废气门设计为常开，这是为了防止在涡轮增压器的控制系统发生故障时，在高速状态因涡轮增压器超负荷运转导致增压压力过大，因而损坏机和涡轮增压器。顺序起动涡轮增压器因费用问题仅在大型船舶或发电机用发动机上采用。第一个是低压涡轮增压器，第二个是高压涡轮增压器。图7-43 双级涡轮增压器在低速状态下，旁通阀关闭，高压涡轮增压器运行，迅速提高增压压力。双级涡轮增压器以此方式进行调节，适当响应发动机的运行要求。......
2023-06-28
如何改善涡轮增压器效率？
【摘要】：图6-54 空气充量系数、有效压力、热效率之间的关系图6-55 通过可变几何涡轮增压器提高燃油效率双级涡轮增压器 目前，根据不同运行领域选择使用双级涡轮增压器的结构正在开发应用中。因此，作为更加积极的方法，把涡轮增压器设计为双级涡轮增压器。双级涡轮增压器不仅提高动力性能，还能提高效率，从而获得降低有害气体生成量的增值效果。但是这需要能有效控制双级涡轮增压器的最佳控制逻辑。
柴油机输出功率的提高方面包括增压技术。增压技术是以增加进气量的方法提高输出功率的技术，以小排气量获得大输出功率，因此可以实现发动机的小型化。另外，发动机的小型化可以减少摩擦损失和泵气损失，进而可以提高燃油消耗量。目前，涡轮增压器的应用，与早期废气涡轮增压器（WGT）相比，根据运行条件改变涡轮叶片角度来提高效率的可变几何涡轮增压器（VGT）正广泛采用，并且电控涡轮增压器正在普及过程中。
（1）可变几何涡轮增压器（VGT） 图6-54所示为气缸容积为2.4L、发动机转速为1400r/min、燃油喷射压力为160MPa的柴油机的空气过量系数、净平均有效压力、热效率之间的关系。当空气充量系数（λ）相同时，净平均有效压力（pm，e）越高，其热效率越高。因此，柴油机基本上不受爆燃制约，只要利用增压系统提高平均有效压力就能提高燃油效率，此时要求增压器高压力比、高流量、高效率。但是，高增压比会使气缸内的最高燃烧压力成比例上升，以此需要发动机缸体的高刚性，同时要在与摩擦损失之间掌握平衡的最佳位置。图6-55所示为通过可变几何涡轮增压器（VGT）改变发动机运行状态时提高燃油效率（或效率最佳化）的例子。图示例子为大型车辆柴油机的试验情况。从图中可以得知，与早期的废气门涡轮增压器（WGT）发动机相比，可变几何涡轮增压器可在全领域内提高燃油效率。
图6-54 空气充量系数、有效压力、热效率之间的关系
图6-55 通过可变几何涡轮增压器提高燃油效率
（2）双级涡轮增压器 目前，根据不同运行领域选择使用双级涡轮增压器的结构正在开发应用中。可变几何涡轮增压器（VGT）虽然能在一定程度上解决涡轮延迟，但是单级涡轮增压器在最大输出功率与实用领域的性能之间需要适当的协调，因此存在明显的界限。因此，作为更加积极的方法，把涡轮增压器设计为双级涡轮增压器。双级涡轮增压器不仅提高动力性能，还能提高效率，从而获得降低有害气体生成量的增值效果。这些是通过使用各领域（能有效在高速领域和低速领域转换）效率较好的双级涡轮增压器获得的。但是这需要能有效控制双级涡轮增压器的最佳控制逻辑。
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2023-06-30
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