喘振是增壓器常見的故障之一,其表現為壓氣機出現劇烈的氣流波動,並伴有很大的吼叫聲。氣流以週期性的、強烈的脈衝形式表現出來,即氣流的壓力、速度和流量的急劇的變化。當增壓器發生喘振時,會使主機工況下降,自動降速。當不能越過喘振區時,主機只能降功率執行。造成較大的經濟損失。 增壓器產生喘振的原理較為複雜,當壓氣機處於低流量高背壓的工作狀態時,進入壓氣機的空氣流向與壓氣機葉片入口之間產生衝角,當這個角度大到一定程度時,進氣流與壓氣機葉片之間就會有較嚴重的氣流分離,這種情況同樣會在擴壓器葉片處形成。下面是對引起喘振的原因的具體分析: (1)柴油機突降轉速或突卸負載時或載荷出現較大波動,由於增壓器轉子轉速不能很快地跟隨柴油機轉速的下降而下降,造成柴油機過渡過程的喘振。 增壓器與柴油機是需匹配工作的,壓氣機轉速愈高,吸氣量愈大,而柴油機發出的功率愈大,所需的空氣量也愈多。當柴油機降轉速、卸負載時,氣缸內所需的空氣量也急劇減少,而增壓器轉子的轉速卻一時無法同步下降,使增壓器壓氣機吸氣量與柴油機氣缸所需要的相比顯得過多,反而使部分多餘的空氣堵塞在壓氣機進口處而發生喘振,只有增壓器轉子轉速下降到與柴油機基本匹配時才會趨於正常。 在裝車功率下,柴油機轉速從1000r/min下降到430r/min,相當於增壓器轉子轉速從23000r/min左右下降到3000r/min,根據聯合調節器升、降速特性規定柴油機約需18s,增壓器約需30s。因此,兩者本身轉速下降的速率即有著很大的差異。 (2)聯合調節器的降速針閥(有級調速)或減載針閥開度過大,也會造成短時喘振。其原因也是由於針閥的開度過大,使柴油機降速減載過快,使增壓器轉子轉速的下降跟不上。 (3)柴油機過載或載荷波動較大時,柴油機的燃燒狀態變差,排氣溫度升高,排氣總管的廢氣能量增加,使增壓器轉子的轉速升高,造成壓氣機的吸氣量大於出氣量而發生喘振。 (4)聯合調節器轉速失控,從而造成柴油機功率的不穩定,增壓器轉子轉速難以同步適應而喘振。 (5)增壓器噴咀環積炭,或噴咀環截面積過小,都使燃氣流經縮小了的噴咀環流通截時流速增高,促使轉子轉速上升(每減少lcm2,轉子轉速約上升250r/min),壓氣機進氣流量增大,使部分空氣堵在壓氣機入口而產生氣流擾動,喘振就此發生。
喘振是增壓器常見的故障之一,其表現為壓氣機出現劇烈的氣流波動,並伴有很大的吼叫聲。氣流以週期性的、強烈的脈衝形式表現出來,即氣流的壓力、速度和流量的急劇的變化。當增壓器發生喘振時,會使主機工況下降,自動降速。當不能越過喘振區時,主機只能降功率執行。造成較大的經濟損失。 增壓器產生喘振的原理較為複雜,當壓氣機處於低流量高背壓的工作狀態時,進入壓氣機的空氣流向與壓氣機葉片入口之間產生衝角,當這個角度大到一定程度時,進氣流與壓氣機葉片之間就會有較嚴重的氣流分離,這種情況同樣會在擴壓器葉片處形成。下面是對引起喘振的原因的具體分析: (1)柴油機突降轉速或突卸負載時或載荷出現較大波動,由於增壓器轉子轉速不能很快地跟隨柴油機轉速的下降而下降,造成柴油機過渡過程的喘振。 增壓器與柴油機是需匹配工作的,壓氣機轉速愈高,吸氣量愈大,而柴油機發出的功率愈大,所需的空氣量也愈多。當柴油機降轉速、卸負載時,氣缸內所需的空氣量也急劇減少,而增壓器轉子的轉速卻一時無法同步下降,使增壓器壓氣機吸氣量與柴油機氣缸所需要的相比顯得過多,反而使部分多餘的空氣堵塞在壓氣機進口處而發生喘振,只有增壓器轉子轉速下降到與柴油機基本匹配時才會趨於正常。 在裝車功率下,柴油機轉速從1000r/min下降到430r/min,相當於增壓器轉子轉速從23000r/min左右下降到3000r/min,根據聯合調節器升、降速特性規定柴油機約需18s,增壓器約需30s。因此,兩者本身轉速下降的速率即有著很大的差異。 (2)聯合調節器的降速針閥(有級調速)或減載針閥開度過大,也會造成短時喘振。其原因也是由於針閥的開度過大,使柴油機降速減載過快,使增壓器轉子轉速的下降跟不上。 (3)柴油機過載或載荷波動較大時,柴油機的燃燒狀態變差,排氣溫度升高,排氣總管的廢氣能量增加,使增壓器轉子的轉速升高,造成壓氣機的吸氣量大於出氣量而發生喘振。 (4)聯合調節器轉速失控,從而造成柴油機功率的不穩定,增壓器轉子轉速難以同步適應而喘振。 (5)增壓器噴咀環積炭,或噴咀環截面積過小,都使燃氣流經縮小了的噴咀環流通截時流速增高,促使轉子轉速上升(每減少lcm2,轉子轉速約上升250r/min),壓氣機進氣流量增大,使部分空氣堵在壓氣機入口而產生氣流擾動,喘振就此發生。