康明斯ISX和QSX15柴油發(fā)動機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)組、工程機(jī)械動力系統(tǒng)維修手冊之進(jìn)氣系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)流程圖介紹
為了使發(fā)動機(jī)性能最大化,以及為了幫助減小廢氣排放水平,在 ISX 發(fā)動機(jī)上使用可變截面式渦輪增壓器,ISX 發(fā)動機(jī)也指帶有 CM870 和帶有 CM871 的車用發(fā)動機(jī)
可變截面式渦輪增壓器比固定截面式渦輪增壓器響應(yīng)時間更迅速、減速更快從而實現(xiàn)更快換檔。
在可變截面式渦輪增壓器的實際控制中,進(jìn)氣歧管壓力和渦輪增壓器噪聲可能會經(jīng)常發(fā)生變化。進(jìn)氣歧管壓力或渦輪增壓器噪聲的變化不會產(chǎn)生任何功率損失;但客戶往往以為發(fā)動機(jī)功率受到影響。一般來說,當(dāng)進(jìn)氣歧管壓力和渦輪增壓器噪聲在穩(wěn)定運轉(zhuǎn)狀態(tài)下發(fā)生改變時,ECM 會調(diào)節(jié)進(jìn)入發(fā)動機(jī)的 EGR 流量,發(fā)動機(jī)功率不會受到影響。
松開油門時,也許是為了換檔,這時可變截面式執(zhí)行器關(guān)閉。這樣可讓渦輪增壓器準(zhǔn)備好能快速建立進(jìn)氣歧管壓力,以便在換檔后踩下油門時提供極佳的渦輪增壓器響應(yīng)。由于這種設(shè)計能夠提供極佳的渦輪增壓器響應(yīng),所以在釋放油門后,帶可變截面式渦輪增壓器的 ISX 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速比不帶可變截面式渦輪增壓器的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下降得更快。發(fā)動機(jī)迅速減速可促使駕駛員改變他們的換檔風(fēng)格,從而逐漸習(xí)慣不同的發(fā)動機(jī)減速速度。
與所有康明斯電控重載發(fā)動機(jī)一樣,帶可變截面式渦輪增壓器的 ISX 發(fā)動機(jī)具有功率降低功能,避免在高海拔地區(qū)工作時損壞渦輪增壓器。在大部分海拔上,帶可變截面式渦輪增壓器的 ISX 發(fā)動機(jī)的輸出功率可達(dá)到或超過帶有固定截面式渦輪增壓器的 ISX 發(fā)動機(jī)的輸出功率。然而,與帶固定截面的渦輪增壓器的 ISX 發(fā)動機(jī)相比,在海拔高度為 2.438 km [8000 ft] 左右的地區(qū),可感覺到帶可變截面式渦輪增壓器的 ISX 發(fā)動機(jī)的功率稍有下降。
帶 CM870 的 ISX 發(fā)動機(jī)可變截面式渦輪增壓器由來自 OEM 儲氣罐的空氣氣動。來自渦輪增壓器控制閥的高壓空氣關(guān)閉可變截面機(jī)構(gòu),提高排氣壓力并促進(jìn)流經(jīng)發(fā)動機(jī)的EGR流量。可變截面機(jī)構(gòu)關(guān)閉后還能在特定的發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)工況下提高渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣歧管壓力。來自渦輪增壓器控制閥的較低的空氣壓力開啟可變截面式機(jī)構(gòu),在特定的發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)工況下可降低排氣壓力、渦輪增壓器轉(zhuǎn)速和歧管壓力。
帶有 CM870 的 ISX 發(fā)動機(jī)或許有低位安裝的渦輪增壓器控制閥、或許有高位安裝的渦輪增壓器控制閥,這樣取決于制造日期。
帶有 CM870 的早期的 ISX 發(fā)動機(jī)使用高位安裝的渦輪增壓器控制閥,它位于前齒輪室的頂部。
空氣濾清器位于空氣切斷閥上。
帶有 CM870 的以后的 ISX 發(fā)動機(jī),首臺序列號 (ESN) 為 79031440 的發(fā)動機(jī)使用低位安裝的渦輪增壓器控制閥。低位安裝渦輪增壓器控制閥不需要空氣濾清器。
然而,車輛必須配備一個空氣干燥器,以滿足發(fā)動機(jī)安裝要求。車輛空氣供應(yīng)將直接垂直接入控制閥進(jìn)口 (1)??勺兘孛媸綔u輪增壓器出口空氣供應(yīng)口 (2)。
帶有 CM871 的 ISX 發(fā)動機(jī)可變截面式渦輪增壓器是通過電子驅(qū)動的。電子控制模塊 (ECM) 將指令直接發(fā)送到安裝在渦輪增壓器上的可變截面式執(zhí)行器。
關(guān)閉可變截面式機(jī)構(gòu)將增加排氣壓力,從而促使 EGR 留經(jīng)發(fā)動機(jī)。在特定的發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)工況下關(guān)閉可變截面式機(jī)構(gòu),渦輪增壓器轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣歧管壓力也將增加。在發(fā)動機(jī)特定正常運轉(zhuǎn)條件下以及后處理再生事件中關(guān)閉可變截面式渦輪增壓器還將提高排氣溫度。這可用于提高后處理部件的效率。參考步驟 011-999 了解關(guān)于可變截面式渦輪增壓器和后處理系統(tǒng)相互作用的更多信息。
在特定的發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)工況下打開可變截面式機(jī)構(gòu)可降低排氣壓力、渦輪增壓器轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣歧管壓力。
燃燒空氣系統(tǒng)包括進(jìn)氣管路、渦輪增壓器、空-空中冷器管路、空-空中冷器以及排氣管路。
渦輪增壓器利用排氣能量轉(zhuǎn)動渦輪葉輪。渦輪葉輪驅(qū)動壓縮機(jī)葉輪,向發(fā)動機(jī)提供用于燃燒的加壓空氣。渦輪增壓器額外提供的空氣使更多的燃油可以噴射,從而提高發(fā)動機(jī)的功率輸出。
必須使用正確的渦輪增壓器。提供太多的額外空氣將增加氣缸壓力,進(jìn)而縮短發(fā)動機(jī)使用壽命。
渦輪和壓縮機(jī)葉輪以及輪軸由軸承座中的兩個旋轉(zhuǎn)軸承支撐。軸承殼體內(nèi)的通道將經(jīng)過過濾加壓的機(jī)油導(dǎo)入軸承和止推軸承。機(jī)油用于潤滑并冷卻旋轉(zhuǎn)部件,使運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。然后機(jī)油通過回油管從軸承座流回發(fā)動機(jī)的油底殼。
足量供應(yīng)被過濾的優(yōu)質(zhì)機(jī)油對于渦輪增壓器的壽命極其重要。
隨著渦輪增壓器壓縮吸入的空氣,空氣溫度上升。該熱空氣通過空-空中冷器進(jìn)行冷卻。冷空氣密度更大,這樣可以有更多的空氣壓縮后進(jìn)入氣缸,產(chǎn)生更高的燃燒效率。
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