高性能低排放中速柴油机涡轮增压器

摘要

KBB 公司的 ST27系列径流涡轮增压器面临 IMO TierⅡ法规的挑战。该系列增压器自投放市场以来，一直受到好评。文章简介其现场试验情况。由于世界范围内排放法规日趋严格，船用和大型发电机组用柴油机仅依靠机内措施（例如中度米勒循环定时）将难以达到越来越苛刻的性能要求。除了排气再循环和利用选择催化还原方式进行排气后处理，带中间冷却的两级增压被认为是特别有前景的节能减排方式（尤其是对于 NOx 减排）。目前增压压力的目标为6~10bar。为迎接这一新的挑战，KBB 公司正在开发新的低压和高压级增压器。文章介绍支持这种新系列增压器的一种理念。除了性能目标，文章还指出其他方面的一些高需求，诸如密封、减小窜气以及对高压级尺寸确定。2012年，KBB 公司制造了新一代涡轮增压器第一台样机，目前正在进行试验。文章还介绍热气试验台和发动机初步试验结果。另外，文章还涉及高压和低压级的设计（CAE）和匹配（利用 GT power 进行一维仿真）。需要考虑多种可能的两级增压和控制方案以应对燃气、柴油、重油发动机的需求，并且提供相应的实例。高压废气再循环需要专门设计的 EGR 涡轮增压器。文章介绍此类涡轮机械的特点，并提供为批量生产做准备的样机设计。