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。
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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第 2 页 共 10 页
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,
的接口需要。
六、 燃气经过燃进壳进入了喷嘴环。喷嘴环是有许多固定的叶片,它主要是改变
燃气的气流方向和出口面积,使燃气能非常合适地冲到涡轮叶片上,给涡轮叶片动力,从而使涡轮轴高速旋转,带动另外一端的压气叶轮进行像鼓风机一样进行工作。根据柴油机的需要和它的排气量的大小,增压器的涡轮叶片也有长短不一的四种高度:在0、1系列中分为I、IV、II、III从高到低的叶第 3 页 共 10 页
片高度,所以相对应的也有四档喷嘴环和喷嘴罩。喷嘴罩的作用是使燃气集中在涡轮叶片上,不发散。而喷嘴环的叶片根据柴油机的需要,又分为18片、20片、24片等分和24片不等距。一般来说24片不等距喷嘴环适用于脉冲型柴油机。
VTR/C254精密铸造喷嘴环 VTR251黑色铸造喷嘴
环
VTR321喷嘴环(24片不等距) R354精铸喷嘴环
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4系列-11喷嘴罩
七、 燃气经过喷嘴罩后就从燃排壳的出口排到大气中去。也就是说利用他的热
能和动能作了功后再排放到大气中。燃排壳还有一个作用就是起到连接作用,一边与燃进壳连接,另一边与压气机壳连接形成一个整体,让转子总成在中间高速运转工作。为了不让燃气影响到主轴和压气端的零件,用中间隔墙和轴保护套把燃气隔开。
八、 主轴的一端是装涡轮叶片,那么另一端就是装的压气叶轮(同鼓风机)。是由
压气叶轮和导风轮组成的。也有是整体的叶轮。这是增压器发展的变化过程。一开始是由于加工手段不具备,所以都采用分体的叶轮。到后来机床设备进步了,加工手段先进了,就从分体的变成整体的,空气动力学的原理设计,叶轮的形线也越来越长,叶片的工作面也越来越宽,增压器的效率越来越好,压比第 5 页 共 10 页
也越来越高。例ABB的0系列增压器的压气叶轮形线简单,轮径小;到1系列它的G轮径就大了一点,发展到F轮,他的导风轮就变成了长短叶,并且高度加高了,也就是工作面加长了;再后来发展到4系列,除了导风轮变化外,压气叶轮也变了,它的叶片不是直的,是后弯的,工作面又加长了;发展到4D、E、P时它的叶轮是整体的了,叶形是前倾后弯的,D叶轮VA13还在原来的轮径上加大了,使得增压器的流量增大,压比可以达到4.5以上。现在的TPS和TPL增压器压比可以达到5.8。0系列的压导轮分Z2、4、6、7、8四种;1系列的压导轮分G4、5、6、7、8或F4、5、6、7、8;4系列的压导轮分VG5、7、9、11、13、15、16、17,带A的的压导轮为VG28、29、30、31。RR1系列的压气叶轮分VG11、13、15、17、19、21、23,还有VG33、55是加大的叶轮。
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九、 压气机壳,规格大的增压器是由空进壳和空排壳组成的。空气通过压气机壳,
经过压气叶轮的工作,再经过扩压器的作用,从压气机壳出口出来时就增加了压力、增大了流量。再经过空气冷却器,通过管道再到气缸里时,气缸里就有了充足的空气,就可以注入更多的燃油,使柴油充分燃烧。从而达到提高功率,降低排放的效果。在压气机壳内装有叶轮罩壳和扩压器,叶轮罩壳的作用就是与压导轮保持足够的间隙,保证压导轮正常工作;而扩压器的作用就非常重要了,有时会影响到增压器的正常运转,会引起喘振。在0系列的扩压器中叶片R、S最多的有45片,B、C的只有23片;在1系列的扩压器中叶片K和T都是23片的,他们的叶型都是直线型的。在4系列的扩压器中叶片都是机翼型的,叶片老的型号(HA01)是14片的,而现在都采用(HA04)19片的。在4D、E、P的扩压器采用了(HA07、HA09)21片叶片。
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十、 由于高速转速对于空气的摩擦会产生噪音,所以每种增压器都会安装消音
器。消音器的作用有二个:一是滤清空气中的微小颗粒,保证进入柴油机的空气的清洁度;二是消音,因为高速旋转会与空气摩擦产生刺耳的噪声,要超过110分贝,经过毛毡的吸音作用就会有效的降低噪音。在0、1系列中有K11、K27等,在4系列为KA02、KA03。也有不用消音器而选用吸气弯头DA02,主要用于机车和电厂。
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VTR201K11消音器 VTC304KA02消音器
VTR564KA02消音器 VTC254 DA02吸气弯头
十一、说说增压器的安装角度。从涡轮端方向看,看三大壳体的法兰口在什么位置。
12点钟的方向为0度,顺时针方向增加角度,3点钟方向为90度,6点钟方向为180度,9点钟方向为270度。一般表示方法为燃进壳AB ⅩⅩⅩ;燃排壳为BB ⅩⅩⅩ;压气机壳为CB ⅩⅩⅩ。例:VTR201增压器安装角度:AB090;BB000;CB270。底座的表示方法是在针对燃排壳出口法兰位置,3点钟方向位置即底座平面与法兰平面垂直为0度,6点钟方向与法兰平面平行为90度(就是坐在水平位置),9点钟方向为180度。一般安装大部分为FB090。 第 9 页 共 10 页
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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。
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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第 2 页 共 10 页
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,
的接口需要。
六、 燃气经过燃进壳进入了喷嘴环。喷嘴环是有许多固定的叶片,它主要是改变
燃气的气流方向和出口面积,使燃气能非常合适地冲到涡轮叶片上,给涡轮叶片动力,从而使涡轮轴高速旋转,带动另外一端的压气叶轮进行像鼓风机一样进行工作。根据柴油机的需要和它的排气量的大小,增压器的涡轮叶片也有长短不一的四种高度:在0、1系列中分为I、IV、II、III从高到低的叶第 3 页 共 10 页
片高度,所以相对应的也有四档喷嘴环和喷嘴罩。喷嘴罩的作用是使燃气集中在涡轮叶片上,不发散。而喷嘴环的叶片根据柴油机的需要,又分为18片、20片、24片等分和24片不等距。一般来说24片不等距喷嘴环适用于脉冲型柴油机。
VTR/C254精密铸造喷嘴环 VTR251黑色铸造喷嘴
环
VTR321喷嘴环(24片不等距) R354精铸喷嘴环
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4系列-11喷嘴罩
七、 燃气经过喷嘴罩后就从燃排壳的出口排到大气中去。也就是说利用他的热
能和动能作了功后再排放到大气中。燃排壳还有一个作用就是起到连接作用,一边与燃进壳连接,另一边与压气机壳连接形成一个整体,让转子总成在中间高速运转工作。为了不让燃气影响到主轴和压气端的零件,用中间隔墙和轴保护套把燃气隔开。
八、 主轴的一端是装涡轮叶片,那么另一端就是装的压气叶轮(同鼓风机)。是由
压气叶轮和导风轮组成的。也有是整体的叶轮。这是增压器发展的变化过程。一开始是由于加工手段不具备,所以都采用分体的叶轮。到后来机床设备进步了,加工手段先进了,就从分体的变成整体的,空气动力学的原理设计,叶轮的形线也越来越长,叶片的工作面也越来越宽,增压器的效率越来越好,压比第 5 页 共 10 页
也越来越高。例ABB的0系列增压器的压气叶轮形线简单,轮径小;到1系列它的G轮径就大了一点,发展到F轮,他的导风轮就变成了长短叶,并且高度加高了,也就是工作面加长了;再后来发展到4系列,除了导风轮变化外,压气叶轮也变了,它的叶片不是直的,是后弯的,工作面又加长了;发展到4D、E、P时它的叶轮是整体的了,叶形是前倾后弯的,D叶轮VA13还在原来的轮径上加大了,使得增压器的流量增大,压比可以达到4.5以上。现在的TPS和TPL增压器压比可以达到5.8。0系列的压导轮分Z2、4、6、7、8四种;1系列的压导轮分G4、5、6、7、8或F4、5、6、7、8;4系列的压导轮分VG5、7、9、11、13、15、16、17,带A的的压导轮为VG28、29、30、31。RR1系列的压气叶轮分VG11、13、15、17、19、21、23,还有VG33、55是加大的叶轮。
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九、 压气机壳,规格大的增压器是由空进壳和空排壳组成的。空气通过压气机壳,
经过压气叶轮的工作,再经过扩压器的作用,从压气机壳出口出来时就增加了压力、增大了流量。再经过空气冷却器,通过管道再到气缸里时,气缸里就有了充足的空气,就可以注入更多的燃油,使柴油充分燃烧。从而达到提高功率,降低排放的效果。在压气机壳内装有叶轮罩壳和扩压器,叶轮罩壳的作用就是与压导轮保持足够的间隙,保证压导轮正常工作;而扩压器的作用就非常重要了,有时会影响到增压器的正常运转,会引起喘振。在0系列的扩压器中叶片R、S最多的有45片,B、C的只有23片;在1系列的扩压器中叶片K和T都是23片的,他们的叶型都是直线型的。在4系列的扩压器中叶片都是机翼型的,叶片老的型号(HA01)是14片的,而现在都采用(HA04)19片的。在4D、E、P的扩压器采用了(HA07、HA09)21片叶片。
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十、 由于高速转速对于空气的摩擦会产生噪音,所以每种增压器都会安装消音
器。消音器的作用有二个:一是滤清空气中的微小颗粒,保证进入柴油机的空气的清洁度;二是消音,因为高速旋转会与空气摩擦产生刺耳的噪声,要超过110分贝,经过毛毡的吸音作用就会有效的降低噪音。在0、1系列中有K11、K27等,在4系列为KA02、KA03。也有不用消音器而选用吸气弯头DA02,主要用于机车和电厂。
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VTR201K11消音器 VTC304KA02消音器
VTR564KA02消音器 VTC254 DA02吸气弯头
十一、说说增压器的安装角度。从涡轮端方向看,看三大壳体的法兰口在什么位置。
12点钟的方向为0度,顺时针方向增加角度,3点钟方向为90度,6点钟方向为180度,9点钟方向为270度。一般表示方法为燃进壳AB ⅩⅩⅩ;燃排壳为BB ⅩⅩⅩ;压气机壳为CB ⅩⅩⅩ。例:VTR201增压器安装角度:AB090;BB000;CB270。底座的表示方法是在针对燃排壳出口法兰位置,3点钟方向位置即底座平面与法兰平面垂直为0度,6点钟方向与法兰平面平行为90度(就是坐在水平位置),9点钟方向为180度。一般安装大部分为FB090。 第 9 页 共 10 页
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