增壓型柴油機簡介:
1)發(fā)動機依靠缸內燃燒發(fā)出功率。因此,進入缸內的燃油和空氣是最基本的兩大要素,兩者要合理調配,燃燒才能完全,使之達到功率大而燃油省的目的。
2)燃油的輸入量是可以控制的,關鍵是空氣吸入量。一般發(fā)動機靠自然吸氣,空氣吸入量受發(fā)動機進氣系統(tǒng)阻力的限制,僅能吸入70%~80%(以1個大氣壓計,吸入氣缸的空氣體積與氣缸容積的百分比),因此功率難以提高。
3)增壓型柴油機的基本特征就是采用了“增壓器”。因此,進入氣缸的空氣不是依靠自然吸氣,而是由增壓器強制將空氣壓入或“填入”氣缸,從而使空氣量增多,噴射的燃油量也可相應增加,不但發(fā)動機功率大大提高,而且由于燃燒完全,相應降低了耗油量,尾氣煙度也有所改善。
4)廢氣渦輪增壓器利用發(fā)動機排氣壓力推動渦輪,帶動另一端的葉輪壓氣機“鼓充”進氣,葉輪轉速每分鐘一般達10萬轉左右。采用這種內燃機增壓技術的發(fā)動機為增壓型,其功率比自然吸氣型提高20%~40%,燃油消耗率也顯著下降。
5)進氣氣缸的空氣通過廢氣渦輪增壓器后,由于受壓縮功的影響,其溫度大幅度提高(全負荷時一般達到12℃左右),空氣密度卻顯示下降,限制了功率的進一步的提高,因此出現了“增壓中冷”技術。“增壓中冷”是將發(fā)動機的冷卻液或汽車前端的進風通過“中冷器”(即熱交換器)對已增壓過的發(fā)動機進氣進行“中間冷卻”。水冷型可將進氣溫度降至90℃左右,空氣冷卻型可將進氣溫度降至50℃左右。采用增壓中冷技術的發(fā)動機為增壓中冷型,其功率比增壓型進一步提高,油耗也相應地進一步減少,其工作原理如圖1-1所示。
6)B系列柴油機有3種吸氣形式——自然吸氣型、增壓型和增壓中冷型。依靠這種技術,B系列柴油機在缸徑、沖程和轉速不變的情況下,可逐級提高它的功率和轉矩,因而明顯擴大了系列內柴油機的功率范圍。以B系列6缸機為例:自然吸氣型(代號6B)的額定功率為96kW,增壓型(代號6BT)的額定功率為118kW,增壓中冷型(代號6BTA)的額定功率140kW,它們的轉矩和燃油消耗量也分別不同程度地逐級得到提高和減少。
7)B系列柴油機是通過采用增壓和增壓中冷技術來擴大功率范圍,而不是通過采用擴大缸徑的方法來達到的。由于缸徑不變,缸體、缸蓋等零部件完全通用,就大大降低了工廠生產成本,減少了市場備件品種;又由于設計時不必考慮保留擴大缸徑的余地,使發(fā)動機能盡量緊湊,體積和質量明顯減小;更由于增壓技術的優(yōu)點,不僅提高了動力性的經濟性,而且有利于降低噪音和使排放達標。此外,如在高原地區(qū)使用,動力可保持不變或損失較少。B系列柴油機的結構強度是按最大功率和轉矩的需要設計的,因此保證了全系列機型的可靠性和耐久性。
8)東風康明斯發(fā)動機配HIC增壓器主要按中、高速端匹配,因而低速端增壓壓力不足。為了不使煙度排放性能等惡化,不得不限制供油量(通過冒煙限制器),從而犧牲了低速轉矩并影響整車低速行駛性能。這種匹配主要適于汽車經常高速行駛的使用條件。
旁通渦輪增壓器正是針對解決低速動力性不足而開發(fā)的,它以低速端進行最佳匹配,低速增壓壓力高,冒煙限制器不起作用,因此低速轉矩大、排放低,并通過旁通閥來解決由此產生的高速端增壓壓力過高的問題,從而兼顧了高速端的性能。