促进道依茨柴油发电机涡轮增压技术发展的主要因素是增大发动机输出功率、提高发动机低速转矩、加快瞬态响应速度、降低排放有害物和改善燃油经济性。增压器的技术关键是改善涡轮和压气机的效率,拓宽工作范围、提高增压压比、降低轴承系统的损失和提高稳定性及耐久性。 汽车柴油机增压器的新技术包括:可变喷嘴涡轮VNT、铁铝合金、滚动轴承、可擦涂层、混流式涡轮、电子控制执行器总成、电控涡轮复合式发动机等。
进一步改善增压器效率必须提高峰值效率,并考虑非设计工况效率的提高对发动机性能的影响。采用改进轴承和 可擦涂层技术是有效的技术措施。试验表明,涡轮增压器压气机室涂复聚酯可擦涂层,涡轮壳室涂复一种镍铝石墨材料可擦涂层的小型增压器的效率可以提高7%-8%;采用滚动轴承可以提高涡轮低转速的效率约10%。
采用可调喷嘴增压器VNT可以提高发动机低速进气压力而不增加发动机背压。VNT可进一步改善涡轮的响应特性,提高涡轮效率、拓宽流量范围。与旁通式增压器相比,采用 可调喷嘴增压器性能可以得到进一步提高,功率密度增大,具有更好的燃油经济性和更低的排放水平;油耗可降低2%-5%,低速烟度可降低,发动机转矩显著增加。
采用轻质的铁铝合金,可以减小涡轮转动惯量,改善响应特性。与陶瓷材料相比,铁铝合金材料便宜60%,而且比陶资涡轮具较高的抗击碎强度。
此外,混流式涡轮可进一步提高涡轮的效率;电子控制执行器总成可更精确地完成对增压器的控制;对于高增压的柴油机,采用电控涡轮复合增压式可回收废气中多余的能量作为动力输出。
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