柴油发电机组增压系统&增压柴油机的性能

随着生产的需要和科技水平的不断提高，对柴油发电机的要求也越来越高，既要求柴油机的输出功率要大，经济性要好，而且重量要轻，体积要小。柴油机输出功率的大小，取决于进行气缸的燃油和空气的数量及热能的有效利用率。由此可知：要提高柴油机的输出功率，非常经济有效的办法是增加进入气缸的空气量。在柴油机气缸容积保持不变的条件情况下，增加进入气缸空气密度就是提高柴油机输出功率的主要手段之一。然而，空气密度与压力成正比，与温度成反比，因此，增加了进气压力，降低了进气温度都能提高进气密度，目前柴油机中是采用增压器来提高压力，采用中冷器降低气体的温度。

(1) 柴油机增压后性能的改善   柴油机采用废气涡轮增压后，其性能的改善主要表现在以下几个方面。

①　动力性得到了提高   增压后，进入气缸的循环空气量大大增加，循环供油量便可相应增加，因而柴油机功率明显提高。涡轮增压可使柴油机功率提高30%-100%，甚至更高。与此同时，增压后，由于气体爆发压力的增大，使得摩擦损失有所增加，但是柴油机有效功率增加得更多的，因此使柴油机机械效率有所提高。因此，增压使得柴油机的动力性能大大提高。

②　经济性能得到改善   增压后机械效率的提高使燃油消耗率有所降低。进气压力的提高不仅使扫气过程得以改善，且使泵吸功变为正功，也将使燃油消耗率下降。此外，增压后通常过量空气系数将相应提高，使燃烧更趋完善，也促使燃油消耗率有所下降。

③　有害排放物有所降低   增压后，由于过量空气系数提高，使得混合气中含氧量相对增加，燃烧更为完全，废气中CO、碳氢化合物及烟度的含量有所下降。但是增压后，由于进气温度上升，使得尾气排放中的NOX的含量有所增加。此时，若采用增压中冷技术，则尾气排放中的NOX的含量也会有所降低。因此，从整体上看，增压有利于降低有害物质的排放。

(2) 柴油机增压后带来的问题   柴油机增压后也会带来一些问题，主要表现为以下方面。

①　机械负荷增加   爆发压力是衡量柴油机机械负荷的主要标志之一。增压后压缩压力及爆发压力均有所提高，使机件载荷增大，磨损加剧。因此，应对增压后爆发压力进行控制，并强化主要受力机件（曲柄连杆机构、曲轴和轴承等）的结构或材质。

②　热负荷增加   由于增压后进气量与喷油量的增加，使得总的燃烧能量增加，柴油机的热负荷加大；与此同时，由于进入增压柴油机气缸的压缩空气温度提高，使得最高燃烧温度和循环的平均温度提高；而且由于工质的密度增大，使得工质向壁面间的传热增大。以上这些因素都使得活塞组、气缸（壁）和排气门等零部件的热负荷加大，材料强度降低。实践证明，热负荷的影响往往比机械负荷更大，成为限制提高柴油机增压度的主要因素。