李士杰
增壓器可分為兩種形式,既定截面增壓器和可變截面增壓器。定截面增壓器一般多用于對轉速和扭矩變化要求不高的柴油機,因為存在柴油機響應性較差的問題,因此低增壓度柴油機多采用此種方式。農業(yè)機械上常用的是機械式聯(lián)動放氣閥型渦輪增壓器。
1.工作原理
柴油機在設計時預先確定進氣管的空氣壓力,當進氣管中的空氣壓力過高時,將影響到氣缸中燃燒時的空燃比,故應控制進氣壓力不應超過規(guī)定值。當進氣管中的壓力過高時,通過控制閥進氣管反饋給控制閥,空氣壓力克服控制閥彈簧張力,并帶動傳動桿運動,使裝備在廢氣進氣口處的放氣閥打開。此時流經(jīng)廢氣渦輪的廢氣減少,增壓器的轉速下降,最終使進氣管的進氣量保持在規(guī)定范圍內。反之,當進氣管中壓力下降,則關閉放氣閥,增壓器轉速提高,加大進氣量。
2.增壓原理
柴油機在相同的排量下,為得到更大的輸出功率和扭矩,通常通過使用增壓系統(tǒng)來改善柴油機的性能,增加柴油機的功率,并有效地降低廢氣排放,使燃油經(jīng)濟性得到提高。柴油機通過增壓后,與同排量的自燃吸氣型柴油機相比,功率提升20%。
增壓可分為兩種形式。農業(yè)機械常用的一種為較簡單的增壓形式,既不對增壓后的空氣進行冷卻,壓縮空氣直接進入進氣管,這種形式主要用于低增壓度的柴油機。工業(yè)用是由增壓器和一臺中冷器組成一套增壓中冷的結構形式,通過對增壓后的空氣進行冷卻,降低來自增壓器的空氣溫度,增加壓縮空氣的密度,使得更大量的壓縮空氣進入燃燒室。通常情況下,中冷器以發(fā)動機循環(huán)水冷卻后的空氣溫度大約為85 ℃(水/空方式),中冷器利用風冷時,空氣溫度約為50 ℃(空/空方式)。風冷中冷器一般與水箱安裝在一起,利用柴油機的風扇進行冷卻。水冷中冷器一般則與進氣管安裝在一起,利用發(fā)動機的冷卻水對空氣進行冷卻。水/空或空/空中冷形式的增壓方式,多用于中、高增壓度的柴油機。
3.特殊故障及使用增壓器應注意事項
(1)啟動時平時用熄火裝置,?;饐?~3次、每次2~3 s,讓車不著火、空轉,這樣潤滑油充滿浮動軸承,啟動著火后,減輕軸承的磨損。增壓器正常運轉時轉速較高,一般在5萬~10萬r/min左右,如瞬間沒油馬上燒損。
(2)特別運輸車在高速行駛后,馬上停車的是危害最大的。原因是增壓器廢氣渦輪排氣溫度在400 ℃以上,如果突然熄火停車,增壓器沒有潤滑油進入,在高溫狀態(tài)下通過廢氣葉輪的熱量再通過輪軸向壓氣葉輪方向傳導,使增壓器浮動軸承內的機油烤干,把進油孔堵小或堵死,下次啟動時進不來油,造成增壓機早期磨損。
(3)機油壓力低于200 kPa時應停車檢查,如有一臺1042收割機,4缸帶增壓器,用戶說,連續(xù)燒了3臺增壓機,沒有找到故障原因?,F(xiàn)場進行檢查,開始沒有發(fā)現(xiàn)問題,發(fā)動機機油壓力正常,增壓機濾芯新?lián)Q的,最后啟動發(fā)動機,怠速運轉時,卸下增壓機進油管,發(fā)現(xiàn)進油管來油不暢。進一步檢查發(fā)現(xiàn)機體到過濾器的油管接頭處有異物造成來油不暢。經(jīng)過清洗,工作正常。
(4)停了一冬天的機車,春季第一次啟車時,應將增壓器進氣管卸下,用木柄螺刀的手柄挺住增壓器的渦輪,不讓它轉動,啟動發(fā)動機怠速運轉幾分鐘后,停車裝回進氣管,再正常啟動。這樣發(fā)動運轉幾分鐘后,發(fā)動機的機油通過油管,把增壓器的渦輪軸及浮動軸承內的一冬天產生的水銹沖洗到發(fā)動機油底,使增壓器內啟動時全是新油,這樣才能保證增壓器的正常運轉。
(5)有一臺前四后八翻斗車,停車后再次無法啟動,起動機打不動,有反轉現(xiàn)象,經(jīng)多次檢查發(fā)現(xiàn),發(fā)動機氣缸內有機油,造成發(fā)動機無法轉動,機油無壓縮,所以無法啟動。檢查機油從哪里來的,此車是帶中冷的發(fā)動機,中冷器下管內有機油,增壓器吸力大時把機油吸入發(fā)動機所致。
中冷器的機油是從哪里來的呢?原因是增壓器吸入帶機油的空氣,經(jīng)過中冷器使一部分機油冷卻后落到中冷器下面,時間長了,機油量超過中冷器底管口高度,將空氣堵住,增壓器把機油吸進發(fā)動機內,造成以上故障。所以增壓器發(fā)現(xiàn)打油就不能再用,燒機油,發(fā)動機無力,還可能出現(xiàn)不能啟動,如強行啟動會出現(xiàn)搗缸事故。所以應正確使用增壓器,經(jīng)常檢查,如有故障及時排除,不能帶病作業(yè)。
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