大澤動(dòng)力柴油發(fā)電機(jī)有增壓器嗎,起到那些作用渦輪增壓在發(fā)動(dòng)機(jī)上得到了很好的應(yīng)用，渦輪增壓可以增加功率，提高柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。 一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)裝上渦輪增壓器后，其輸出的最大功率與未裝增壓器相比，可增加大約40%甚至更多。渦輪增加發(fā)動(dòng)機(jī)的日常使用和保養(yǎng)會(huì)麻煩一些。比起自然進(jìn)氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)工作環(huán)境和保養(yǎng)維護(hù)要求更嚴(yán)格。

（1）柴油機(jī)增壓后性能的改善

柴油發(fā)電機(jī)采用廢氣渦輪增壓后，其性能的改善主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

①動(dòng)力性能得到提高 柴油發(fā)電機(jī)增壓后進(jìn)氣量增加，供油量也隨之增大，因而大大增加了柴油機(jī)的功率，一般可增加柴油機(jī)功率達(dá)30％～100％；同時(shí)，增壓后柴油機(jī)的平均有效壓力的提高，大大超過了平均機(jī)械損失壓力的增加。在一定范圍內(nèi)，增壓提高了柴油機(jī)的機(jī)械效率ηm。因此，增壓使得柴油機(jī)的動(dòng)力性能大大提高。

②經(jīng)濟(jì)性能得到改善 柴油機(jī)增壓后過量空氣系數(shù)提高，有利于改善燃燒過程，提高了柴油機(jī)工作循環(huán)的指示熱效率ηit，而機(jī)械效率ηm也相應(yīng)提高。因此降低了柴油機(jī)的燃油耗率，一般可達(dá)到3％～12％。

③排放性能得到改善 增壓后，由于進(jìn)氣量加大，混合氣變稀，使有害排放HC、CO和煙度都有所下降。但是增壓后，由于進(jìn)氣溫度的上升，NOx有害排放有所增加。此時(shí)，若采用增壓中冷技術(shù)，即采取措施使增壓后的熱空氣經(jīng)冷卻降溫后進(jìn)入氣缸，則NOx反而會(huì)降低。因此從整體上看，增壓有利于降低排放。

④燃燒和排氣噪聲得到改善 增壓后，由于壓縮壓力與進(jìn)氣溫度的增加，使燃料的滯燃期縮短，燃燒的壓力升高率下降，其結(jié)果使燃燒噪聲下降。由于排氣可在渦輪機(jī)中進(jìn)一步膨脹，所以排氣噪聲也有所下降。

同時(shí)，隨著增壓柴油機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的提高，柴油機(jī)的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷也會(huì)相應(yīng)地增加。機(jī)械負(fù)荷的增加使曲柄連桿機(jī)構(gòu)和軸承受力嚴(yán)重，磨損加劇。但增壓柴油機(jī)最重要的限制條件還是熱負(fù)荷，由于增壓后空氣量和噴油量的增加，總的燃燒能量增加，使熱負(fù)荷加大；同時(shí)，由于進(jìn)入增壓柴油機(jī)氣缸的壓縮空氣溫度提高，使最高燃燒溫度和循環(huán)的平均溫度提高；而且由于工質(zhì)的密度增大，使工質(zhì)向壁面間的傳熱增大；這些都使活塞組、氣缸、氣缸蓋、排氣門等零件的熱負(fù)荷加大，從而限制了柴油機(jī)增壓度的提高。

（2）柴油發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的變動(dòng)

對(duì)于增壓度很高的柴油機(jī)，其結(jié)構(gòu)上的變動(dòng)可能是很大的，甚至需要為適應(yīng)高增壓度而重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。如機(jī)體和主要零件在結(jié)構(gòu)上要加強(qiáng)，活塞可能要通油冷卻，供油、配氣、冷卻、潤滑等各部分都要重新考慮。

對(duì)于增壓度不高的柴油機(jī)，增壓柴油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與非增壓機(jī)型同屬于一個(gè)系列，這樣便于對(duì)增壓與非增壓兩種機(jī)型的主要零部件在同一條加工流水線上組織生產(chǎn)。為了適應(yīng)增壓后功率增長的要求，降低其機(jī)械負(fù)荷與熱負(fù)荷，仍然需要對(duì)這種增壓機(jī)型作一些必要的改動(dòng)。

①調(diào)整供油系統(tǒng)、增大供油量 增加循環(huán)供油量，如果仍采用非增壓的噴油泵，勢必增加供油持續(xù)角，使燃燒過程拉長，經(jīng)濟(jì)性變壞?？s短供油持續(xù)時(shí)間的方法有：增大柱塞直徑、增加供油速率（使噴油泵凸輪廓線變陡）以及加大噴油嘴噴孔直徑等。提高噴油壓力和加大噴孔直徑還可以增加油霧的穿透能力，保證在氣缸空氣密度增大的情況下有足夠的射程，適應(yīng)油束、氣流及燃燒室尺寸之間配合的需要。

從限制最高爆發(fā)壓力的角度考慮、應(yīng)適當(dāng)減小噴油提前角，即減少上止點(diǎn)前燃燒的燃料量。但過多減少噴油提前角，可使燃燒大量地延續(xù)到膨脹線上，以致柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性和渦輪工作條件變壞。

②改變配氣相位 合理增加氣門重疊角，可加強(qiáng)氣缸的掃氣作用，有助于降低燃燒室零件的表面溫度，增加充氣系數(shù)，改善渦輪的工作條件。不過氣門重疊角不宜過大。研究表明，當(dāng)氣門重疊角超過80°曲軸轉(zhuǎn)角以后，其掃氣效果不會(huì)進(jìn)一步改善。而且，重疊角過大將使掃氣空氣量增加，加重了壓氣機(jī)的工作負(fù)擔(dān)，引起柴油機(jī)在低速、低負(fù)荷時(shí)廢氣倒流，這對(duì)整機(jī)的加速及變工況性能不利；同時(shí)，當(dāng)重疊角過大，為了避免氣門與活塞相碰，要在活塞頂上挖過深的凹坑，使得燃燒惡化。

③減小壓縮比、增大過量空氣系數(shù) 為了降低爆發(fā)壓力，可以適當(dāng)減小壓縮比1～2個(gè)單位。過多地減小，不僅會(huì)惡化整機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，也會(huì)使啟動(dòng)性能變差。

增大過量空氣系數(shù)，可降低熱負(fù)荷，改善經(jīng)濟(jì)性。一般將過量空氣系數(shù)增大10％～30％左右。

④設(shè)置分支排氣管 在脈沖增壓系統(tǒng)中，為了充分利用脈沖能量，使各排氣互不干擾，排氣管必須分支。分支的原則是一根排氣管所連接各缸排氣必須不互相重疊（或重疊很少）。

⑤冷卻增壓空氣 將增壓器出口增壓空氣加以冷卻，一方面可以提高充氣密度，從而提高柴油機(jī)功率；另一方面也可以降低柴油機(jī)壓縮始點(diǎn)的溫度和整個(gè)循環(huán)的平均溫度，從而降低了柴油機(jī)的熱負(fù)荷和排氣溫度。實(shí)踐表明，增壓空氣每降低10℃，柴油機(jī)的循環(huán)平均溫度可降低25～30℃，在增壓器出口與入口的壓力比為1.5～2時(shí)，供氣量可以比不采用增壓空氣冷卻的柴油機(jī)提高10％～18％。

冷卻增壓空氣的方法，一般用水或空氣在冷卻器中進(jìn)行間接冷卻，渦輪增壓器壓縮的空氣經(jīng)中冷器冷卻后進(jìn)入柴油機(jī)。

⑥進(jìn)、排氣系統(tǒng) 柴油機(jī)增壓后，一般進(jìn)氣管的容積要增大，以減小進(jìn)氣壓力的波動(dòng)，從而提高壓氣機(jī)的效率和改善柴油機(jī)性能。排氣管的布置形式也要相應(yīng)地發(fā)生改變，如上節(jié)所述。

⑦冷卻水路和潤滑油路 柴油機(jī)增壓后，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整水泵的容量，提高水泵轉(zhuǎn)速，增大散熱水箱的散熱面積，增大風(fēng)扇直徑，改善風(fēng)扇的葉片角，提高風(fēng)扇轉(zhuǎn)速等措施來降低熱負(fù)荷；同時(shí)增大機(jī)油泵容量，增大機(jī)油冷卻器的散熱面積，改善曲軸箱通風(fēng)等。

（3）渦輪增壓器與柴油發(fā)電機(jī)聯(lián)合運(yùn)行的基本特點(diǎn)

在渦輪增壓器與柴油機(jī)聯(lián)合工作時(shí)，彼此沒有機(jī)械聯(lián)系，它們通過空氣流或者燃?xì)饬鱽韨鬟f能量。因?yàn)椴裼蜋C(jī)不同工況要求壓氣機(jī)有不同的供氣能力，渦輪機(jī)做功的能力來源于柴油機(jī)排出廢氣的合理組織，而渦輪機(jī)的功率則全部為壓氣機(jī)所消耗。也可以說，柴油機(jī)發(fā)出一定的功率所需要的空氣流量與增壓比，正好是壓氣機(jī)所應(yīng)提供的。為了使渦輪增壓器與柴油機(jī)能夠良好配合，使它們?cè)诟鞣N工況下滿意地工作，有兩件事要做。一是根據(jù)柴油機(jī)的特定工況（如額定工況或最大轉(zhuǎn)矩工況），確定其在壓氣機(jī)特性曲線上的位置（即根據(jù)柴油機(jī)選用合適型號(hào)的增壓器）；二是要解決柴油機(jī)在整個(gè)運(yùn)行區(qū)與增壓器實(shí)現(xiàn)良好的配合。在這里，選好增壓器是前提，增壓器選得不好，柴油機(jī)可能達(dá)不到預(yù)期的增壓效果。

選用增壓器時(shí)，可根據(jù)柴油機(jī)特定工況所需要的空氣流量（包括掃氣空氣量）及壓比，判斷該工況在某一壓氣機(jī)特性曲線上的位置，使該點(diǎn)落在壓氣機(jī)特性曲線的高效率區(qū)，即可初步選定增壓器型號(hào)。

與活塞式柴油機(jī)不同的是，在渦輪及壓氣機(jī)這類葉片機(jī)械中，葉片前緣的結(jié)構(gòu)角由設(shè)計(jì)工況的氣流參數(shù)決定。當(dāng)工況變化引起氣體流量變化，將使氣體流入的方向偏離葉片前緣結(jié)構(gòu)角的方向，發(fā)生撞擊損失，使葉片機(jī)的高效率區(qū)變窄，所以不可能使柴油機(jī)所有工況都處在壓氣機(jī)的高效率區(qū)工作，只能顧及到柴油機(jī)的某些特定工況。

每一種渦輪增壓器都有確定的工作范圍。在小流量范圍，壓氣機(jī)受喘振限制；在大流量范圍，壓氣機(jī)因效率下降過多，亦受到限制；在增壓器的高速、高負(fù)荷范圍內(nèi)，可能由于廢氣能量過高，使渦輪增壓器超過機(jī)械強(qiáng)度允許的轉(zhuǎn)速，或者由于排氣溫度過高，超過了渦輪機(jī)葉片所能承受的溫度，使渦輪增壓器受到了超速或超溫的限制。由此決定了渦輪增壓器一個(gè)大致確定的工作范圍（圖1）。

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