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故障維修安裝調(diào)試日常管理售后問(wèn)題- 分析柴油發(fā)電機(jī)“渦輪遲滯”故障產(chǎn)生的原因及維修方式
- 作者:康明斯發(fā)電機(jī)維修公司 | 來(lái)源 theconfuseddasher.com | 發(fā)布時(shí)間:2020-07-08 | 閱讀次數(shù):[]
柴油發(fā)電機(jī)大負(fù)荷狀態(tài)下時(shí)排氣能量較大,但當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí),排氣能量卻很小,此時(shí)渦輪增壓器就會(huì)由于驅(qū)動(dòng)力不足而無(wú)法達(dá)到工作轉(zhuǎn)速,這樣造成的結(jié)果就是,在低轉(zhuǎn)速時(shí),渦輪增樂(lè)器并不能發(fā)揮作用,這時(shí)渦輪增壓發(fā)電機(jī)的動(dòng)力表現(xiàn)甚至?xí)∮谝慌_(tái)同排量的自然吸氣發(fā)電機(jī),這就是我們經(jīng)常說(shuō)的“渦輪遲滯”現(xiàn)象。
對(duì)于傳統(tǒng)的渦輪增壓發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō),解決渦輪遲滯現(xiàn)象的一個(gè)方法就是使用小尺寸的輕質(zhì)渦輪(圖6-20),首先,小渦輪會(huì)擁有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,因此在柴油發(fā)電機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí),在發(fā)電機(jī)較低轉(zhuǎn)速下渦輪就能達(dá)到最佳的工作轉(zhuǎn)速,從而有效改善渦輪遲滯的現(xiàn)象。但是,使用小渦輪也有它的缺點(diǎn):當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速高時(shí),小渦輪由于排氣截面較小,會(huì)使排氣阻力增加(產(chǎn)生排氣回壓),因此柴油發(fā)電機(jī)最大功率和最大轉(zhuǎn)矩會(huì)受到一定的影響。而對(duì)于產(chǎn)生回壓較小的大渦輪來(lái)說(shuō),雖然高轉(zhuǎn)速下可以擁有出色增壓效果,發(fā)電機(jī)也會(huì)擁有更強(qiáng)的動(dòng)力表現(xiàn),但是低速下渦輪更難以驅(qū)動(dòng),因此渦輪遲滯也會(huì)更明顯。
為解決這個(gè)問(wèn)題深圳柴油發(fā)電機(jī)維修公司將會(huì)進(jìn)行詳細(xì)講解,讓渦輪增壓發(fā)電機(jī)在高低轉(zhuǎn)速下都能保證良好的增壓效果,VGT(或者叫VNT)可變截面渦輪增壓技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生。在柴油發(fā)電機(jī)領(lǐng)域,VCT可變截面渦輪增壓技術(shù)早已得到了很廣泛的應(yīng)用,可變截面渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)如圖6-21所示,其工作原理如下:
VGT技術(shù)的核心部分就是可調(diào)渦流截面的導(dǎo)流葉片,從圖6-21可以看到,渦輪的外側(cè)增加了一環(huán)可由電子系統(tǒng)控制角度的導(dǎo)流葉片,導(dǎo)流葉片的相對(duì)位置是固定的,但是葉片角度可以調(diào)整,在系統(tǒng)工作時(shí),廢氣會(huì)順著導(dǎo)流葉片送至渦輪葉片上,通過(guò)調(diào)整葉片角度,控制流過(guò)渦輪葉片的氣體的流量和流速,從而控制渦輪的轉(zhuǎn)速。當(dāng)發(fā)電機(jī)低轉(zhuǎn)速排氣壓力較低的時(shí)候,導(dǎo)流葉片打開(kāi)的角度較小。根據(jù)流體力學(xué)原理,此時(shí)導(dǎo)人渦輪處的空氣流速就會(huì)加快,增大渦輪處的壓強(qiáng),從而可以更容易推動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng),從而有效減輕渦輪遲滯的現(xiàn)象,也改善了發(fā)電機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)的響應(yīng)時(shí)間和加速能力。而在隨著轉(zhuǎn)速的提升和排氣壓力的增加,葉片也逐漸增大打開(kāi)的角度,在全負(fù)荷狀態(tài)下,葉片則保持全開(kāi)的狀態(tài),減小了排氣背壓,從而達(dá)到一般大渦輪的增壓效果。此外,山于改變?nèi)~片角度能夠?qū)u輪的轉(zhuǎn)速進(jìn)行有效的控制,這也就實(shí)現(xiàn)對(duì)渦輪的過(guò)載保護(hù),因此使用了VGT技術(shù)的渦輪增壓器都不需要設(shè)置排氣旁通閥。
需要指出的是,VCT可變截面渦輪增壓器只能通過(guò)改變排氣入口的橫切面積改變渦輪的特性,但是渦輪的尺寸大小并不會(huì)發(fā)生變化。如果從渦輪A/R值的角度理解,可變截面渦輪的原理會(huì)更加直觀。
A/R值是渦輪增壓器的一項(xiàng)重要指標(biāo),用以表達(dá)渦輪的特性,在改裝市場(chǎng)的渦輪增壓器銷售冊(cè)上也常有標(biāo)明。A表示Aera區(qū)域,指的是渦輪排氣側(cè)人口處最窄的橫切面積(也就是可變截面渦輪技術(shù)中的“截面"),R(Radius)則代表半徑,指的是人口處最窄的橫切面積的中心點(diǎn)到渦輪本體中心點(diǎn)的距離,而兩者的比例就是A/R值。相對(duì)而言,壓氣端葉輪受A/R值的影響并不大,但是A/R值卻對(duì)排氣端渦輪有著十分重要的意義。
導(dǎo)流葉片的開(kāi)度能夠影響導(dǎo)向渦輪葉片的氣流速度,低轉(zhuǎn)速時(shí)開(kāi)度小,提高空氣流速,高轉(zhuǎn)速時(shí)開(kāi)度大,減小排氣負(fù)壓。當(dāng)A/R值越小時(shí),表示廢氣通過(guò)渦輪的流速較高,這種特性可以有效地減輕渦輪遲滯,渦輪也就能在較低的轉(zhuǎn)速區(qū)域取得較高的增壓,而發(fā)電機(jī)高轉(zhuǎn)速時(shí)則會(huì)產(chǎn)生較大的排氣背壓,使高轉(zhuǎn)速時(shí)功率受到限制。反之,當(dāng)A/R值越大時(shí),渦輪的響應(yīng)速度就越慢,低轉(zhuǎn)速時(shí)渦輪遲滯明顯,但在高轉(zhuǎn)速時(shí),擁有較小的排氣背壓,且能夠更好地利用爿汽能量,從而獲得更強(qiáng)的動(dòng)力表現(xiàn)。
而VGT技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的截面可變就是指改變A值。當(dāng)葉片角度較小時(shí),排氣入口的橫切面積便會(huì)相應(yīng)減小,因此A值會(huì)隨之變化,從而擁有小渦輪響應(yīng)快的特點(diǎn)。而當(dāng)葉片角度增大時(shí),A值隨之增大,這時(shí)A/R值增大,從而在高轉(zhuǎn)速下獲得更強(qiáng)的動(dòng)力輸出。總而言之,透過(guò)變更葉片的角度,系統(tǒng)可隨時(shí)改變狷汽渦輪的A/R值,從而兼顧大/小渦輪的優(yōu)勢(shì)特性。
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