第六节 增压柴油机的特点

　　提高柴油机的有效方法是增加进入气缸的空气量和燃料。要使燃料达到完全地燃烧，空气质量和燃料的质量要有一定的比例。1kg轻柴油完全燃烧，理论上需要14.22kg的空气，但实际供入气缸的空气量还多，否则达不到良好的燃烧。增加喷入气缸的燃料只要燃油系统的主要部件设计得合理是容易做到的，要增加充入气缸的空气量则必须在柴油机上安装增压器。 
　　增压器将空气压缩到增压压力pk(一般pk＝0.13～0.25MPa)后，压入进气管内并在进气冲程中充入气缸。由于压缩后空气密度增大，所以充入气缸的空气量就增多。 
　　装有增压器的柴油机称为增压柴油机，而直接从大气中吸入空气的柴油机称入非增压柴油机，现代规船用的主机大多数都是增压柴油机。 
　　根据增压器传动方式不同，在增压柴油机中又分为机械传动的增压柴油机和废气涡轮增压的柴油机。[具体的将在第九章讲解]
　　下面动画所示为机械传动的增压柴油机，轻12V180型柴油机就属了这一种。由图可见这种柴油机的特点是增压器叶轮1通过传动齿轮由曲轴来带动。当柴油机工作时， 空气从进气口被吸入，经过叶轮1增压后，进入进气管2的空气压力可达到0.15MPa以上。

 动画所示为废气涡轮增压的柴油机，这种柴油机上的增压叶轮(压气机)是直接由废气涡轮来驱动的，增压器和曲轴没有机械联系。柴油机排出的废气沿排气管， 经过导向器进入废气涡轮的叶片，并推动其旋转，此时就带动了和它同轴的增压器叶轮转动。空气经过进气管被吸入，增压后的空气经蜗形管沿进气管进入柴油机气缸。
　　上海柴油机广生产的6135ZCa—1型和重12V180型柴油机以及大、 中型柴油机都采用这种增压方式。
　　废气涡轮增压是提高柴油机单机功率的有效方法。例如，—台非增压的12V135柴油机，在n＝1500r/min时，功率Ne=176.64kW。装上废气涡轮增压器之后，同样在n＝1500r/min时，其功率Ne可提高到279.7kW或515.2kW，功率提高的程度主要取决于增压压力pk值。 
　　增压柴油机的工作循环与非增压柴油机相似，但增压时，各特征点的压力和温度都增加了。

 为增压柴油机的示功图，从示功图上可以看出，增压时进气压力线r-a高于排气压力线b-r，而非增压柴油机相反。由于增压柴油机在燃烧膨胀冲程中的压力和温度都较高(pz＝9～16MPa,Tz＝2300～2600K)，因此气体每个循环所作的功较多。