精細(xì)和智能化。
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)啟動和低工況運行時,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)到某個設(shè)定狀態(tài),,STC控制儀將自動打開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個增壓器TCA和TCB都工作[2],。柴油機(jī)從高工況向低工況運行時,,達(dá)到某個設(shè)定狀態(tài),STC控制儀將自動關(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,STC控制儀將自動打開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)運行。
另外,,為了防止增壓器喘振,,在壓氣機(jī)的出口和渦輪的進(jìn)口之間安裝了1個“旁通閥”,又稱為P2/P4旁通閥,;為了防止環(huán)境低溫情況下氣缸內(nèi)爆壓過高,,在進(jìn)氣前安裝了1個“放氣閥”,STC控制系統(tǒng)根據(jù)柴油機(jī)的工作狀態(tài)對這4只蝶閥進(jìn)行控制,。STC控制系統(tǒng)主要由兩大部件組成:STC控制儀和STC蝶閥檢測,、機(jī)旁手動、電磁閥箱[1],。STC控制系統(tǒng)以STC控制儀為heixin,,控制儀采集主機(jī)的增壓器轉(zhuǎn)速、主機(jī)轉(zhuǎn)速,、齒條位置、增壓壓力,、齒條零位信號,,根據(jù)控制模型對STC系統(tǒng)的燃?xì)忾y、空氣閥,、旁通閥、放氣閥進(jìn)行開/關(guān)控制,。若渦輪增壓器的密封環(huán)損壞,,會出現(xiàn)機(jī)油消耗異常增加的情況。
故障診斷與排除措施在遇到增壓器故障時,,輪機(jī)人員需按下列步驟進(jìn)行應(yīng)急處理與故障排查:緊急處置:在發(fā)現(xiàn)異常噪音或振動時,,應(yīng)及時停車,并記錄故障現(xiàn)象,。初步診斷:結(jié)合現(xiàn)場觀察,、滑油消耗情況、油質(zhì)狀況以及柴油機(jī)運行參數(shù),,初步確定故障區(qū)域。詳細(xì)檢查:利用工業(yè)內(nèi)窺鏡檢查渦輪端油封和葉片狀況,,確認(rèn)油封彈性與磨損情況,;檢查進(jìn)氣總管和渦殼,,確定是否有異物進(jìn)入;對軸承和軸間隙進(jìn)行測量,,判斷配合間隙是否超標(biāo),。拆檢維修:對增壓器進(jìn)行***拆解,檢查各精密部件,。若發(fā)現(xiàn)如浮動套或止推片磨損嚴(yán)重,,應(yīng)及時更換相關(guān)組件,并在更換后進(jìn)行回裝試機(jī)驗證,。系統(tǒng)驗證:故障排除后,,確保所有參數(shù)恢復(fù)正常,再恢復(fù)增壓器運行,。更換機(jī)油和濾清器時,,要選擇符合規(guī)格的產(chǎn)品,以保護(hù)渦輪增壓器,。江西直銷渦輪增壓器10326868A
家用轎車采用渦輪增壓器后,,在城市道路和高速公路行駛都更具優(yōu)勢。江西直銷渦輪增壓器10326868A
進(jìn)氣和排氣系統(tǒng)的優(yōu)化進(jìn)氣系統(tǒng):確??諝鉃V清器,、進(jìn)氣管路和中冷器等部件沒有阻塞,同時對中冷器進(jìn)行優(yōu)化(如增加散熱面積),,有助于降低增壓后空氣的溫度,,提升燃燒效率。排氣系統(tǒng):排氣管道和消聲器的設(shè)計也影響廢氣能量的回收,。合理設(shè)計排氣流道,,能更好地驅(qū)動渦輪,從而提高增壓效率,。電子控制系統(tǒng)調(diào)校(ECU調(diào)校)動力映射:現(xiàn)代柴油發(fā)動機(jī)往往采用電子控制單元(ECU)來管理燃油噴射,、增壓壓力、廢氣再循環(huán)(EGR)等參數(shù),。通過專業(yè)調(diào)校軟件對動力映射進(jìn)行優(yōu)化,,可以實現(xiàn)對發(fā)動機(jī)各工作工況下燃燒、排放和動力輸出的平衡調(diào)控,。安全保護(hù)策略:調(diào)jiao過程中還需確保各項安全保護(hù)參數(shù)(如高溫,、超壓、超轉(zhuǎn)速)的設(shè)定合理,,防止在極端工況下?lián)p壞發(fā)動機(jī)或增壓器,。江西直銷渦輪增壓器10326868A