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13600443583近些年，隨著人們認(rèn)識的提高和科技的進(jìn)步，機(jī)械領(lǐng)域渦輪增壓這一技術(shù)的快速發(fā)展，使得低噪聲發(fā)電機(jī)等動力機(jī)械方面得到了長足的發(fā)展。為了推廣渦輪增壓技術(shù)，本文對此作以討論講解。
隨著我國近幾年農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展與進(jìn)步，農(nóng)業(yè)機(jī)械化率也在不斷地提升，農(nóng)業(yè)機(jī)械正向著大型化方向邁進(jìn)。但是，近幾年隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械的增多，以及世界石油價(jià)格的不斷上漲，空氣污染現(xiàn)象不斷增多，怎樣高效地利用能源這一課題也展現(xiàn)出來。由于渦輪增壓這一新的技術(shù)可以很好地提高發(fā)電機(jī)組的燃燒率，從而降低有害氣體的排放量，特別是在空氣稀薄的高原地區(qū)，空氣密度對發(fā)電機(jī)組性能影響很大。海拔高度每升高1000米時(shí)，發(fā)電機(jī)組容量會下降8%到10%左右，油耗增加4%到5%左右。如果使用渦輪增壓器，就可減小對發(fā)電機(jī)組性能的負(fù)面影響。而且增壓器消耗的功率是由發(fā)電機(jī)組排出的廢氣供應(yīng)的，并不消耗發(fā)電機(jī)組輸出的有效容量。所以，近年來這一技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并快速發(fā)展。
渦輪增壓器（Tubro）是由渦輪室和增壓器結(jié)構(gòu)的機(jī)器，渦輪室進(jìn)氣口與排氣歧管相連，排氣口接在排煙管上；增壓器進(jìn)氣口與空氣過濾器管道相連，排煙口接在進(jìn)氣歧管上（圖1）。
增壓器實(shí)際上是一種空氣壓縮器。發(fā)電機(jī)組是靠燃料在氣缸內(nèi)燃燒作功來發(fā)生功率的，輸入的燃料量受到吸入汽缸內(nèi)空氣量的限制，所發(fā)生的功率也會受到限制。渦輪增壓器是利用發(fā)電機(jī)組排出的廢氣作為動力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪（位于排氣道內(nèi)），渦輪又帶動同軸的葉輪（位于進(jìn)氣道內(nèi)），葉輪就壓縮由空氣過濾器管道送來的新鮮空氣，再送入汽缸。當(dāng)發(fā)電機(jī)組速度加快，廢氣排出轉(zhuǎn)速與渦輪速度也同步加快，空氣壓縮程度就得以加大，發(fā)電機(jī)組的進(jìn)氣量就相應(yīng)地得到增加，空氣的壓力和密度的增加可以燃燒更多的燃料，相應(yīng)同等的燃料量就會燃燒的更加充分和徹底了，這樣在同樣的燃料的狀況下就可以增加發(fā)電機(jī)組的輸出功率了。
1.廢氣渦輪增壓裝置：利用發(fā)電機(jī)組排出的廢氣達(dá)到增壓目的。增壓器與發(fā)電機(jī)組無任何機(jī)械聯(lián)系，壓氣機(jī)由低噪聲發(fā)電機(jī)廢氣驅(qū)動的渦輪來帶動。一般增壓壓力可達(dá)180～200kPa，或300kPa左右，需要增設(shè)空氣中間冷卻器來給高溫壓縮空氣進(jìn)行冷卻。這種的增壓器易損與各類農(nóng)用發(fā)電機(jī)組或小型康明斯中。
缺點(diǎn)：發(fā)電機(jī)組動力輸出略滯后于油門的開啟，加大油門后一般需要等片刻，稍后發(fā)電機(jī)組會有驚人的動力爆發(fā)（也不能算是缺點(diǎn)）。
2.機(jī)械增壓裝置（supperchargersystem）：裝置在發(fā)電機(jī)組上并由皮帶與發(fā)電機(jī)組曲軸相連接，從發(fā)電機(jī)組輸出軸獲得動力來驅(qū)動增壓器的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，從而將空氣增壓吹到進(jìn)氣岐道里。
3.復(fù)合增壓系統(tǒng)：即在發(fā)電機(jī)組上，既采用廢氣渦輪增壓器，又同時(shí)應(yīng)用機(jī)械驅(qū)動式增壓器。此外還有慣性增壓、氣波增壓等其他增壓方法。
隨著我國發(fā)電機(jī)組會商用車市場的迅猛發(fā)展及排放要求的不斷升級，渦輪增壓技術(shù)在撬裝發(fā)電機(jī)組中的運(yùn)用也越來越廣泛，一臺好的渦輪增壓器能通過利用發(fā)電機(jī)組廢氣中的剩余能量，促使發(fā)電機(jī)組燃燒更充分從而增加發(fā)電機(jī)組的容量。
1.一臺裝有渦輪增壓器的發(fā)電機(jī)組的容量輸出與其非增壓時(shí)相比可增加40%或更多，其動力性的好處比較明顯。
2.提升燃油的經(jīng)濟(jì)性：渦輪增壓發(fā)電機(jī)組與非增壓時(shí)相比可節(jié)省油耗20%或更多。這對于當(dāng)前國際價(jià)不斷高漲的情形下來說，有著非常積極的現(xiàn)實(shí)意義。
1.采用渦輪增壓的弊端。一臺渦輪增壓器可以增加一臺靜音柴油發(fā)電機(jī)的容量，但它對低噪聲發(fā)電機(jī)的壽命卻有很大的影響，一臺普通的撬裝發(fā)電機(jī)在加了渦輪增壓器后，使用時(shí)限將縮短一些。要安裝渦輪增壓裝置的低噪聲柴油發(fā)電機(jī)，其相應(yīng)的裝置的強(qiáng)度也要相應(yīng)的加強(qiáng)。另外，由于渦輪的轉(zhuǎn)速很高，這就要求在進(jìn)氣機(jī)構(gòu)有相應(yīng)的進(jìn)氣冷卻系統(tǒng)，否則，渦輪增壓器的效率將大打折扣。
2.增加維護(hù)維修費(fèi)用。渦輪增壓發(fā)電機(jī)組在作業(yè)時(shí)，將其性能發(fā)揮得淋漓盡致，但這種接近極限的高速運(yùn)行，也會增加其損傷的程度，特別是葉輪。對于發(fā)電機(jī)組使用單位來說，在車子的維保上，就比其他發(fā)電機(jī)組使用單位多了一項(xiàng)更換葉輪的費(fèi)用。
3.雖然渦輪增壓技術(shù)可以加強(qiáng)燃料的燃燒率，但同時(shí)它也對機(jī)體的強(qiáng)度有了一定的要求，同時(shí)對低噪音柴油發(fā)電機(jī)的壽命也有一定的影響。通常渦輪在怠速時(shí)就高達(dá)一萬轉(zhuǎn)左右，高速可達(dá)三萬轉(zhuǎn)以上，正是由于渦輪的高速度，這就要求有相應(yīng)的潤滑手段和降溫機(jī)構(gòu)。配置渦輪增壓的渦低噪聲發(fā)電機(jī)，低噪音發(fā)電機(jī)其價(jià)格要比沒有裝配增壓裝置的集裝箱發(fā)電機(jī)要高以些。
綜上所述，可見采用渦輪增壓技術(shù)的發(fā)電機(jī)組的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，它可在不增加發(fā)電機(jī)組排氣量的基本上大幅度提高容量和扭矩。其輸出的最大容量與未裝增壓器的相比，可增加大約40%甚至更多。這意味著一臺尺寸和毛重相同的發(fā)電機(jī)組經(jīng)增壓后可以發(fā)生較多的容量，或者說，一臺小排氣量的發(fā)電機(jī)組經(jīng)增壓后，可以發(fā)生較大排量發(fā)電機(jī)組相同的容量。另外，發(fā)電機(jī)組在采用了增壓技術(shù)后，還能提升燃油經(jīng)濟(jì)性和減小尾氣排放。在動力性和經(jīng)濟(jì)性等方面的優(yōu)點(diǎn)非常明顯。通過調(diào)查探討，采用普通的渦輪增壓器對于發(fā)電機(jī)組的總體價(jià)格沒有大的影響，一般價(jià)格就在幾千元的水平。但其應(yīng)用價(jià)值是很明顯，這對與我國提倡的興建節(jié)約型社會是很有意義的。
隨著這些年我省乃至我國的農(nóng)業(yè)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械也向著大型化和集約化的方向發(fā)展，加之國際石油價(jià)格的居高不下，各國環(huán)保意識的不斷強(qiáng)化，這些都要求靜音發(fā)電機(jī)組廠家在動力機(jī)械的動力性和經(jīng)濟(jì)性及環(huán)保型等方面做更好的平衡。渦輪增壓這一新技術(shù)必將有很大的發(fā)展范圍。隨著我國發(fā)電機(jī)組和商用車市場的迅猛發(fā)展及排放法規(guī)的不斷升級，渦輪增壓技術(shù)在低噪音柴油發(fā)電機(jī)組中的運(yùn)用也會越來越廣泛，一臺好的渦輪增壓器能通過利用發(fā)電機(jī)組廢氣中的剩余能量，促使發(fā)電機(jī)組燃燒更充分，從而增加發(fā)電機(jī)組的功率。
總之，從長遠(yuǎn)看，我國將呈現(xiàn)移動式靜音發(fā)電機(jī)逐步取代柴油機(jī)的趨勢，尤其要達(dá)到歐Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)。渦輪增壓是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，其發(fā)展空間是非常巨大的。總體上看，渦輪增壓技術(shù)作為一項(xiàng)很有運(yùn)用意義的技術(shù)在我國未來的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)中將有廣闊的應(yīng)用前景，在我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化過程中也必將有廣闊的運(yùn)用天地。