ABB公司推出Power2涡轮增压技术

ABB公司推出Power2涡轮增压技术 ABB公司推出 Power 2 涡轮增压技术关键词:ABB公司;Power2 二级涡轮增压器;米勒循环;VCM ABB Turbocharging 公司推出了它的新型 Pow- er 2 二级涡轮增压器和阀控管理技术，以帮助发动机制造商达到 NOx排放要求。 Power 2 二级涡轮增压系统由两台不同调整尺寸的增压器组成，它们的压气机端通过一台中冷器串联在一起(图 1)。冷却来自第一台增压器的压缩空气意味着第二台增压器只需做较少的功，因此其结构可以更紧凑。图 1 ABB Turbocha...

ABB公司推出 Power 2 涡轮增压技术关键词:ABB公司;Power2 二级涡轮增压器;米勒循环;VCM ABB Turbocharging 公司推出了它的新型 Pow- er 2 二级涡轮增压器和阀控管理技术，以帮助发动机制造商达到 NOx排放要求。 Power 2 二级涡轮增压系统由两台不同调整尺寸的增压器组成，它们的压气机端通过一台中冷器串联在一起(图 1)。冷却来自第一台增压器的压缩空气意味着第二台增压器只需做较少的功，因此其结构可以更紧凑。图 1 ABB Turbochanging公司新开发的 Power2 二级涡轮增压系统原理图，其包括两台不同调整尺寸、串联连接的增压器 Power 2 技术能够产生高达 8 倍甚至更大的压比，并且它已经被认为是一种在柴油机中采用有效的米勒循环的可行技术，从而减少 NOx 排放，同时强化功率密度和提高燃油效率。 ABB公司进行的试验表明，Power 2 技术可以产生足够高的增压压比，从而使米勒循环减少四冲程中速柴油机 NOx 排放量的能力达到百分比的两位数。ABB Turbocharging 公司的技术研发工程师运用先进的模拟软件对 Power 2 技术的潜能进行计算表明，相对 IMO(国际海事组织)Tier1 标准要求，IMO Tier3 标准要求运行船只在指定的控制区域里氮氧化合物排放量减少 80%，这已经变成了可以实现的愿景。首台采用 Power 2 二级涡轮增压技术的大缸径发动机已投入商业运用，它是 24 缸 GE Jenbacher J624 型火花点火气体燃料发动机。根据制造商提供的数据，配有二级增压的 J624 型发动机与采用传统增压的 4000 kW发动机相比，标定功率达到了 4400 kW，并且效率提高了约 2%。在高环境温度和高环境湿度以及使用不同热值的气体燃料条件下，来自 ABB 公司的二级涡轮增压系统的更高增压空气压力将有助于发动机保持额定输出。 ABB公司称，它应用在气体燃料发动机上的 Power 2 技术被看作是一个米勒循环的实现者，但是在早先的运用中，重点是放在利用 Power 2 产生的高增压空气压力以增加功率密度及效率上。通过帮助发动机制造商达到很高程度的米勒循环，Power 2 被设计成可以兼顾 NOx排放和燃油效率。 ABB公司和其开发合作伙伴的研究结果表明，通过结合使用很高的增压压力、可变气门定时、先进的燃料喷射技术(例如共轨喷射)和电子控制，米勒循环能使 NOx 排放和燃油消耗率得到一个较好的折中。米勒循环是冷却发动机燃烧空气的一种方法，用以避免发动机燃烧室中的高温峰值，而 90%以上的 NOx形成归因于高温峰值。在四冲程发动机上，冷却效果是通过缩短进气门开启持续时间和减少在发动机进气冲程中空气进入 01 《国外内燃机车》2012 年第 2 期(总第 422 期) 气缸的持续时间来实现的。然而，在无涡轮增压措施的情况下，一个较短的进气时间将意味着，只有较少的空气量能够进入燃烧室，并且发动机功率输出和对负载变化的响应会变差。因此，更高的涡轮增压压力被用于补偿这个较短的进气时间，允许等量或者更多的燃烧空气在更短的时间内进入气缸。图 2 ABB Turbochanging 公司的气门控制管理系统样机目前还在进行试验。公司称，初步的试验结果证实了它在四冲程发动机上可变气门定时的潜力高效能的米勒循环可保证发动机在其最佳功率和 /或燃料消耗和 /或排放量点运行。然而，在许多应用领域中，都期望一台发动机的输出功率是变化的。在较低的负荷时，由于低的燃烧温度，四冲程柴油机上的高效能米勒循环所需要的短进气门开启时间会导致对负荷变化和烟度及颗粒排放增加的响应不理想，所以需要一种方法来控制米勒循环。这包括改变进气门开启长度以调节燃烧空气进入时间和使米勒循环的程度适应发动机负荷和转速。这种调节正是 ABB Turbochanging 公司目前正在与发动机部件专业制造商 INA Schaeffler KG 合作开发的气门控制管理(VCM)系统的功能。 VCM建立在 INA的汽车发动机用 UniAir 系统基础上，允许在 400 kW 以上功率等级的四冲程柴油机和气体燃料发动机上改变气门定时和气门升程。ABB公司称，一个新型 VCM 系统样机目前正在进行一个广泛的试验计划，并且初步结果已证实在四冲程发动机上系统的可变气门定时的潜力。气门定时和气门升程的变化是通过在气门和其机械执行系统之间的发动机气门机构中设置一个高压机油腔来实现的。一个电磁阀可改变高压机油腔内发动机润滑油(由一台凸轮轴驱动的泵加压)的充填。这使得可以改变气门的开启和关闭定时，并且也可以改变气门的距离(即气门升程)。当气门接触到它的座时，该泵给气门上方的一个制动单元供油以限制作用力。 ABB公司表示，VCM 也是一种可使发动机性能很好地满足某种特定发动机应用的运行模式的多功能工具。译自《Diesel ＆ Gas Turbine Worldwide》2011， No． 3，52 ～ 53 译者孙伟明校者檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷刘志坚【上接第 9 页】机车，该车队的燃油节约量得到大幅度增长，从 2007 年 1 月到 4 月(温度为零下)共节约 28175 kg 燃油。这些机车均未出现过度燃油消耗。而未装用 СПДШ 起动系统的内燃机车所在的№8 车队，在相同时间、相同条件下的燃油节约量仅为 6788 kg(部分机车的燃油过耗量达 10173 kg)。采用该系统时，还有非常重要的一点需要提及:可减少大气中的废气排放。1997 年京都议定书规定各国有义务减少或稳定温室气体的排放，并为各国的二氧化碳排放量规定了标准。俄罗斯铁路股份公司将通过使用内燃机车新型起动系统减少二氧化碳的排放，从而公司不仅会在燃油节约、蓄电池节约和机车使用寿命提高上收到经济效益，而且在实现二氧化碳限量排放方面也会有所收益。译自《Локомотив》2010，№12，19 － 21 译者刘爱群校者肖杰 11《国外内燃机车》2012 年第 2 期(总第 422 期)

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