柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)、排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理
發(fā)布時(shí)間：2024-03-21 點(diǎn)擊：290
康明斯柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理
概述：柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)、排氣系統(tǒng)向氣缸提供清潔的充足的新鮮空氣，排除作功后的廢氣。增壓型柴油機(jī)還有進(jìn)一步利用排出氣缸的燃?xì)饽芰浚惯M(jìn)入氣缸的空氣預(yù)先增壓和冷卻，從而增加氣缸的進(jìn)氣密度，達(dá)到提高柴油機(jī)動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性的目的。因此，柴油發(fā)電機(jī)的進(jìn)排氣是衡量柴油發(fā)電機(jī)工作狀況和性能的一個(gè)指示。為了更好的維護(hù)康明斯發(fā)電機(jī)組的進(jìn)排氣系統(tǒng)，我們應(yīng)首先要先了解其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理。
圖1 柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)圖
一、進(jìn)氣系統(tǒng)
進(jìn)氣系統(tǒng)的主要元件包括空氣濾清器、進(jìn)氣管、增壓器和進(jìn)氣歧管等。康明斯柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)如圖2所示。進(jìn)氣系統(tǒng)的作用包括提供清潔空氣，并保證進(jìn)氣量滿足柴油發(fā)電機(jī)實(shí)際需要；將新鮮空氣均勻充分地分配到各氣缸中。
進(jìn)氣通路∶
大氣→空氣過濾器→增壓器的壓氣機(jī)→擴(kuò)散彎管→中冷器→收斂彎管→進(jìn)氣穩(wěn)壓箱→進(jìn)氣歧管→氣缸蓋進(jìn)氣道→進(jìn)氣門→氣缸
1、空氣濾清器
空氣濾清器的作用是濾除空氣中的雜質(zhì)和灰塵，保證進(jìn)人氣缸的空氣清潔；降低進(jìn)氣噪聲。空氣濾清器有油浴式和紙濾芯兩種。其中，紙濾芯空氣濾清器應(yīng)用普遍；油浴式空氣濾清器用于沙塵較多的惡劣使用條件。
2、 中冷器
中冷器是個(gè)熱交換器，它為壓縮后溫度較高的空氣降溫，提高進(jìn)氣密度和充氣量。由于冷卻方式不同，中冷器分為空一空中冷器和水冷型中冷器兩種。目前重型柴油發(fā)電機(jī)普遍應(yīng)用的空一空中冷器，它以空氣作為傳熱介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)增壓后的空氣與周圍空氣的熱交換。
3、增壓器
將空氣預(yù)先壓縮后供人氣缸，以提高空氣密度、增加進(jìn)氣量，從而提高柴油發(fā)電機(jī)功率和燃油經(jīng)濟(jì)性。增壓器結(jié)構(gòu)如下：
（1）廢氣驅(qū)動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪帶動(dòng)同軸安裝的壓氣機(jī)葉輪一起旋轉(zhuǎn)，新鮮空氣從壓氣機(jī)人口吸人，加壓后的空氣通過葉輪外圓周的出口流出并進(jìn)歧管。廢氣旁通閥用于增壓控制，增高后的壓力作用于氣膜的右側(cè)。當(dāng)壓氣機(jī)壓力較低時(shí)，膜片左側(cè)的彈簧力大于膜片右側(cè)的壓力，膜片處于右位，排氣旁通閥關(guān)閉。
（2）增壓器上有進(jìn)油管，來(lái)自主油道的機(jī)油潤(rùn)滑冷卻增壓器軸和軸承。增壓器回油管再將機(jī)油送回油底殼。當(dāng)增壓壓力大于彈簧力時(shí)，膜片左移，排氣旁通閥打開，部分廢氣直接排人排氣管，這便實(shí)現(xiàn)了增壓壓力和渦輪機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。廢氣旁通閥使進(jìn)氣壓力不至于過高。
圖2 進(jìn)氣系統(tǒng)布置圖
圖3 排氣系統(tǒng)布置圖
二、排氣系統(tǒng)
排氣系統(tǒng)包括排氣歧管、排氣總管、消聲器及排氣煙道等如圖3所示，排氣系統(tǒng)的作用是減小阻力和降低噪聲，將廢氣排入大氣。一些柴油發(fā)電機(jī)的排氣管上設(shè)有蝶閥。排氣制動(dòng)打開時(shí)，蝶閥關(guān)閉，增大柴油發(fā)電機(jī)的制動(dòng)力。國(guó)三排放的柴油發(fā)電機(jī)，排氣系統(tǒng)中加裝有后處理器、顆粒捕捉器dpf/doc/poc等，負(fù)責(zé)對(duì)污染物進(jìn)行處理。
排氣通路∶
氣缸→排氣門→氣缸蓋排氣管→排氣歧管→排氣總管→增壓器渦輪機(jī)→消聲器→排氣煙道→大氣
1、排氣歧管
排氣歧管是連接每個(gè)氣缸的，最后排氣歧管會(huì)匯集成一根管子，排氣歧管可以讓汽缸內(nèi)排出的廢氣進(jìn)入排氣管。柴油機(jī)都是有排氣歧管的，如果發(fā)動(dòng)機(jī)有四個(gè)氣缸，就有四根排氣歧管，如果發(fā)動(dòng)機(jī)有八個(gè)氣缸，就有八個(gè)排氣歧管。
2、消聲器
降低排氣噪聲。在排氣管出口處裝有消聲器，使廢氣經(jīng)過消聲后進(jìn)入大氣，一般采取2個(gè)消聲器。一級(jí)消聲器是阻性消聲器，用于吸收高頻噪聲；二級(jí)消聲器（主消聲器）是抗性消聲器，用于減弱低頻噪聲。
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圖1 柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)圖
一、進(jìn)氣系統(tǒng)
進(jìn)氣系統(tǒng)的主要元件包括空氣濾清器、進(jìn)氣管、增壓器和進(jìn)氣歧管等。康明斯柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)如圖2所示。進(jìn)氣系統(tǒng)的作用包括提供清潔空氣，并保證進(jìn)氣量滿足柴油發(fā)電機(jī)實(shí)際需要；將新鮮空氣均勻充分地分配到各氣缸中。
進(jìn)氣通路∶
大氣→空氣過濾器→增壓器的壓氣機(jī)→擴(kuò)散彎管→中冷器→收斂彎管→進(jìn)氣穩(wěn)壓箱→進(jìn)氣歧管→氣缸蓋進(jìn)氣道→進(jìn)氣門→氣缸
1、空氣濾清器
空氣濾清器的作用是濾除空氣中的雜質(zhì)和灰塵，保證進(jìn)人氣缸的空氣清潔；降低進(jìn)氣噪聲。空氣濾清器有油浴式和紙濾芯兩種。其中，紙濾芯空氣濾清器應(yīng)用普遍；油浴式空氣濾清器用于沙塵較多的惡劣使用條件。
2、 中冷器
中冷器是個(gè)熱交換器，它為壓縮后溫度較高的空氣降溫，提高進(jìn)氣密度和充氣量。由于冷卻方式不同，中冷器分為空一空中冷器和水冷型中冷器兩種。目前重型柴油發(fā)電機(jī)普遍應(yīng)用的空一空中冷器，它以空氣作為傳熱介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)增壓后的空氣與周圍空氣的熱交換。
3、增壓器
將空氣預(yù)先壓縮后供人氣缸，以提高空氣密度、增加進(jìn)氣量，從而提高柴油發(fā)電機(jī)功率和燃油經(jīng)濟(jì)性。增壓器結(jié)構(gòu)如下：
（1）廢氣驅(qū)動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪帶動(dòng)同軸安裝的壓氣機(jī)葉輪一起旋轉(zhuǎn)，新鮮空氣從壓氣機(jī)人口吸人，加壓后的空氣通過葉輪外圓周的出口流出并進(jìn)歧管。廢氣旁通閥用于增壓控制，增高后的壓力作用于氣膜的右側(cè)。當(dāng)壓氣機(jī)壓力較低時(shí)，膜片左側(cè)的彈簧力大于膜片右側(cè)的壓力，膜片處于右位，排氣旁通閥關(guān)閉。
（2）增壓器上有進(jìn)油管，來(lái)自主油道的機(jī)油潤(rùn)滑冷卻增壓器軸和軸承。增壓器回油管再將機(jī)油送回油底殼。當(dāng)增壓壓力大于彈簧力時(shí)，膜片左移，排氣旁通閥打開，部分廢氣直接排人排氣管，這便實(shí)現(xiàn)了增壓壓力和渦輪機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。廢氣旁通閥使進(jìn)氣壓力不至于過高。
圖2 進(jìn)氣系統(tǒng)布置圖
圖3 排氣系統(tǒng)布置圖
二、排氣系統(tǒng)
排氣系統(tǒng)包括排氣歧管、排氣總管、消聲器及排氣煙道等如圖3所示，排氣系統(tǒng)的作用是減小阻力和降低噪聲，將廢氣排入大氣。一些柴油發(fā)電機(jī)的排氣管上設(shè)有蝶閥。排氣制動(dòng)打開時(shí)，蝶閥關(guān)閉，增大柴油發(fā)電機(jī)的制動(dòng)力。國(guó)三排放的柴油發(fā)電機(jī)，排氣系統(tǒng)中加裝有后處理器、顆粒捕捉器dpf/doc/poc等，負(fù)責(zé)對(duì)污染物進(jìn)行處理。
排氣通路∶
氣缸→排氣門→氣缸蓋排氣管→排氣歧管→排氣總管→增壓器渦輪機(jī)→消聲器→排氣煙道→大氣
1、排氣歧管
排氣歧管是連接每個(gè)氣缸的，最后排氣歧管會(huì)匯集成一根管子，排氣歧管可以讓汽缸內(nèi)排出的廢氣進(jìn)入排氣管。柴油機(jī)都是有排氣歧管的，如果發(fā)動(dòng)機(jī)有四個(gè)氣缸，就有四根排氣歧管，如果發(fā)動(dòng)機(jī)有八個(gè)氣缸，就有八個(gè)排氣歧管。
2、消聲器
降低排氣噪聲。在排氣管出口處裝有消聲器，使廢氣經(jīng)過消聲后進(jìn)入大氣，一般采取2個(gè)消聲器。一級(jí)消聲器是阻性消聲器，用于吸收高頻噪聲；二級(jí)消聲器（主消聲器）是抗性消聲器，用于減弱低頻噪聲。
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