柴油发电机组增压系统的增压方法（一）

在上一节中我们知道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下，增加进入气缸的空气密度是提高柴油机输出功率的主要手段。然而，空气密度与压力成正比，与温度成反比，因此，增加进气压力能提高进气密度，目前柴油机中采用增压器来提高压力。

所谓增压，即用增压器（压气机）将柴油机的进气在缸外压缩后再送入气缸，以增加柴油机的进气量，从而提高平均有效压力和功率。这一节，请跟随我们科力信专业人员一起来了解一下具体的增压方法。

按照驱动增压器所用能量来源的不同，基本的增压方法可分为三类：机械增压系统、废气涡轮增压系统和复合增压系统三类。这里先来详述一下机械增压系统和废气涡轮增压系统。

(1) 机械增压系统 增压器（压气机）由柴油机直接驱动的增压方式称为机械增压系统。它由柴油机的曲轴通过齿轮、皮带或链条等传动装置带动增压器旋转。增压器通常采用离心式压气机或罗茨压气机。空气经压缩提高其压力后，再送入气缸，如图4-18所示。

由于机械增压系统压气机所消耗的功率是由曲轴提供的，当增压压力较高时，所耗的驱动功率也会很大，使整机的机械效率下降。因此，机械增压系统通常只适用于增压压力不超过160-170kpa的低增压小功率柴油机。

(2) 废气涡轮增压系统 废气涡轮增压是利用柴油机排出的废气能量来驱动增压器，将空气压缩后再送入气缸的一种增压方法。柴油机采用废气涡轮增压后，可提高输出功率30%-****以上，同时还可减少单位功率的质量，缩小外形尺寸，节省原材料，降低燃油消耗率，增大柴油机扭矩，提高载荷能力以及减少排气对大气的污染等优点，因而得到广泛应用。尤其在高原地区因气压低、空气稀薄，导致输出功率下降。一般当海拔高度每升高1000m，功率将下降8%-10%。若装设涡轮增压器后，可以恢复原输出功率，其经济效果尤为显著。

柴油机废气涡轮增压系统如图4-19所示。将柴油机排气管接到增压器的蜗壳上，柴油机排出的具有500-650℃高温和一定压力的废气经蜗壳进入喷嘴环，喷嘴环的通道面积由大逐渐变小，因而可以做到：虽然废气的压力和温度在下降，但其流速在不断提高，高速的废气流，按一定的方向冲击涡轮，使涡轮高速旋转。废气的压力、温度和速度越高，涡轮的转速***越快。通过涡轮的废气然后排入大气。

废气涡轮增压器按进入涡轮的气流方向，可分为轴流式和径流式两种。中型柴油机大多采用径流式涡轮增压器，大型柴油发动机大多采用轴流式涡轮增压器。废气涡轮增压器按是否利用柴油发动机排气管内废气的脉冲能量，又可分为恒压式和脉冲式两种增压器。恒压式这种增压器常用于大功率高增压柴油机中，中型柴油机废气涡轮增压均采用脉冲式增压器。目前，柴油发动机上普遍采用低、中增压径流脉冲式废气涡轮增压器。高增压柴油机已成为发展趋势。