4、VGT涡轮增压器介绍
随着技术的发展，人们对于汽车发动机的要求也越来越苛刻，不仅要拥有强劲的动力，还必须拥有极高的效率和足够清洁的排放。这就要求发动机在各种工况下都能要达到其最高效的工作状态，因此就必须满足发动机各个工作状态下对于进气量的需求。这就要求发动机的各部件都能够通过“可变”来满足在不同工况下的条件。比如我们所熟悉的可变气门正时/升程技术，可变进气歧管技术都是如此。那么在柴油发动机上常见的VGT可变截面涡轮增压技术，又有些什么作用呢？下面我们就一起来了解一下。
图1 涡轮增压器内部结构
涡轮增压技术是发动机上常见的技术之一，它的原理其实非常简单：涡轮增压器就相当于一个由发动机排出的废气所驱动的空气泵。在发动机的整个燃烧过程中，大约会有1/3的能量进入了冷却系统，1/3的能量用来推动曲轴做工，而最后1/3则随废气排出。拿一台功率200千瓦的发动机举例，按照上面提到的比例，它在排气上的消耗的动力大约会有70千瓦。这部分功率有一大部分随着高温的废气以热能的形式消耗掉，而废气本身的动能可能只有十几千瓦。但是千万别小看这十几千瓦，要知道家用的落地扇功率不过60瓦左右！也就是说，即使十几千瓦也足够驱动两百多台电风扇了！可想而知，用废气涡轮驱动空气所带来的增压效果非常可观。
虽然发动机全负荷状态下时排气能量非常可观，但当发动机转速较低时，排气能量却小的可怜，此时涡轮增压器就会由于驱动力不足而无法达到工作转速，这样造成的结果就是，在低转速时，涡轮增压器并不能发挥作用，这时候涡轮增压发动机的动力表现甚至会小于一台同排量的自然吸气发动机，这就是我们经常说的“涡轮迟滞（turbolag）”现象。
图2 大众1.4TSI发动机的小尺寸涡轮
拥有较低的启动惯量，在1750rpm时就能够输出220Nm的最大扭矩对于传统的涡轮增压发动机来说，解决涡轮迟滞现象的一个方法就是使用小尺寸的轻质涡轮，首先，小涡轮会拥有较小的转动惯量，因此在发动机低转速时，在发动机较低转速下涡轮就能达到最佳的工作转速，从而有效改善涡轮迟滞的现象。不过，使用小涡轮也有它的缺点：当发动机高转速时，小涡轮由于排气截面较小，会使排气阻力增加（产生排气回压），因此发动机最大功率和最大扭矩会受到一定的影响。而对于产生回压较小的大涡轮来说，虽然高转速下可以拥有出色增压效果，发动机也会拥有更强的动力表现，但是低速下涡轮更难以被驱动，因此涡轮迟滞也会更明显。
图3 保时捷已将可变截面涡轮技术应用在汽油发动机上
为解决这个矛盾，让涡轮增压发动机在高低转速下都能保证良好的增压效果，VGT(Variable Geometry Turbocharger）或者叫VNT可变截面涡轮增压技术便应运而生。在柴油发动机领域，VGT可变截面涡轮增压技术早已得到了很广泛的应用。由于汽油发动机的排气温度要远远高于柴油发动机，达到1000°C左右
（柴油发动机为400°C左右），而VGT所使用的硬件材质很难承受如此高温的环境，因此这项技术也迟迟未能在汽油机上应用。近年来，博格华纳与保时捷联手克服了这个难题，使用了耐高温的航空材料技术，从而成功开发出了首款搭载可变截面涡轮增压器的汽油发动机，保时捷则将这项技术称为VTG（Variable Turbine Geometry）可变涡轮叶片技术。
使用了两个VTG可变截面涡轮增压器的保时捷911 Turbo，在仅使用了3.8L 的排量的条件下，就压榨出了368kw/6000rpm的最大功率和650Nm/1950-5000rpm 的最大扭矩。还能在超增压模式下，将功率提升到390kw，最大扭矩提升到惊人的700Nm，而此时的升功率也达到了骇人的102.6kw。最难能可贵的是，这台发动机在VTG技术的帮助下，从1950-5000rpm范围内都可以维持650Nm的最大扭矩输出，在低转速下基本察觉不到涡轮迟滞情况。
从原理上看，柴油机的VGT技术和保时捷的VTG并没有本质的区别，基本的原理和结构都是相似的。下面，我们就通过保时捷的VTG技术来了解一下可变截面涡轮增压器的工作原理。
图4 VGT增压器内部导流叶片（红色叶片）
图5 一般的涡轮并没有导流叶片的结构
VGT技术的核心部分就是可调涡流截面的导流叶片，从图上我们可以看到，涡轮的外侧增加了一环可由电子系统控制角度的导流叶片，导流叶片的相对位置是固定的，但是叶片角度可以调整，在系统工作时，废气会顺着导流叶片送至涡轮叶片上，通过调整叶片角度，控制流过涡轮叶片的气体的流量和流速，从而控制涡轮的转速。当发动机低转速排气压力较低的时候，导流叶片打开的角度较小。根据流体力学原理，此时导入涡轮处的空气流速就会加快，增大涡轮处的压强，从而可以更容易推动涡轮转动，从而有效减轻涡轮迟滞的现象，也改善了发动机低转速时的响应时间和加速能力。而在随着转速的提升和排气压力的增加，叶片也逐渐增大打开的角度，在全负荷状态下，叶片则保持全开的状态，减小了排气背压，从而达到一般大涡轮的增压效果。此外，由于改变叶片角度能够对涡轮的转速进行有效控制，这也就实现对涡轮的过载保护，因此使用了VGT技术的涡轮增压器都不需要设置排气泄压阀。
需要指出的是，VGT可变截面涡轮增压器只能通过改变排气入口的横切面积改变涡轮的特性，但是涡轮的尺寸大小并不会发生变化。如果从涡轮A/R值去理
解的话，可变截面涡轮的原理会更加直观。
图6 沃尔沃和奥迪增压器结构
也有的厂商将这项技术成为VNT，比如沃尔沃和奥迪，它们在本质上
是一样的。
A/R值是涡轮增压器的一项重要指标，用以表达涡轮的特性，在改装市场的涡轮增压器销售册上也常有标明。A表示Aera区域，指的是涡轮排气侧入口处最窄的横切面积（也就是可变截面涡轮技术中的“截面”），R（Radius）则是代表半径意思，指的是入口处最窄的横切面积的中心点到涡轮本体中心点的距离，而两者的比例就是A/R值。相对而言，压气端叶轮受A/R值的影响并不大，不过A/R值却对排气端涡轮有着十分重要的意义。
图7 低速时导流叶片的开度图8 高速时导流叶片的开度
导流叶片的开度能够影响导向涡轮叶片的气流速度，低转速时开度小（左图），提高空气流速，高转速时开度大（右图），减小排气负压。
当A/R值越小时，表示废气通过涡轮的流速较高，这种特性可以有效减轻涡轮迟滞，涡轮也就能在较低的转速区域取得较高的增压，而发动机高转速时则会产生较大的排气背压，使高转速时功率受到限制。反之，当A/R值越大时，涡轮
的响应速度就越慢，低转速时涡轮迟滞明显，不过在高转速时，拥有较小的排气背压，且能够更好的利用排气能量，从而获得更强的动力表现。
而VGT技术所实现的截面可变就是指改变A值。当叶片角度较小时，排气入口的横切面积便会相应减小，因此A值会随之变化，从而拥有小涡轮响应快的特点。而当叶片角度增大时，A值随之增大，这时A/R值增大，从而在高转速下获得更强的动力输出。总而言之，透过变更叶片的角度，VTG系统可随时改变排气涡轮的A/R值，从而兼顾大/小涡轮的优势特性。
小结：
尽管结构和原理都很简单，但VGT可变截面涡轮技术对于增压效果的提升非常显著，在目前主流的涡轮增压柴油发动机上，这项技术已经得到了非常普遍的应用。不过，由于硬件材质的限制，这项技术在排气温度较高的汽油发动机上才刚刚起步，保时捷和博格华纳的合作可以说开创了先河。不过，随着材料科技的进步，这项技术在未来的汽油发动机上必将会得到更广泛的应用。
涡轮增压器与机械增压器的区别 机械增压（Supercharge）和废气涡轮增压（Turbo）都是发动机强制进气系统，他们有着共同的目标：将空气压缩，使得气缸燃烧室获得比标准大气压时更多的空气分子。吸入更多空气就意味着，气缸在每个做功冲程中可以燃烧更多的燃料，从而提高输出的功率和扭矩。根据此原理，装有增压器的内燃机引擎可比同型号的自然吸气式引擎多输出40%至100%甚至更高的动力。但从组件，到运作方式都是不同的。 让我们先看看它们的相似之处。涡轮增压器和机械增压器都称为强制进气系统。该系统对流入发动机的空气进行压缩（有关普通发动机中气流的介绍，请参见汽车发动机工作原理）。这样便可使发动机气缸中充入更多的空气。空气越多表明充入的燃油就越多，因此就可以在每个气缸发生爆炸时获取更多的动能。涡轮增压发动机和机械增压发动机所产生的总体动能比无增压设备的发动机要多。 机械增压，主要是面对大排量发动机，该发动机有足够大的扭力能带动机械增压器，同样需要发动机的主要出力段在低于4500RPM的低速段，大家都知道高转速下机械增压器会变成发动机的负载，而导致增压带来的功率增长还不如增压器耗费的功率，那就入不敷出了。但是由于机械增压能在发动机启动时当推动凸轮轴转动的时候同时启动，因为机械增压器是由钢皮带直接链接到发动机上的，所以不会有涡轮增压的迟滞现象。 机械增压如其名，就是机械传动式强化进气压缩系统。 涡轮增压，主要面对小排量发动机，要求发动机传动部分（多半指凸轮轴部分）能够应付高速转动所带来的高温，因为涡轮的出力段是在4500RPM之后，这个数字是通常数值，也就是说当发动机的转速越快则增压效果越好，因为涡轮是靠废气推动，而转速越快则做功越快然后废气排出的频率和压力都更大。涡轮的劣势有两个，一个是低转速下涡轮优势不明显，第二就是涡轮迟滞（这里就不做旁述了）。直接的感受便是，大幅踩下油门踏板，在零点几秒内动力输出几乎没有变化，当过了这一瞬间后，发动机如脱缰野马般发出令人惊叹的动力，如若对此性格不甚了解，还真会吓你一跳。 涡轮增压如其名就是废气涡轮进气强化系统。 涡轮增压器和机械增压器之间的主要差异在于动力供应不同。必须提供动力，空气压缩机才能运转。在机械增压器中，有一个直接与发动机连接的皮带。机械增压器获取动力的方式与水泵或交流发电机一样。另一方面，涡轮增压器从废气流获取动力。废气经过涡轮，涡轮带动压缩机旋转。 两个系统各有利弊。理论上讲，Supercharge工作时的峰值转速为15000rmp，而 Turbo的转速则通常高达45000rmp至150000rmp，很明显废气增压的效率要高于机械增压。因为它使用的是废气流中的“废弃”能量作为动力来源。另一方面，涡轮增压器会导致排气系统中产生一定的背压，且提供的推进力较小，直至发动机高速运转。机械增压器的安装较简单，但价格较昂贵。
液压压砖机增压器的设计 液压压砖机增压器的设计 粉料在模具中受压缩，压力与行程的变化关系可以简单地在万能材料试验机上获得。图1就是两者之变化关系。该曲线的具体形状可因粉料性质和坯体厚度不同而异，但其趋势基本上是一致的。 很明显，曲线存在三个阶段。 第一阶段为第一次加压（轻压）。实际上这一阶段压机消耗的能量，包括利用活动横梁减速后所余功能（亦惯性压制），以及其后主油泵输出的低压液压能两部分（SACMI压机此时通过增速器输出低压油并进入压制油缸）。这一阶段直到排气前一瞬间结束。这时粉料的压缩量已过大半。压缩行程以S1表示。 第二阶段是从排气结束后的第二次加压开始的，压制油缸的压力由主油泵及蓄能器的压力P0获得。粉料在较高的压力继续受压，但压缩量明显减小，压缩行程以S2表示。
第三阶段为增压阶段。当上一阶段结束后，启动增压器，使整个压制缸处于高压状态，以便砖坯获得最佳致密度。其压缩行程S2是非常小的。 实际上二、三阶段是连续进行的。习惯上统称为第二次加压（重压）。某些粉料由于成型性能要求，还可能再经排气，以及重复上述重压过程。 由此可见，增压器所完成的任务只限于第三阶段。 2 增压器液压参数的确定 增压器液压参数主要有：增压比；增压缸径及行程（图2）。 2.1 增压比 一般认为增压比就是压制油缸最终要求的压力P与主泵调定压力P0之比，即i0=P/P0。但考虑到P0值有所波动，譬如一般的液压回路都设有蓄能器，以便向执行机构快速供液（增压时就是向增压器的大端直径腔供液，但因增压时间极短，主油泵不可能及时大量供液，所以蓄能器液面迅速下降，压力也降低。因此设计时需要适当增大I0值，即实际增压比I=Ki0。一般取K=1.1—1.2左右。实际是人为地增大增压器的大端面积K倍。 这样是否会在使用时使压制缸的最终压力超过P值呢？回答是否定的。因为考虑到液压油的压缩性，压制缸的压力上升与时间有关。不论用压力控制或时间控制都可以将此压力值控制在调定范围以内，除非控制元件失灵。 但也不要把I值提得过高。因为提高I值意味着经过增压器进入压制油缸的高压油流量进一步降低，从而使增压时间延长；考虑到系统起码在下述接触面上存在泄漏：充液阀RP1、高压隔载阀RP2、压制活塞密封、增压器大小直径处密封。每一接触面泄漏流量与压力成正比，而泄漏量（液体的体积）又是泄漏流量对时间的积分。所以延长增压时间，必须会增加总的泄漏量，从而增大能量的消耗和系统发热。故不建议K值过大。 2.2 增压缸直径及行程 在不考虑泄漏的条件下，增压器输出的高压油的体积V应满足两个要求： （1）使压制活塞下降S3，完成粉料的最终压制。此部分高压油体积V1=A1S3(A1为压制油缸面积)。S3值非常小，设计时可取1mm左右； （2）考虑液压油的压缩性，若使压制缸上腔压力由P0增到P，必须输进V2体积的高压液体。根据水力学原理有： V2=β*V0*ΔP
内燃机与增压器的匹配设计 【摘要】随着经济的高速发展，国内高档汽车的增加，涡轮增压器被广泛使用，通过对涡轮增压器的工作原理的了解，采取正确使用、安装及检测方法，可以增加其使用寿命。 【关键词】增压器涡轮增压新技术装配 引言 涡轮增压器，一个近十年出现的词语。人们只知道汽车排量后面带T 的车辆就是带有涡轮增压器的发动机，汽车的加速就会快，性能也好。涡轮增压器会产生更大的扭矩以满足驾驶乐趣。为了满足发动机不同转速下的需求，1989 年出现了可变增压的涡轮增压器（VNT）。在发动机低速时，涡轮增压器减小喉口，提高增压；在发动机全速运转时，涡轮增压器喉口增大，保证增压不会超出需求。喉口可用真空管控制。优点是提高了发动机低速时的加速性能。目前，涡轮增压器已经占到了50%，在亚洲、美国也都在增长，日本的很多厂家喜欢使用Turbo技术，典型代表是富士系列和三菱EVO。在欧洲最早把Turbo引入到汽车上来的就瑞典的Saab，后来沃尔沃也开始使用增压技术。德国也有两家车厂喜欢用涡轮增压，即奥迪和保时捷，代表车型是RS6和911Turbo。随着国内汽车产业的迅速发展，汽车饱有量的增加，现今涡轮增压技术已经不再只运用于高档汽车，在中、低档汽车中也被广泛使用。现代涡轮增压器也改变了人们对汽油机的看法，涡轮增压器已经成为提高动力性能的主流方向。 增压技术及增压方式 增压技术 所谓发动机增压技术是利用增压器将空气或可燃混合气进行预压缩，再送入气缸的过程。增压后，每循环进入气缸的新鲜空气充量密度增大，使实际充量增加，从而达到提高发动机功率和改善经济性的目的。 增压方式的分类 机械增压系统： 这个装置安装在发动机上并由皮带与发动机曲轴相连接，从发动机输出轴获得动力来驱动增压器的转子旋转，从而将空气增压吹到进气岐道里。其优点是涡轮转速和发动机相同，因此没有滞后现象，动力输出非常流畅。但是由于装在发动机转动轴里面，因此还是消耗了部分动力，增压出来的效果并不高。 气波增压系统： 利用高压废气的脉冲气波迫使空气压缩。这种系统增压性能好、加速性好但是整个装置比较笨重，不太适合安装在体积较小的轿车里面。 废气涡轮增压系统 这就是我们平时最常见的涡轮增压装置了，增压器与发动机无任何机械联系，实际上是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增快，废气排出速度与涡轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量就可以增加
中文题目：废气涡轮增压器结构设计 外文题目：Exhaust turbocharger structure design 毕业设计（论文）共67 页（其中：外文文献及译文36页）图纸共3张
摘要 涡轮增压器能在发动机排量不变的情况下，提高其动力性能，降低尾气排放，最初主要用于柴油发动机。最近，汽油发动机也越来越多地安装了涡轮增压器。Turbo，即涡轮增压，简称T，最早时候由瑞典的萨博（SAAB）汽车公司应用于汽车领域。现在很多人都知道了，涡轮增压简称TURBO，如果在轿车尾部看到TURBO或者T，即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机。这些汽车的发动机工作，是靠燃料在发动机气缸内燃烧作功，从而对外输出功率。在发动机排量一定的情况下，若想提高发动机的输出功率，最有效的方法就是多提供燃料燃烧。然而，向气缸内多提供燃料容易做到，但要提供足够量的空气以支持燃料完全燃烧，靠传统的发动机进气系统是很难完成的。 关键字：涡轮增压；气缸内燃烧；燃料
Abstract Turbochargers can improve e ngines?power performance and reduce exhaust emissions without changing their capacity.They were mainly used in diesel enginesfirstly .Turbo, namely the turbocharging, is called T, most early time (SAAB) the Car company applies by Sweden's Sabo in the automobile domain. Many people have known now, the turbocharging is called TURBO, if saw in the passenger vehicle rear part TURBO or T, namely indicated this vehicle uses the engine is the turbocharging engine. These automobile's engine work, is makes the merit depending on the fuel in the engine cylinder internal combustion, thus foreign output. In engine capacity certain situation, if wants to raise engine's output, the most effective method provides the fuel burning much. However, provides the fuel to the air cylinder in easily to do, but must provide the enough quantity the air to support the fuel to burn completely, is very difficult to complete depending on the traditional engine air intake system. Key words: Turbo; Air cylinder internal combustion; Fuel
涡轮增压器的类型、升级及车主关心的问题 -------------------------------------------------------------------------------- 汽车要跑得快，就必须要有强劲的动力。目前汽车的动力系统可粗分为自然进气系统及增压进气系统两大类。在欧洲跑车中，除了宝马汽车公司依然坚持使用自然进气发动机外，其他各汽车公司为了提升车辆的动力性能，纷纷采用增压系统，例如：奔驰跑车使用机械增压系统，绅宝汽车则为涡轮增压的开山鼻祖。近年日系汽车也开始大量采用涡轮增压技术。 自然进气系统没有安装任何形式的增压器，只是利用活塞下行所产生的负压来吸进混合气。虽然自然进气系统通过可变气门正时系统能够得到较大的马力输出，但动力的提升很有限。为了有效增加发动机的输出功率，采用增压系统可说是最有效的方式。 发动机增压就是利用专门的增压器增加进入气缸之前的空气（或可燃混合气）压力，使空气（或可燃混合气）密度增加，以增加进入气缸的空气（或可燃混合气）质量而提高发动机功率。因此，增压是提高发动机升功率和输出功率、改善经济性、节约能源的一项有效措施。 一、增压器的类型 增压器一般由驱动部分和压气机部分组成。最常见的发动机增压系统有机械增压与废气涡轮增压两种。 1、机械增压 发动机以机械方式驱动机械增压器进行增压，称为机械增压。当发动机采用机械增压时，通常由发动机曲轴通过齿轮驱动增压器。增压器一般采用离心式或罗茨压气机，个别的采用螺杆式压气机。近年来，在国外也开始采用新型的机械涡旋式增压器。因为驱动压气机消耗了发动机一定的输出功率，所以机械增压发动机的热效率不一定得到改善，有时反而比非增压内燃机还低些。选择增压压力时，首先要保证能达到所要求的平均有效压力，其次要获得尽可能低的燃油消耗率。担这两个要求对于机械增压来说常常是相互矛盾的。如果追求平均有效压力，则必然导致机械效率降低，燃油消耗率升高。因此，增压压力值的选取应在功率和燃油消耗率两者之间寻求最佳的妥协方案。 机械增压系统目前在欧洲车上用得较普遍。由于机械增压的增压机是在曲轴的带动下持续地运转，因此不动产生像涡轮增压的涡轮迟滞现象。机械增压虽然只能提升约10%20%的动力输出，但平顺连续性是涡轮增压发动机所不及的。 2、废气涡轮增压 利用发动机废气能量驱动涡轮增压器，称为废气涡轮增压（简称涡轮增压），如图所示是废气涡轮增压系统。废气涡轮增压的特点是在涡轮增压器和发动机之间没有机械连接。它们之间靠气路相通。因为压气机消耗的功是涡轮从废气中回收的一部分能量，所以涡轮增压发动机不仅可以增加发动机的功率，而且可以提高
现在市面上很多的产品都叫液压增压器，那什么样的产品叫液压增压器好呢？什么样的产品不适合叫液压增压器呢？德思宏液压工程师整理了相关资料，给出以下定义。 液压增压器本质上就是液压增压缸，是一种利用两腔活塞（柱塞）作用面积不相等，通过气体或液体驱动大面积活塞（柱塞）运动，推动小面积活塞（柱塞），使小活塞区域的高压腔液体转换为高压或超高压液体的液压元件。 其特点是： 1、高压腔的压力被提高了； 2、驱动介质、被增压的介质，可以为同一介质，也可以为不同介质； 3、整个系统压力和流量等控制可以通过控制驱动的介质，也可以通过控制输出的介质，这样可以减少或省去高压部分的液压控制元件； 4、被增压的介质在未被增压前也应用于系统中。 下面用其他类似液压增压产品与其对比来区分： 1、液压增压缸与液压增压器的区别 原理上基本没区别
如下图所示，A口输入低压液体，C口卸荷，B口输出被增压的液体。 这种产品做的比较小的时候，我们通常称它为液压增压器，做的比较大的时候，通常称液压增压缸。从定义来看，都可以叫液压增压器，没什么区别。 2、高压液压泵与液压增压器的区别 如下图所示三柱塞式液压增压器。
这种增压器市场上暂未发现，属于研究阶段，原理有些像轴向柱塞泵，那怎么区分柱塞泵和液压增压器呢？第一、高压柱塞泵的驱动为电机或液压马达或气动马达，单个柱塞泵不符合定义第2条,无法被气体或液体直接驱动； 现在有种液压马达增压器，原理图如下
原理是通过低压系统的一部分液压油驱动了右边的液压马达，液压马达带动左边的高压马达，使其压力提高。这种符合定义，也可以称为液压增压器。限于现在液压马达或泵的最大压力，这种产品最大输出压力一般不会超过31.5MPa。 3、气驱液体增压泵与液压增压器的区别
匹配试验中常见问题的处理及注意事项 一、增压器匹配试验中常见问题及处理方法： 1.增压压力低 原因①：发动机进排气系统漏气 解决方法：检查发动机管进排道系统是否漏气； 原因②：执行器开启压力过低或执行器弹簧弹性系数过小 解决方法：调整执行器开启压力，以发动机要求为准调紧执行器套管； 换弹簧弹性系数偏大的执行器。 原因③：增压器本身漏气 解决方法：检查压壳、轴承体和涡轮箱特别是放气阀门孔是否漏气；原因④：发动机进排气系统阻塞 解决方法：检查发动机管道系统增压器压气机端是否阻塞； 原因⑤：增压器选型问题 解决方法：增压器涡轮转子选择过大，换小涡轮转子方案；涡轮箱流通能力偏大，换流通能力偏小涡轮箱。 压气机叶轮选择过大，换小叶轮方案，扩压盘选择过大，换小扩压盘方案。 原因⑥：发动机功率低和扭矩小 解决方法：发动机故障或增压器方案选型不当。 2.排温高 原因①：执行器开启压力过低或执行器弹簧弹性系数过小，阀门开启幅度过大 解决方法：调整执行器开启压力，以发动机要求为准调紧执行器套管； 换弹簧弹力大的执行器。 原因②：涡轮端选择问题 解决方法：检查阀门是否漏气； 更换涡轮端流通能力大方案。 3.高速性能差
原因①：压气机端选择过小 解决方法：换叶轮进出口加大或叶高加大方案。 原因②：涡轮端选择过小。 解决方法：更换涡轮端流通能力大方案。 原因③：执行器开启压力过低 解决方法：调整执行器压力，以适合发动机要求为准。 4.低速性能差 原因①：压气机端选择过大 解决方法：换叶轮进出口减小或叶高减小方案。 原因②：涡轮端选择过大。 解决方法：更换涡轮端流通能力小或小涡轮转子方案。 原因③：阀门关闭不严。 解决方法：检查阀门是否关闭严实，关闭不严必须更换新的涡轮箱组件。 5.整体性能差 原因①：增压器选择存在问题 解决方法：更换新的方案或重新设计方案。 6.喘振（增压器出现强烈的颤动） 原因①：叶轮过大、涡轮端流通能力过小 解决方法：换叶轮小、涡轮端流通能力大方案。 7.堵塞（流量不再增加或增加很小，增压压力不再增加或增加很小） 原因①：叶轮过小、涡轮端流通能力过小 解决方法：换叶轮大、涡轮端流通能力大方案。 8.增压压力出现负压情况 原因①：进气管堵塞和空滤器堵塞 解决方法：检查进气管、空滤器，请主机厂工作人员清洗、更换。原因①：增压器进异物卡死或增压器转动很不灵活
主机增压器原理培训 主机增压器原理培训主机增压器原理培训增压就是提高气缸进气压力的方法，使进入气缸的空气密度增加，进而可以提高喷入气缸的燃油量，以提高柴油机的平均指示压力和平均有效压力。 采用废气涡轮增压，由于利用了废弃能量，柴油机的经济性同时也得到提高。 柴油机的功率随增压压力的增大而成比例增加，所以增压是提高柴油机功率的最有效途径。 现代柴油机由于充分利用了废气能量，采用废气涡轮增压，涡轮工作温度高达500600，转子转速高达几万转，气流流速快达每秒数百米，增压器良好的动平衡和静平衡显得分重要。 一.柴油机废气涡轮增压器构造柴油机排出的废气有一定的温度和压力，废气中所含热量约点燃油燃烧放出热量的3040。废气涡轮增压器由废气涡轮和压气机两部分组成。废气涡轮增压就是利用柴油机排出的废气吹动涡轮机，由涡轮机带动压气机工作。因这种增压形式可以从废气中回收部分能量。 它不但提高了柴油机效率而且还提高了动力装置的经济性，从而获得广泛应用。船用大.中用型柴油机均采用轴流式增压器。轴流式增压器废气涡轮由涡轮进气箱.喷嘴环.工作叶轮.隔热墙.排气箱等组成。进.排气箱内腔用水冷却。压气机由进气消音器.
进气箱.压气箱.压气机叶轮.扩压器.排气箱等组成。轴承被压气机叶轮和涡轮机叶轮装在同一根轴的两端形成增压器的转子。涡轮止推轴承承受转子的径向运动和轴向运动。 气封和油封阻止了燃气.空气和滑油泄漏。 二.增压器轴承的维护管理增压器转速很高，轴承的工作好坏直接影响增压器的可靠性。 1.滚动轴承的维护管理由于滚动轴承采用自供油方式因此维护管理较简单，关键是应注意要保持润滑油和滚动轴承的干净清洁。更换轴承零件不得弄脏，必须将所有备件和附属零件保护好。新轴承在新装配前也必须要把轴承和轴承腔清洁干净，防止细小杂物进入减少轴承使用寿命。润滑油按制造厂家认可的规定品牌,以及规定时间进行更换。高增压高转速的增压器有部分要使用特殊的合成低摩擦润滑油，以利于降低热负荷。要利用柴油机停车期间及时检查润滑油油质.油位，以及运转时从观察孔观察轴承组运转时的供油情况。要定期查看齿轮泵的磨损.泄漏的情况。同时滚动轴承总成必须按规定时间进行更换。 2.滑动轴承的维护管理滑动轴承由于采用外部供油方式，同时增压器转速很高，必须保证润滑油供给。在高转速下，瞬时断油也会导致滑动轴承损伤.烧损。因此,必须利用巡查时期检查润滑油柜液位高度.油品.油质状况。在运转时应通过观察口观看润滑油流动状态，察看轴承滑油进口压力和进出口温度及温差在正常范围内，防止断滑油烧坏轴承，损伤增压器。正常润滑情况
某轮主机增压器喘振原因及对策摘要目前，船用低速二冲程柴油机大都采用减速运行的节能措施，由此引起的增压器喘振时有发生。本文根据增压器喘振产生的机理，对某轮二冲程柴油机增压器喘振的原因进行了分析，并针对该事故的原因对增压器喘振提出相应的预防措施，供轮机管理人员参考。 关键词船用二冲程柴油机增压器喘振原因分析预防措施 1．引言 现代海船主机多采用大型低速二冲程柴油机。上世纪90年代以后，随着燃油价格的不断上涨，船用低速二冲程柴油机大力发展推行减速及烧重渣油的节能措施以提高经济效益。由于柴油机长期处于低负荷运行，偏离其最佳工况太多，使燃烧工况恶化，造成增压器喘振时有发生。连续性的增压器喘振对增压器的转子、轴承损害极大，特别是对压气机叶轮的损害最大，会严重威胁着船舶和人身的安全，也会给船公司造成较大的经济损失。因此如何消除和预防增压器喘振，保证柴油机安全正常的运行是轮机管理人员必须十分注意的问题。 2．事故经过 某轮主机为MANB＆W6L60MC大型低速二冲程直流扫气柴油机，6缸，缸径为600mm，行程为1944mm，额定功率为9878kW，额定转速为111r/min，常用转速为82r/min，使用 1500s(RedNo.1)，增压器型号BBCVTR564A-32，单级定压增压。在一次航行中，值班大管轮经常发现2号增压器压气机端会发出
周期性的“呼嗤、呼嗤”的气流声，主机转速骤然降低，主机第六缸排气高温报警，排气冒黑烟，立即报告轮机长后采取减速检查的紧急措施。 检查中发现第6缸扫气箱道门温度过高，扫气箱过热，打开扫气箱放残阀有火花冒出，判断为扫气箱着火，便切断第6缸燃油供油量，同时加大第六缸汽缸油注油量，进一步将主机减速微速航行。但由于火势较大，为防止出现更严重的机损事故，轮机长决定首先采用高温热水喷淋扫气箱外壁，以降低其表面温度，之后开启蒸气阀进行灭火，经上述处理之后，火被扑灭。为查明扫气箱着火原因，避免今后再次发生次类事故，轮机长将上述主机状况告知船长后要求停车检修。 3．喘振的机理与原因分析 我们知道，增压器喘振的机理是当压气机流量减少到一定限值时，气流在压气机叶轮进口和扩压器叶片内产生强烈的气流分离，造成空气流量忽大忽小，压力值剧烈波动，同时伴随着压气机叶轮产生剧烈振动，并发出沉重的喘息声或吼叫声。下面各种因素都有可能引起压气机工作在小流量和高背压工况下工作，从而引起喘振。 3．1空气流通阻力的增加 柴油机增压系统由柴油机、导气管、增压器、空气冷却器组成。柴油机运行时，气体的流动路线是：进气滤网（包括消音器）→压气机叶轮→压气机扩压管→空气冷却器（中冷器）→扫气箱
摘要 目前，发动机广泛采用涡轮增压技术，增压已成为提高发动机动力性、改善其经济性和排放的有效措施，在车用发动机领域，汽油机也逐渐较多地采用涡轮增压技术。尤其对于小排量汽油发动机，采用涡轮增压技术更是得到了国内外的广泛关注。 本篇设计叙述了涡轮增压器的原理与各个组成部分参数的选取原则，通过计算，对涡轮增压器各个部分进行分析，设计主要内容包括：通过能量流动计算得出压气机叶轮设计参数，涡轮叶轮设计参数，压气机壳体设计参数，涡壳壳体设计参数，喷嘴环设计参数，中间轴的设计参数。 At Present，the engine design widely uses the turbocharging technology .The turbocharging has become the important measures in increasing the engine dynamic performance，improving the economics and the emission. In the vehiele engine area，the gasoline engine applies more and more tutbocharging technology. Especialy for the small displacement gasoline engine，the aplieation of turbocharging technology has drawn more and more attention both at home end abroad. The turbo charger has a marked compress effect when the engine runs in a high speed, it has an effective way on increasing the engine power. The turbo charger works depends on the outlet gas of engine which to press the power wheel connecting the shaft by which to let the press wheel run, then the press wheel pressurizes the inlet air send them into the pipe of the engine inlet system. By the calculation of the turbo charger the specification introduces the principle how to design the construction of the turbo charge. This specification mainly includes: achieve the press wheel date of design by the calculation of the heat circle, achieve the design date of the power wheel, design of the shells of the turbo charger, design of the inlet ring and the design of the middle shaft. Key word: turbocharger，engine，operating principle，handling Abstract Ⅱ 第1章绪论10 1.1 概述 1 1.1.1发动机进气增压技术简介 1 1.1.3 发动机进气增压的基本原理 2 1.2进气增压系统的分类及简介 5 1.2.1进气增压系统的分类 5 1.2.2进气增压系统简介 6 2.1涡轮增压器的工作原理10 2.2涡轮增压器设计的一般步骤10 2.3确定流量。12
第５期（总第１７４期） ２０１２年１０月机械工程与自动化 ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＆ ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＮｏ．５ Ｏｃｔ． 文章编号：１６７２－６４１３（２０１２）０５－０１９５－０ ２涡轮增压器叶片加工方法的比较 张占贵 （太原安吉尔机械工业有限公司，山西 太原 ０３００２４ ）摘要：通过对两种涡轮增压器叶片加工方法的比较，确定了线切割加工叶片的新方法，并取得了满意的生产效果。 关键词：涡轮增压器叶片；榫齿；线切割加工 中图分类号：ＴＧ４８∶ＴＫ４７４．７＋ １ 文献标识码：Ｂ 收稿日期：２０１２－０７－１６；修回日期：２０１２－０７－２ ３作者简介：张占贵（１９７６－） ，男，山西应县人，助理工程师，本科。１ 概述 叶片是涡轮增压器涡轮驱动组件中极为重要的零件，发动机工作时高速旋转产生的离心力和高温工作条件使涡轮叶片承受较大的拉应力和热应力，因此，涡轮增压器叶片须具有足够的屈服强度、抗拉强度以及高的抗高温蠕变、高温氧化及燃气腐蚀性能。 叶片主要由叶身和榫头两个部分组成。叶身具有复杂的空间形状，由许多不同截面的型面组成。各截面间扭成一定的角度，最后形成扭转的叶身。榫头通过榫齿使叶片安全可靠、准确合理地固定在涡轮盘上，以保证涡轮驱动组件的正常工作。榫齿形状有Ｔ形、圆柱形、叉形、枞树形等。 叶片的加工难度很大。其一是材质为耐热合金钢， 强度、硬度、韧性都很高，对加工刀具要求很高，生产效率低；其二是叶身形状复杂，为变扭截面，一般机械加工难以胜任； 其三是精度要求高，特别是榫齿，采用成形铣削加工达不到要求的精度，目前广泛采用蠕动进给磨削加工。 太原安吉尔机械工业有限公司使用美标牌号 ７１３ＬＣ、７１３Ｃ、７１３等低碳镍基合金， 采用无余量真空精铸成形涡轮叶片毛坯，叶身型面不需要进行机械加工，主要加工枞树形榫齿部分。由于榫齿的尺寸精度及形位公差要求很高，其材料又是难切削的耐热合金，加工榫齿时的定位基准只能用叶片曲线型面，而加工榫头其他部位时又是以榫齿 作为定位基准的， 依据工艺的特殊性，必须有一系列的工艺保证措施，故需要有专用的叶片机械加工生产线。２ 传统加工方法 传统加工方法是蠕动进给磨削加工，此方法又称 强力成形磨削加工，此工艺采用大切削深度、缓进给速 度，一个工作循环即可磨削成形。它的优点是：①生产效率高，不仅比普通磨削高，而且胜过了铣削；②简化了加工工艺，不受工件表面状况的影响，因此可直接由精铸毛坯磨削成形；③改善工件表面质量，表面粗糙度可达Ｒａ０．８μｍ～Ｒａ０．４μｍ；④可加工难以切削的高强度合金。 ２．１ 加工设备 主要加工设备为缓进成形强力磨床（含两套滚轮 支架及砂轮反靠装置），配套加工设备为光学曲线磨 床、平面磨床等。 该缓进成形强力磨床，系统刚性好，精度高，操作方便，加工效率高。机床上配有高压冲洗和冷却系统，以保证磨削过程中工件、砂轮的冷却，且冷却液通过过滤系统充分过滤之后，可重新输送到冷却和冲洗喷嘴循环使用。２．２ 工装 工装包括磨榫齿大夹具、磨榫齿小夹具、磨榫齿端（底）面夹具、磨榫齿侧面夹具、磨榫凸缘夹具、榫齿标准检具等。２．３ 加工工艺 磨削加工时，以叶身型面为定位基准，叶片在专用夹具上安装、定位并夹紧之后直接在蠕动磨床上磨削成形。 为了验证缓进磨用砂轮几何尺寸的正确性及加工 工艺参数的可行性， 先试加工样件。样件加工后用光学投影仪检测榫齿型面几何尺寸，用荧光渗透法检测磨削表层状况，在确定合格后方可批量加工。２．４ 砂轮
关于涡轮增压器的基本知识 一、涡轮增压器全称为柴油机废气涡轮增压器。它是利用柴油机排出的废气 的温度和能量来作功，推动涡轮的高速转动，从而使压气机把空气压力提高。 然后通过管道和中冷器的作用，使有压力的压缩空气降温和提高密度，再注入柴油机的气缸里面，使气缸里面有比平常更多的新鲜空气，从而可以柴油充分燃烧，也可以注入比平常更多的燃油，提高柴油机的功率。所以增压器是节能的环保的产品。一般装了增压器可以提高柴油机功率50%--100%以上。而柴油机可以在不增大体积的情况下，获得更大的动力。由于燃烧充分完整，排出的有害气体就少，有环保作用。 二、增压器按废气对涡轮的作用方向，可以分轴流式增压器和径流式增压器，燃气 推动涡轮的方向与轴一致的称为轴流增压器；燃气推动涡轮的方向与轴垂直的（直径方向）称为径流增压器。轴流增压器相对而言体积较大，径流增压器相对而言结构紧凑体积小，由于船舱内空间小，所以径流增压器更受欢迎。VTR 形式是轴流增压器，VTC和RR形式的是径流增压器。 三、增压器按轴承的支承方式分：内支承和外支承。就是轴承支承在涡轮和 压气叶轮两端的称为外支承；轴承支承在涡轮和压气叶轮之间的称为内支承。 内支承增压器相对而言体积要小一点，结构紧凑一点。外支承要大一点。VTR 形式是外支承增压器，VTC和RR形式的是内支承增压器。
四、 增压器按轴承的形式可以分：滚动轴承和滑动轴承。滚动轴承相对说可靠性好一点，有独立的油池和润滑系统。滑动轴承从理论上说更加平稳耐磨，但是对润滑油的要求更高，一般都是外供油，要保证一定的压力，还要保证润滑油的清晰度，不能有超过要求的杂质颗粒存在，否则就会引起轴承磨损和烧机。VTR 的是滚动轴承；VTC 、RR 及最新的TPS 、TPL 和MAN 的NR 的都是滑动轴承。滑动轴承还分全浮动轴承和半浮动轴承，VTC 4、RR 3都是全浮动轴承；而RR 1和ABB 最新的TPS 都是半浮动轴承。 五、 柴油机的排气经过燃进壳到增压器里面，增压器作为柴油机的一个重要部 件，必须满足与柴油机的连接。所以根据柴油机的需要和留给增压器的空间位置，增压器的燃气进气壳有各种形式的进口和位置。有轴向进气的，有径向进气的。有一、二、三、四个进口，还有大小不一的进口。都是为了满足柴油机
主机增压器原理培训 主机增压器原理培训增压就是提高气缸进气压力的方法，使进入气缸的空气密度增加，进而可以提高喷入气缸的燃油量，以提高柴油机的平均指示压力和平均有效压力。 采用废气涡轮增压，由于利用了废弃能量，柴油机的经济性同时也得到提高。 柴油机的功率随增压压力的增大而成比例增加，所以增压是提高柴油机功率的最有效途径。 现代柴油机由于充分利用了废气能量，采用废气涡轮增压，涡轮工作温度高达500℃～600℃，转子转速高达几万转，气流流速快达每秒数百米，增压器良好的动平衡和静平衡显得十分重要。 一、柴油机废气涡轮增压器构造柴油机排出的废气有一定的温度和压力，废气中所含热量约点燃油燃烧放出热量的30%～40%。废气涡轮增压器由废气涡轮和压气机两部分组成。废气涡轮增压就是利用柴油机排出的废气吹动涡轮机，由涡轮机带动压气机工作。因这种增压形式可以从废气中回收部分能量。 它不但提高了柴油机效率而且还提高了动力装置的经济性，从而获得广泛应用。船用大、中用型柴油机均采用轴流式增压器。轴流式增压器废气涡轮由涡轮进气箱、喷嘴环、工作叶轮、隔热墙、排气箱等组成。进、排气箱内腔用水冷却。压气机由进气消音器、进气箱、压气箱、压气机叶轮、扩压器、排气箱等组成。轴承被压气机叶轮和涡轮机叶轮装在同一根轴的两端形成增压器的转子。涡轮止推轴承承受转子的径向运动和轴向运动。 气封和油封阻止了燃气、空气和滑油泄漏。 二、增压器轴承的维护管理增压器转速很高，轴承的工作好坏直接影响增压器的可靠性。 1.滚动轴承的维护管理由于滚动轴承采用自供油方式因此维护管理较简单，关键是应注意要保持润滑油和滚动轴承的干净清洁。
1、涡轮增压器与发动机的匹配概述 总的来说，发动机与增压器的匹配有三个方面，即发动机与压气机匹配、发动机与涡轮的匹配和压气机与涡轮的匹配。细分的话，应该包括：增压器的压气机、增压器的废气涡轮、发动机的排气管系统、发动机的进气系统、中冷器、空气滤清器、消音器、进排气配气相位、运转工况参数、环境参数等。 2、发动机对压气机的要求 a、发动机对压气机的要求： 1）、压气机不但要求达到预定的压比，而且要具有高的效率。即压气机效率越高，在同一增压压力时，空气温度越低，从而得到的增压空气的密度就越高，增压效果就越好。 2）、不同用途的发动机对压气机特性的要求也不同。对于发电用的固定式发动机及按螺旋桨特性工作的船用发动机一般的压气机特性均能满足要求，而车用发动机由于转速范围宽广，故就要求相应的压气机特性具有宽广的流量范围，而且要有较宽的高效区。 怎样评价发动机与压气机的匹配： 1）、需要经试验得出的压气机特性曲线，同时要有发动机各转速下耗气特性曲线，将发动机的耗气特性曲线与压气机的特性曲线相叠合就可以看出匹配情况。 2）、发动机的特性曲线应穿过压气机的高效区，而且最好使发动机的运行线与压气机的高效率的等效率圈相平行。对于车用发动机，则要求最大扭矩点正好位于压气机最高效率区附近。 如果发动机运行线整个位于压气机特性右侧，则表明所选的压气机流量偏小，使联合工作时压气机处于低效区工作，在这种情况下就要重选较大型号的增压器，或加大压气机通流部分尺寸，使压气机特性向右移动。 如果向反，发动机运行线整个偏于压气机特性左侧，则一方面发动机低转速时压气机效率降低，同时有可能出现喘振。在这种情况下就要重选择较小型号的增压器或减小压气机通流部分尺寸，使压气机特性向左移动。 3）、发动机的气耗特性线离开压气机喘振线有一定的距离。否则如发动机耗气特性曲线离喘振线太近或甚至与之相交的话，在联合工作时就可能出现喘振。 一般，要求发动机低转速的耗气特性曲线离开压气机喘振线的距离也即所谓的喘振裕度约为10%Gcmin（喘振流量）。 3、发动机对涡轮的要求 1）、在发动机整个运行范围内涡轮具有较高的效率。 2）、涡轮具有合适的流通能力，以保证提供给压气机所需要的功率。 4、压气机与涡轮的平衡条件为： 1）、转速相等，即nc=nt。 2）流量连续，对于单独运行的一台涡轮增压器，当管道无泄漏时通过涡轮的燃气质量流量应等于压气机流量与燃料之和，即Gt=Gc+Gf。 3）、功率平衡，在增压器稳定运行时涡轮的输出功率等于压气机消耗功率及机械损失功率之和，即Nt=Nc+Nm 5、涡轮增压器与发动机的匹配良好条件评价要求 1）、发动机运行范围内正处于压气机高效区，且离压气机喘振线有一定的裕度。 2）、发动机运行范围内不出现过高的排气温度。 3）、发动机运行范围内增压器转速ntc不超过极限值，也不出现过高的增压压力以致Pmax值。
涡轮增压器的工作原理和故障维修 一、发动机和空气增压系统的工作原理 在讨论涡轮增压发动机系统之前，先回顾一下内燃机的基本工作原理及其同空气增压系统的关系。内燃机是一种耗气机械，因为燃油需要与空气混合才能完成燃烧冲程。一旦空燃比达到某一值后，再增加燃油，除了将黑烟和未燃尽的燃油排到大气中外，不会产生更多功率。发动机供油越多，黑烟就越浓。因此，超过空燃比极限后，增加供油量只会造成燃油消耗量过多、大气污染、废气温度升高，并使柴油机寿命缩短。由此可见，增加空气量的能力对发动机来说是多么重要。 涡轮增压器是一种利用发动机排气中的剩余能量来工作的空气泵。废气驱动涡轮叶轮总成，它与压气机叶轮相连接，如图1所示。当涡轮增压器转子转动时，大量的压缩空气被输送到发动机的燃烧室里。由于增加了压缩空气的重量，就可以使更多的燃油喷入到发动机里去，使发动机在尺寸不变的条件下而产生更多的功率。 图1 废气涡轮增压系统 二、空气增压系统的优点 涡轮增压有许多好处。非增压发动机通过曲轴的运动直接从大气中吸进空气，而涡轮增压器向发动机提供压缩空气。由于进入气缸的空气增多，所以允许喷入较多的燃油，使发动机产生较多的功率并具有较高的燃烧效率。这意味着一台尺寸和重量相同的发动机经增压后可以产生较多的功率，或者说，一台小排量发动机经增压后可产生与较大发动机相同的功率。其它还有节约燃油和降低排放等优点。 由于涡轮增压器为发动机提供了更多的空气，燃油在发动机气缸里燃烧时会燃烧得更充分、更彻底。发动机进气管的空气保持正压力（大于大气压的压力）对发动机有几方面的好处。当发动机进排气门重叠开启时，新鲜空气吹入燃烧室，清除所有残留在燃烧室里的废气，同时冷却气缸头、活塞和气门。
船舶主机增压器喘振故障原因及排除 摘要: 现代船舶主机几乎全部采用废气涡轮增压技术来提高柴油机功率, 而喘振是船 舶主机增压器的常见故障之一, 文章通过介绍一起主机增压器喘振故障的排除过程, 从理 论上分析了增压器喘振的原因, 并对其日常维护管理提出了建议。 关键词: 增压器; 喘振; 管理; 船舶 中图分类号: U672. 2 文献标识码: C 文章编号: 1001 - 8328 (2006) 01 - 0017 - 04 Abstract: Pantting oscillation is one of the usual faults on supercharger ofmarine main engine. And the power of the diesel engine is always raised by supercharging technique from waste steam turbine. This paper analyses the cause for pantting oscillation on theory and gives view on daily maintenance through removing such a fault. Key words: supercharger; pantting oscillation; management; ship 1 概述 增压是提高柴油机功率的主要途径, 柴油机功率随增压压力的增加成比例地增加。现代船用柴油机几乎全部采用废气涡轮增压, 由于利用废气能量, 不仅柴油机工作过程得到改善, 燃油消耗下降, 经济性提高, 排放也得到改善, 因此, 采用废气涡轮增压技术后, 柴油机 的性能得到了全面的、大幅度的提高。某集装箱班轮航行于中、日、韩间, 1996 年韩国建造, 主机型号MAN B&W6L35MC, 功率3352 kW (4 560HP) , 额定转速206 r /min, 目前常用转速185 r/min左右; 采用定压废气涡轮增压,1台增压器, 另有两台辅助鼓风机, 增压器型号ABBV342, 正常航行时增压器转速一般在18 000～19 000 r /min 之间, 增压空气压力在1. 8 MPa 左 右。该轮从国内某港开航后主机逐渐加速, 当加至140 r /min左右, 辅助鼓风机自动停止后, 增压器压气机出现喘振, 同时伴随增压器转速降低, 增压空气压力降低, 主机排烟温度升高。最后只得强制启动辅助鼓风机, 主机维持低速航行, 不但严重影响了船期, 而且还对船舶的航行安全构成了威胁。 2 喘振原因分析 压气机与涡轮机同轴相连, 构成涡轮增压器。涡轮机在排气能量的推动下, 带动压气机工作, 实现进气的增压。 2. 1 离心式压气机的工作原理 废气涡轮增压器的压气机采用单级离心式压气机, 其工作原理如图1所示。它由进气道、压气机叶轮、扩压器和排气涡轮组成。压气机工作时, 空气经滤器和消音器后沿进气道轴向进入压气机叶轮, 进气道是渐缩流道, 在进气道中, 压力、温度略有降低, 流速提高, 空气被吸进压气机叶轮。叶轮旋转时, 空气因离心力作用而被抛向叶轮四周,加上叶片之间的流道从进口到出口是收缩的, 因此空气一边被抛出叶轮, 一边被压缩, 使空气流速、温度、压力都升高, 其中流速提高很多, 这是由于叶轮对气体作功, 把叶轮的机械能变成气体的动能 和压力能。气体被压缩时也提高了温度。空气流经扩压器时由于扩压作用将空气的动能转换成压力能和热能, 流速降低, 压力和温度升高。排气蜗壳中的通道也是渐扩的, 因而空气流过时继续将动能转换成压力能和热能。