低噪音发电机的功率和转矩大小与进入燃烧室的空气和燃油多少有直接的关系，虽然自然吸气式撬装发电机没有类似于柴油机节气门的进气节流设备，但其充气效率依然受制于大气压的限制，充气效率依然低于100％，升功率指标并不显着。因此，以改良充气效率为手段，提升发电机组动力为目的进气增压技术得以在集装箱发电机上运用。

　　带隔音罩发电机的增压装置就是采用一套增压器，对进入汽缸前的空气进行预压缩，使空气密增大，这样，空气进入气缸后，其密度、压强、质量均比在自然吸气条件下增大了。在汽缸容积一定的状况下，充气密度越大，新鲜空气的充入量越多；在满足燃油供给的条件下，混合气燃烧爆发推动活塞的力量会更大，因此静音柴油发电机能输出更大的容量和转矩。相比于同排气量的自然吸气移动式发电机，增压发电机组在最高功率和最大转矩上能有20％～40％的提升量。同时，压缩终了时更高的混合气压强有利于提升燃烧效率，会导致更多的燃气做功转化为机械能，因此，增压发电机组的机械效率普遍高于自然吸气式发电机组。一台小排气量的增压发电机组经增压后，其功率和转矩可与一台较大排量的自然吸气式发电机组相当。另外，发电机组在采用了增压技术后，还能一定程度地提升燃油经济性和减轻尾气排放。

　　进气增压设备最核心的部件是增压器。增压器用于对吸入的空气进行压缩，增压器可以采用主轴通过传动设备机械驱动，也可采用排气管的炽热废气进行驱动。因此，根据驱动力的不同低噪声发电机的增压设备可分为机械增压装备、废气涡轮增压设备、复合增压装备和电动涡轮增压装置。

　　机械增压装置安装在发电机组上并由传动带与发电机组主轴相连接。发电机组曲轴通过传动带驱动压气机的带轮，带轮通过轴将动力传动到压气机的上转子。在轴上规划有一个主动齿轮，与同齿数的从动齿轮啮合，从动齿轮通过轴连接到压气机下转子。因此，压气机的上、下转子等速反向旋转，转子上的叶片推动空气。空气从图4-18所示的1部分进入，随双转子旋转到2位置，再从3位置排出，实现了将空气增压并推到进气歧管里。机械增压装备的优点是压气机的速度和发电机组转速同步，响应迅速，没有动力滞后的情形，动力输出非常流畅。但是由于受发电机组驱动，转速不高，发电机组功率提高效果没有废气涡轮增压明显。而且，当机械增压器工作时，消耗了部分发电机组的动力，发电机组燃料经济性会受到一些影响。

　　废气涡轮增压设备是目前在挂车电站式发电机上应用较多的一类增压装置。该装备是由涡轮室和增压器构成的。废气涡轮增压装置与发电机组的连接如图1所示。涡轮室的进气口承接的是从汽缸内排出的炽热废气，故排烟歧管相连，涡流室的排气口接到发电机组排气管上，工作后的废气从排气管排出；增压器的进气口与空气滤芯管道相连，吸入新鲜空气，出气口接在进气歧管上。若将废气涡轮增压装置平面布置，则如图2所示。

　　由图3可知，涡轮室内受废气冲击旋转的涡轮是主动件，通过一根轴刚性连接到增压器内的压气机叶轮，因此，叶轮是从动件，被涡轮带动旋转，与离心式水泵同样的机理，叶轮中央也会发生低压区，吸入新鲜空气，再将空气沿半径方向高速甩出，从而挤压了空气密度，压缩了空气。

　　轮，叶轮压送由空气滤芯管道送来的空气，使之增压进入汽缸。装置与发电机组无任何机械联系，涡轮和叶轮的转速取决于废气的量和冲击速度。当发电机组转速增快，废气排出转速与涡轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量就可以增加发电机组的输出容量。一般而言，加装废气涡轮增压器后的发电机组容量及转矩会增大20％～30％。

　　废气涡轮增压装置是利用发电机组废气的冲击能量作业的，这些废气的能量如果不加以利用也会被排放而白白浪费。废气涡轮增压装备很好地利用了这一部分能量，对发电机组经济性能的改进有一定的帮助。撬装发电机使用了涡轮增压器后发电机组升功率提高，油耗率降低，排污降低移动发电机组，指示功率和有效容量都提高了，也就是提升了机械效率，自然可以明显改进高负载区运转的经济性。涡轮增压器不仅使功率范围增大，而且高负荷的经济运转范围也扩大了。采用废气涡轮增压装备对经常满负荷高速运行的重型挂车电站式发电机发电机组十分有利。涡轮增压器由于滞燃期短、压力升高率低，可以使燃烧噪声衰减。对于中、轻型载货拖车式发电机发电机组及经常处于中等负荷或部分负荷运行的拖车式发电机发电机组也是有利的。

　　由于受炽热废气的冲击，涡轮的作业温度达到600～800℃，且在废气的冲击下，涡轮最高速度可以达到100000转/分以上，要比机械增压装备的转子转速高许多。如此高的速度和温度对增压设备的材质、加工精度、润滑和冷却都提出了非常高的要求。普通的机械滚针或滚珠轴承不能承受如此高的速度，因此涡轮增压器普遍采用全浮动轴承，利用发电机组润滑油的压力的支持，使连接涡轮和叶轮的中间轴旋转时“悬浮”在轴承孔内。与此同时，发电机组润滑油给予良好的润滑，防止高速因素下的磨损，如图5所示。为了给增压器降温，还导入发电机组冷却水来进行冷却。

　　复合增压装置即在一台发电机组上同时采用了废气涡轮增压和机械增压两种增压装置。机械增压有助于低转速时的扭力输出，但是高速度时容量输出有限；废气涡轮增压装备在高转速时拥有强大的功率输出，但低转速时增压效果不明显。若把两种增压技术结合在一起，取长补短，弥补各自的不足，就可以同时解除低速转矩和高速容量输出的问题，由此有了复合增压设备。该设备在大容量预制舱式静音发电机上运用比较多。在转速较低时，由机械增压提供大部分的增压压力，在1500转/分时，两个增压器同时供应增压压力。随着转速的提高，涡轮增压器能使发电机组获得更大的功率，与此同时，机械增压器的增压压力逐渐减少。机械增压装备可以通过电磁离合器控制进行动力切断，在速度超过3500r／min时，由涡轮增压器供应所有的增压压力，此时机械增压器在电磁离合器的作用下完全与发电机组分离，防止消耗发电机组功率。采用了这一装置，其发电机组输出容量大、燃油消耗率低、噪音小。与此同时，复合增压设备组成较为复杂，技术含量高，维修维保不容易，在目前要素下尚难以普及。

　　增压后的空气，因增压器叶片对其做功及受到发电机组工作时热传递的影响，其内能增加。因此，气体温度会上升至60～80℃（图6所示）。升温后的空气体积膨胀，反过来又制约了充气效率，即充入容积一定的气缸后，由于体积膨胀的原由，高温的空气要比温度低的空气质量要少。从这点来说，高温膨胀的空气削弱了增压的效果。为了防止这一负面影响，对增压后的空气进行冷却，使其温度下降、体积收缩，对提升充气效率是非常有必要的。因此，增压集装箱发电机在增压器之后，会设置一个热交换装置来冷却增压后的空气，此设备称为中央冷却系统，简称中冷器。中冷器通常设计于发电机组的前端，利用迎面的外界空气对流对增压后的空气进行冷却降温，如图4-27所示。温度下降后，增压空气的密度增大，抵消了体积膨胀，改良了充气效率。

-------------------------------------
康明斯动力设备（深圳）有限公司
静音箱式柴油发电机组销售供应与价格咨询-一站式预集成电力解决方案提供商
如果想要掌握更多低噪声柴油发电机组技术资讯，请在官网http://www.cms-power.com查询电话联系方式