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天然气增压器防止失效揭秘
发布时间:2017-08-21 10:45:06  浏览:

天然气的优点包括资源丰富、排放污染低、价格低廉等,日益受到重视,大部分人都将天然气作为继煤、石油之后的世界上第三大能源。其主要成分为甲烷,其燃烧后基本没有微粒排放,因此天然气又被人们称之为“清洁燃料”。


自上世纪30年代初第一台天然气发动机诞生至今,天然气发动机技术已日趋成熟,以压缩天然气(CNG)和液化天然气(LNG)的形式在发动机上应用时,具有对内燃机结构改动小、工作指标变化不大等优势,已经成为一种重要的替代燃料在内燃机领域得到了广泛应用。


天然气发动机的优点

与柴油机相比,天然气发动机(下称气体机)在近些年来市场发展很快,从下面的对比中,我们可以发现气体机具有更环保,运行成本更低的优点:


柴油机

气体机

氮化物排放

颗粒物排放

运行单位里程成本

燃料

柴油

甲烷

正是因为气体机其不同的燃料和结构, 对增压器特别是旁通阀结构和材料的要求增高。


气体机增压器对旁通阀的要求更高

气体机增压器与柴油机增压器相比,因为燃烧空燃比的不同,气体机废气温度更高,需要水冷的中间壳体,更耐高温的涡壳材料和联结件材料;


同时,气体机燃烧废气比较干净,不会形成积碳, 使得旁通阀零件连接转动过程中润滑成分减少,磨损增加;


与柴油机增压器相比,气体机增压器涡壳更小,为了满足不同工况下对排气量的要求,  气体机旁通阀结构更大。

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图1 气体机增压器结构图


如何防止气体机旁通阀失效?

基于以上原因, 目前市场上气体机的失效主要集中在旁通阀的掉阀、卡滞和过度磨损,无锡康明斯涡轮增压技术是如何防止这些关键零件的失效呢?

1、霍尔塞特第2代防转阀能够有效降低因过度磨损导致的掉阀失效。同时,分析驱动的设计会设计出更可靠的旁通阀产品;


2、基于广泛和紧密的客户合作关系,以及对客户控制系统与增压器耐久寿命的分析,无锡康明斯涡轮增压技术能够参与客户发动机系统层面的集成设计工作,在系统性能没有变化的前提下,系统的解决方案能够大降低了旁通阀系统的工况载荷,也解决了旁通阀磨损/掉阀问题。

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图2 气体机外部气源控制系统

3、新材料的开发使霍尔塞特旁通阀在极其苛刻的条件下,特别是耐高温,耐腐蚀和耐磨损等方面,仍然能够满足各种不同细分工况的应用。


图3 新材料开发试验


无锡康明斯涡轮增压技术在气体机增压器方面技术成熟,对于控制系统原理及疲劳寿命分析方面有深刻的理解,解决了市场上气体机增压器常见的失效问题, 确保增压器更可靠,更耐用。




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