柴油發(fā)動機渦輪增壓技術(shù)研究

丁偉　楊闖

摘 要：我國的經(jīng)濟水平不斷提高、農(nóng)業(yè)機械也不斷地進行升級并且朝著大型化的方向發(fā)展極大程度的提高了工作的效率，但是隨之而來的問題也變得越來越多，最嚴重的就是機械的運行帶給環(huán)境很大的危害，造成了空氣污染，從而對人們的身體健康構(gòu)成了威脅，農(nóng)業(yè)機械種類變得越來越豐富的數(shù)量也變得越來越多，隨之增長了還有石油的價格。因此，要做到最大程度的節(jié)約成本并且降低能源消耗和對環(huán)境的污染，必須要對柴油發(fā)動機渦輪增壓技術(shù)進行進一步的升級來改善當(dāng)今這一局面。

關(guān)鍵詞：柴油 發(fā)動機 渦輪增壓

Research on Diesel Engine Turbocharging Technology

Ding Wei，Yang Chuang

Abstract：Chinas economic level continues to improve， agricultural machinery is constantly being upgraded and the development of large-scale development has greatly improved the efficiency of work， but the problems that follow have piled up， and the most serious problem is that the operation of machinery brings great harm to the environment， causing air pollution， which poses a threat to people's health. The variety of agricultural machinery becomes more and more abundant， and the number of agricultural machinery increases at the same time. The price of oil has increased. Therefore， in order to maximize cost savings and reduce energy consumption and environmental pollution， it is necessary to further upgrade diesel engine turbocharging technology to improve the current situation.

Key words：diesel， engine， turbocharged

1 引言

這各種機械的不斷出現(xiàn)使柴油發(fā)動機的應(yīng)用也變得越來越廣泛，但是，柴油的價格卻不斷的提高，必須要尋找出一個正確的使用方式最大程度降低成本提高經(jīng)濟效益，同時還要做到減少能量的消耗。給運營者帶來更大的經(jīng)濟利益，加強對柴油發(fā)動機的保養(yǎng)工作及時地進行清理，尤其是發(fā)現(xiàn)缺陷時一定要及時彌補，避免在將來造成更大的損失。對于安全隱患也是一樣，如果不及時處理可能會威脅人的生命安全和財產(chǎn)安全，要經(jīng)常性地做一些檢查已經(jīng)有了不少渦輪增壓技術(shù)使用不當(dāng)造成動力下降能耗提升的問題，這樣不僅會縮短柴油發(fā)動機的使用壽命，而且造成不同程度的磨損，還會產(chǎn)生一些故障，本文將對柴油發(fā)動機渦輪增壓技術(shù)中碰見的一些問題和具體的使用方法進行進一步的分析和討論。

2 柴油發(fā)動機渦輪增壓器原理

渦輪增壓器主要是用于提升燃料的使用率，讓燃料進行充分燃燒減少浪費。這樣一來就可以有效降低成本，相當(dāng)于一種空氣壓縮器，能夠讓燃料使用得更高效，空氣量是影響燃料燃燒的一個重要因素，空氣量不斷增多，燃料的燃燒也將會隨之受到限制。渦輪增壓器的空氣壓縮程度較大可以有效地促進燃料的燃燒。渦輪增壓器由兩部分組成，它們分別是渦輪室和增壓器，渦輪是把排氣口和排氣管相連，把進氣口和排氣歧管連接在一起。上文中提到的空氣壓縮器，就是指增壓器，有效燃燒汽缸上的燃料，主要是通過排除廢氣協(xié)助燃料的燃燒。廢棄有作為動力推動渦輪和渦輪同軸的葉輪也被帶動起來，葉輪主要是壓縮新鮮空氣，增加空氣的壓力和密度有效提高燃料的使用效率。使用渦輪增壓器可以把同等的燃料創(chuàng)造出更大的作用，有效減少能源浪費。和柴油的使用量在降低成本的同時提高了經(jīng)濟利益。通過壓縮空氣增大壓力和密度，讓燃料得到更徹底的燃燒。

3 渦輪增壓器的分類

渦輪增壓器一直沒有嚴格意義上的劃分，但是每種渦輪增壓器的工作方式不同，依據(jù)工作方式就可以劃分為以下三類。

3.1 廢氣渦輪增壓系統(tǒng)

如上文中的描述廢氣渦輪增壓系統(tǒng)，主要是通過排出廢氣帶動渦輪，用這種方法增加空氣密度，增壓器和發(fā)動機也沒有任何機械上的聯(lián)系，但是這種廢氣渦輪增壓系統(tǒng)要在中間安裝一個制冷降溫的冷卻器為壓縮的空氣做出降溫，防止空氣溫度過高系統(tǒng)故障。一般來說，這種系統(tǒng)在小型汽車內(nèi)比較多見，通過進行機械增壓，有效提高發(fā)動機工作效率，但是發(fā)動機比油門的反應(yīng)較慢，經(jīng)常要踩油門之后一段時間，它才會爆發(fā)出巨大的動力。

3.2 復(fù)合增壓系統(tǒng)

復(fù)合增壓系統(tǒng)是在發(fā)動機上采用兩種增壓器，采用廢氣渦輪增壓器和機械驅(qū)動式增壓器，并采用慣性增壓和氣波增壓等多種增壓方式。

3.3 機械增壓系統(tǒng)

這種裝置多被連接在皮帶和發(fā)動機曲軸之間，他有效地提升增壓器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，把空氣增壓并放入進氣歧道中，實現(xiàn)這種作用的方式主要是通過從發(fā)動機輸出軸獲得動力。提升發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，從而進一步提高發(fā)動機的工作效率，能夠穩(wěn)定的控制好轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速不會提前也不會滯后，發(fā)動機輸出的動力也會變得越來越流暢，但是這種系統(tǒng)會消耗大量的引擎動力，從而降低空氣的壓縮率。

4 安裝渦輪增壓器的優(yōu)勢和缺點

4.1 安裝渦輪增壓器的優(yōu)勢

在機械上安裝渦輪增壓器，也可以有效地提高發(fā)動機的輸出效率。有效地提升動力，比沒有安裝渦輪增壓器的機械更具優(yōu)勢。隨著中國農(nóng)用車市場的不斷，開拓各種機械層出不窮，但也面臨著一個很現(xiàn)實的挑戰(zhàn)那就是環(huán)境問題。大量的廢氣排出對空氣污染環(huán)境污染防治無疑是一個挑戰(zhàn)。如果可以安裝渦輪增壓器，那么將極大程度的降低廢氣的排出，廢氣將化為動力推動渦輪的運行，所以渦輪增壓技術(shù)目前在很多機械中都得到了應(yīng)用，因為它可以有效地提高發(fā)動機的運行效率，同時還降低對空氣的污染程度，把廢棄化為動力這一點是很有優(yōu)勢的。這一方面發(fā)揮了它原有的作用，一方面又保護了我們的生態(tài)環(huán)境不受到破壞，渦輪增壓器的另一個優(yōu)勢，使它可以降低油耗用更少的柴油發(fā)揮出更大的作用?，F(xiàn)在柴油的價格還在不斷的增長，通過降低柴油的消耗可以為機械的運行降低很大一部分的成本，這也就是渦輪增壓技術(shù)的經(jīng)濟性，具有很積極的現(xiàn)實意義，最重要的是它可以降低廢棄的排放，現(xiàn)在使用渦輪增壓技術(shù)的機械在廢氣排放中可以輕松地達到廢氣排放法規(guī)的標準。

4.2 安裝渦輪增壓器的缺點

凡事都具有兩面性有利就有弊。雖然說安裝渦輪增壓器有很多的優(yōu)勢，但是現(xiàn)在還需要改善渦輪增壓器中的一些不足，才能夠讓它更好地發(fā)揮作用。安裝渦輪增壓器可以有效提高發(fā)動機的工作效率，但是他也會極大程度的縮短發(fā)動機的壽命，渦輪的轉(zhuǎn)速很高而且很容易產(chǎn)生發(fā)熱的問題，必須要安裝冷卻器，否則發(fā)動機的運行效率將會大打折扣。除此之外由于渦輪轉(zhuǎn)速較快，很容易對發(fā)動機產(chǎn)生磨損問題，降低增壓器的效率，尤其是葉輪也會加大對發(fā)動機的磨損程度，一定要定期的對發(fā)動機進行保養(yǎng)，就會產(chǎn)生額外的保養(yǎng)費用。和其他不安裝渦輪增壓器的機械來說就增添了一筆費用。如果在柴油機上安裝渦輪增壓器，那么還要額外的安裝一些降溫設(shè)備因為渦輪轉(zhuǎn)速在最慢的時候也高達一萬轉(zhuǎn)，所以他對柴油機的壽命也會有嚴重影響，而且費用也相比普通的柴油機要高出一些。但是采用渦輪增壓器的費用并沒有高出很多，一般都在三千塊錢左右，還是比較提倡去使用安裝渦輪增壓系統(tǒng)的發(fā)動機，在提升效率的同時還能將廢棄轉(zhuǎn)化成為動力，這一優(yōu)勢在現(xiàn)實生活中十分適用，現(xiàn)在我國的生態(tài)環(huán)境由于過度的開墾和一些其他的原因又沒有達到我們理想中的狀態(tài)，尤其是在農(nóng)業(yè)方面使用的機器排放廢氣，對空氣的污染更是很大，保護好生態(tài)環(huán)境就是保護好人類自身所以還是比較提倡采用帶有渦輪增壓器的發(fā)動機，雖然價格偏貴一些，但是它帶來的好的影響也是不容忽視的相信在未來這也將會成為一個大的發(fā)展趨勢。

5 渦輪增壓器的正確使用和保養(yǎng)方法

5.1 正確使用柴油

柴油是有明確的劃分等級的，要對應(yīng)柴油發(fā)動機所需要的柴油等級進行使用，尤其是要注意柴油的粘度等級，低增壓的柴油機要采用CC級以上的柴油，要根據(jù)氣溫條件和磨損狀況選擇適合的柴油。還要注重關(guān)于柴油的清潔度問題，尤其是在廢棄渦輪增壓器中各個軸配合比較密切，很容易就會產(chǎn)生磨損的問題。要經(jīng)常性地進行柴機油的過濾更換清潔的柴機油，渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速快，造成發(fā)動機的磨損是減少發(fā)動機壽命的一個重要原因，要及時地進行柴油的過濾更換清潔，柴油能夠讓發(fā)動機的壽命縮短的幅度變小。

5.2 采用正確的冷車起動方法

一旦出現(xiàn)環(huán)境溫度過低，和機械長時間不使用的問題也就會影響發(fā)動機建立起正常的潤滑油壓力和流量，這樣機械運轉(zhuǎn)速度就會怠慢。當(dāng)柴油達到正常的壓力和溫度之后才有才會繼續(xù)運轉(zhuǎn)，然后才可以起步進行施工作業(yè)。需要在外界氣溫較低的情況下再進行工作，如果距離上一次使用的時間較長，那我就應(yīng)該進油口中注入所需型號的機油進行潤滑作用，防止發(fā)生燒灼事故。

5.3 采用正確的熄火方法

但完成作業(yè)之后，還有一個方面要提起注意，那就是熄火。在停車之前要將渦輪增壓器的溫度和轉(zhuǎn)速慢慢的降下來，不能突然性的熄火，如果突然熄火的話，廢氣渦輪增壓器中的機油還是處于一個高溫狀態(tài)，而且轉(zhuǎn)速還是非常快的這樣一來很容易就會把熱量轉(zhuǎn)移到增壓器殼體上，而且還會阻塞進油口，燒毀承軸，所以一定要等渦輪增壓器的溫度和轉(zhuǎn)速緩慢，下來之后再進行熄火。尤其是對于負荷運轉(zhuǎn)的柴油機來說，排氣管中的溫度很高，如果一旦停止運轉(zhuǎn)，就會造成灰塵的積壓等一些問題，這些問題也會造成對排氣管的磨損，一旦發(fā)生故障，還要進行再一次的維修，也會增加成本產(chǎn)生一筆額外的支出，熄火之前一定要保留充足的時間，讓柴油機減輕負荷，等溫度和轉(zhuǎn)速都降下來了在停車，熄火之后還要注意，增壓器中的轉(zhuǎn)子軸還會繼續(xù)轉(zhuǎn)動一段時間，有一些時候還可以聽到渦輪增壓器中發(fā)出嗡嗡的聲音這都是很正常的。

6 結(jié)語

總而言之，還是比較提倡使用安裝渦輪增壓器的機械，只要在日常生活中做好一些保養(yǎng)工作就不會發(fā)生什么很大的問題。關(guān)鍵是使用渦輪增壓器還可以提高工作效率和機械的經(jīng)濟性用更低的成本創(chuàng)造出更高的利益，同時對環(huán)境的影響也不是十分的惡劣，能夠有助于改善我們的生態(tài)環(huán)境，它可以有效地提高轉(zhuǎn)速，但是在提高轉(zhuǎn)速的同時也會加大對柴油機的磨損程度縮減柴油機的壽命，一定要嚴格的采用合適的柴油，日常也要注重柴油的清潔度及時的進行更換。雖然說采用渦輪增壓器的機械價格比較高出一些，但也是在接受能力之內(nèi)的，只要平時注重對機械的保養(yǎng)，也會降低渦輪增壓器對機械的磨損程度，降低影響程度，機械的壽命也不會縮短很多?？偟膩碇v它的優(yōu)勢作用遠遠要超過它的缺點所帶來的消極作用，這些缺點也是可以進行進一步改善和提升的，在未來將會有進一步的發(fā)展，不斷地完善、不斷進步，為我國的經(jīng)濟發(fā)展創(chuàng)造出更大的發(fā)展空間。

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