柴油发电机进、排气系统的结构和原理

康明斯柴油发电机进排气系统的结构和工作原理
概述：柴油发电机进、排气系统向气缸提供清洁的充足的新鲜空气，排除作功后的废气。增压型柴油机还有进一步利用排出气缸的燃气能量，使进入气缸的空气预先增压和冷却，从而增加气缸的进气密度，达到提高柴油机动力性能和经济性的目的。因此，柴油发电机的进排气是衡量柴油发电机工作状况和性能的一个指示。为了更好的维护康明斯发电机组的进排气系统，我们应首先要先了解其系统结构和工作原理。
图1 柴油发电机进排气系统图
一、进气系统
进气系统的主要元件包括空气滤清器、进气管、增压器和进气歧管等。康明斯柴油发电机进气系统如图2所示。进气系统的作用包括提供清洁空气，并保证进气量满足柴油发电机实际需要；将新鲜空气均匀充分地分配到各气缸中。
进气通路∶
大气→空气过滤器→增压器的压气机→扩散弯管→中冷器→收敛弯管→进气稳压箱→进气歧管→气缸盖进气道→进气门→气缸
1、空气滤清器
空气滤清器的作用是滤除空气中的杂质和灰尘，保证进人气缸的空气清洁；降低进气噪声。空气滤清器有油浴式和纸滤芯两种。其中，纸滤芯空气滤清器应用普遍；油浴式空气滤清器用于沙尘较多的恶劣使用条件。
2、 中冷器
中冷器是个热交换器，它为压缩后温度较高的空气降温，提高进气密度和充气量。由于冷却方式不同，中冷器分为空一空中冷器和水冷型中冷器两种。目前重型柴油发电机普遍应用的空一空中冷器，它以空气作为传热介质，实现增压后的空气与周围空气的热交换。
3、增压器
将空气预先压缩后供人气缸，以提高空气密度、增加进气量，从而提高柴油发电机功率和燃油经济性。增压器结构如下：
（1）废气驱动涡轮旋转，涡轮带动同轴安装的压气机叶轮一起旋转，新鲜空气从压气机人口吸人，加压后的空气通过叶轮外圆周的出口流出并进歧管。废气旁通阀用于增压控制，增高后的压力作用于气膜的右侧。当压气机压力较低时，膜片左侧的弹簧力大于膜片右侧的压力，膜片处于右位，排气旁通阀关闭。
（2）增压器上有进油管，来自主油道的机油润滑冷却增压器轴和轴承。增压器回油管再将机油送回油底壳。当增压压力大于弹簧力时，膜片左移，排气旁通阀打开，部分废气直接排人排气管，这便实现了增压压力和涡轮机转速的控制。废气旁通阀使进气压力不至于过高。
图2 进气系统布置图
图3 排气系统布置图
二、排气系统
排气系统包括排气歧管、排气总管、消声器及排气烟道等如图3所示，排气系统的作用是减小阻力和降低噪声，将废气排入大气。一些柴油发电机的排气管上设有蝶阀。排气制动打开时，蝶阀关闭，增大柴油发电机的制动力。国三排放的柴油发电机，排气系统中加装有后处理器、颗粒捕捉器dpf/doc/poc等，负责对污染物进行处理。
排气通路∶
气缸→排气门→气缸盖排气管→排气歧管→排气总管→增压器涡轮机→消声器→排气烟道→大气
1、排气歧管
排气歧管是连接每个气缸的，最后排气歧管会汇集成一根管子，排气歧管可以让汽缸内排出的废气进入排气管。柴油机都是有排气歧管的，如果发动机有四个气缸，就有四根排气歧管，如果发动机有八个气缸，就有八个排气歧管。
2、消声器
降低排气噪声。在排气管出口处装有消声器，使废气经过消声后进入大气，一般采取2个消声器。一级消声器是阻性消声器，用于吸收高频噪声；二级消声器（主消声器）是抗性消声器，用于减弱低频噪声。

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