对叉车用涡轮增压柴油机的技术要求及其降温措施
1.技术要求 (1)中等转速时增压效率最高 叉车用涡轮增压柴油机使用工况多为中等转速,经增压器增压后,柴油机产生的最大扭矩应位于中速段,以利于叉车在大负荷下迅速起步和提速。当柴油机达到额定转速的60%时,增压器应达到增压效率最高值。(2)外形尺寸较小 叉车用柴油机的安装空间很小,为此应采用外形尺寸较小的增压器及进、排气管路。柴油机工作时,转速变化较大,较小的增压器,转子的转动惯量比较小,有利于增压
1.技术要求
(1)中等转速时增压效率最高
叉车用涡轮增压柴油机使用工况多为中等转速,经增压器增压后,柴油机产生的最大扭矩应位于中速段,以利于叉车在大负荷下迅速起步和提速。当柴油机达到额定转速的60%时,增压器应达到增压效率最高值。
(2)外形尺寸较小
叉车用柴油机的安装空间很小,为此应采用外形尺寸较小的增压器及进、排气管路。柴油机工作时,转速变化较大,较小的增压器,转子的转动惯量比较小,有利于增压器转子迅速提速。通常叉车用增压器转子的转速应能达到2000r/s以上。
(3)具有宽广的增压高效区
叉车作业时柴油机转速变换较大,柴油机进气流量变动范围较宽,由此导致增压器在高、中、低转速区的增压效率有所下降。解决这一矛盾的最佳方案之一,就是采用后弯式叶轮,拓宽增压器压气机的高效区。
(4)具有较强的变工况适应性
涡轮增压器的涡轮分为有叶喷嘴式涡轮和无叶喷嘴式涡轮。叉车用柴油机转速和负荷变化较大,柴油机排出的废气流量变化较大,有叶轮喷嘴式涡轮对废气流量变化反映敏感,而无叶喷嘴式涡轮对流量反映比较迟钝。故叉车用增压器应采用无叶喷嘴式涡轮。#d1cm#page#
2.降温措施
柴油机增压后输出功率增大,造成其机油温度、冷却水温度及排气温度显著提高,相关零部件会因热负荷过大而加速损坏。因此,降低增压柴油机的热负荷非常重要,主要措施有以下4点:
(1)安装中冷器
柴油机的进气温度每降低1℃,燃烧室内最高燃烧温度及排气温度均可降低2~3℃。安装中冷器,对增压后的空气进行冷却,可以有效降低进气温度。
(2)强化冷却系统
为了降低柴油机热负荷,应对柴油机润滑系统和冷却系统的冷却能力进一步强化,其措施有以下2方面:一是适当增大机油泵排量、机油冷却器散热面积,并改善曲轴箱通风条件。二是适当增大水泵排量、水箱散热面积、风扇直径,提高水泵转速。
(3)改善供油系统
柴油机增压后,每个工作循环的柴油用量增大,若供油系统不作调整,热负荷必然增加。适当调整供油系统,使燃烧过程更加合理,对降低热负荷十分关键。改善供油系统措施通常有以下4点:一是缩短供油时间,防止后燃。二是增加燃烧室气流混流速度,加强油、气混合。三是适当提高喷油压力,提高柴油雾化程度。四是采用适当的喷油器安装深度,改善雾化条件。
(4)合理调整供油提前角
供油提前角对排温非常敏感。减小供油提前角对降低爆燃有利,但供油过晚易于产生后燃,使排气温度升高。增压柴油机由于可燃气体和燃烧室壁温度较高,滞燃期较短,故其供油提前角应比非增压型柴油机小。
(作者地址:陕西省宝鸡市姜谭工业园安徽合力股份有限公司宝鸡渭滨工厂721001)
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