康明斯ISX和QSX15柴油發(fā)動(dòng)機、柴油發(fā)電機組、工程機械動(dòng)力系統維修手冊之進(jìn)氣系統、進(jìn)氣系統流程圖介紹
為了使發(fā)動(dòng)機性能最大化,以及為了幫助減小廢氣排放水平,在 ISX 發(fā)動(dòng)機上使用可變截面式渦輪增壓器,ISX 發(fā)動(dòng)機也指帶有 CM870 和帶有 CM871 的車(chē)用發(fā)動(dòng)機
可變截面式渦輪增壓器比固定截面式渦輪增壓器響應時(shí)間更迅速、減速更快從而實(shí)現更快換檔。
在可變截面式渦輪增壓器的實(shí)際控制中,進(jìn)氣歧管壓力和渦輪增壓器噪聲可能會(huì )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(huì )產(chǎn)生任何功率損失;但客戶(hù)往往以為發(fā)動(dòng)機功率受到影響。一般來(lái)說(shuō),當進(jìn)氣歧管壓力和渦輪增壓器噪聲在穩定運轉狀態(tài)下發(fā)生改變時(shí),ECM 會(huì )調節進(jìn)入發(fā)動(dòng)機的 EGR 流量,發(fā)動(dòng)機功率不會(huì )受到影響。
松開(kāi)油門(mén)時(shí),也許是為了換檔,這時(shí)可變截面式執行器關(guān)閉。這樣可讓渦輪增壓器準備好能快速建立進(jìn)氣歧管壓力,以便在換檔后踩下油門(mén)時(shí)提供極佳的渦輪增壓器響應。由于這種設計能夠提供極佳的渦輪增壓器響應,所以在釋放油門(mén)后,帶可變截面式渦輪增壓器的 ISX 發(fā)動(dòng)機轉速比不帶可變截面式渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機轉速下降得更快。發(fā)動(dòng)機迅速減速可促使駕駛員改變他們的換檔風(fēng)格,從而逐漸習慣不同的發(fā)動(dòng)機減速速度。
與所有康明斯電控重載發(fā)動(dòng)機一樣,帶可變截面式渦輪增壓器的 ISX 發(fā)動(dòng)機具有功率降低功能,避免在高海拔地區工作時(shí)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(dòng)機的輸出功率可達到或超過(guò)帶有固定截面式渦輪增壓器的 ISX 發(fā)動(dòng)機的輸出功率。然而,與帶固定截面的渦輪增壓器的 ISX 發(fā)動(dòng)機相比,在海拔高度為 2.438 km [8000 ft] 左右的地區,可感覺(jué)到帶可變截面式渦輪增壓器的 ISX 發(fā)動(dòng)機的功率稍有下降。
帶 CM870 的 ISX 發(fā)動(dòng)機可變截面式渦輪增壓器由來(lái)自 OEM 儲氣罐的空氣氣動(dòng)。來(lái)自渦輪增壓器控制閥的高壓空氣關(guān)閉可變截面機構,提高排氣壓力并促進(jìn)流經(jīng)發(fā)動(dòng)機的EGR流量??勺兘孛鏅C構關(guān)閉后還能在特定的發(fā)動(dòng)機運轉工況下提高渦輪增壓器的轉速和進(jìn)氣歧管壓力。來(lái)自渦輪增壓器控制閥的較低的空氣壓力開(kāi)啟可變截面式機構,在特定的發(fā)動(dòng)機運轉工況下可降低排氣壓力、渦輪增壓器轉速和歧管壓力。
帶有 CM870 的 ISX 發(fā)動(dòng)機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(dòng)機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(dòng)機,首臺序列號 (ESN) 為 79031440 的發(fā)動(dòng)機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(chē)輛必須配備一個(gè)空氣干燥器,以滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機安裝要求。車(chē)輛空氣供應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口 (2)。

帶有 CM871 的 ISX 發(fā)動(dòng)機可變截面式渦輪增壓器是通過(guò)電子驅動(dòng)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行器。
關(guān)閉可變截面式機構將增加排氣壓力,從而促使 EGR 留經(jīng)發(fā)動(dòng)機。在特定的發(fā)動(dòng)機運轉工況下關(guān)閉可變截面式機構,渦輪增壓器轉速和進(jìn)氣歧管壓力也將增加。在發(fā)動(dòng)機特定正常運轉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相互作用的更多信息。
在特定的發(fā)動(dòng)機運轉工況下打開(kāi)可變截面式機構可降低排氣壓力、渦輪增壓器轉速和進(jìn)氣歧管壓力。

燃燒空氣系統包括進(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動(dòng)渦輪葉輪。渦輪葉輪驅動(dòng)壓縮機葉輪,向發(fā)動(dòng)機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(dòng)機的功率輸出。
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(dòng)機使用壽命。

渦輪和壓縮機葉輪以及輪軸由軸承座中的兩個(gè)旋轉軸承支撐。軸承殼體內的通道將經(jīng)過(guò)過(guò)濾加壓的機油導入軸承和止推軸承。機油用于潤滑并冷卻旋轉部件,使運轉平穩。然后機油通過(guò)回油管從軸承座流回發(fā)動(dòng)機的油底殼。
足量供應被過(guò)濾的優(yōu)質(zhì)機油對于渦輪增壓器的壽命極其重要。

隨著(zhù)渦輪增壓器壓縮吸入的空氣,空氣溫度上升。該熱空氣通過(guò)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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