1.進(jìn)排氣系統(tǒng)簡要概述

1.1進(jìn)排氣系統(tǒng)的組成

1.1.1柴油機進(jìn)排氣系統(tǒng)主要是由空氣進(jìn)氣系統(tǒng)、空氣冷卻系統(tǒng)、空氣過濾系統(tǒng)、空氣增壓系統(tǒng)和廢氣排氣系統(tǒng)五大部分組成。

1.2進(jìn)排氣系統(tǒng)的作用

1.2.1柴油機進(jìn)排氣系統(tǒng)的作用是向氣缸提供清潔的充足的新鮮空氣進(jìn)入燃燒室和燃油混合后燃燒，排出做功后的廢氣。

1.2.2換氣質(zhì)量的好壞是柴油機工作優(yōu)劣的先決條件，質(zhì)量高的換氣系統(tǒng)可以使燃油更好的完全及時燃燒，減少積碳，改善排氣污染，提高柴油機的可靠性。

2.空氣進(jìn)氣系統(tǒng)

2.1進(jìn)氣系統(tǒng)的作用是將新鮮純凈的空氣盡可能多的供入氣缸內(nèi)，并盡可能使各缸進(jìn)氣量一致，為各缸熱功轉(zhuǎn)換提供物質(zhì)基礎(chǔ)。

2.2進(jìn)氣系統(tǒng)的零部件有進(jìn)氣總管、空氣濾清器和增壓器。

3.空氣冷卻系統(tǒng)

3.1空氣冷卻系統(tǒng)的作用是對增壓后的高溫空氣進(jìn)行冷卻，降低增壓空氣的溫度，增加柴油機的進(jìn)氣量，改善燃燒，提高柴油機的功率及效率。

3.2氣水分離

3.2.1在高溫，高濕度環(huán)境運行的高增壓柴油機，特別是船用柴油機，空氣經(jīng)過深度冷卻后溫度可降至露點，就會有冷凝水產(chǎn)出。如果冷凝水被帶入氣缸，會稀釋滑油并沖刷氣缸壁上的潤滑油膜，影響氣缸潤滑，同時會加劇氣缸套和活塞環(huán)等部件的低溫腐蝕。所以大部分高增壓型柴油機都在空冷器出口處裝有氣水分離器，然后裝有泄放閥可以把分離出來的冷凝水排除掉。

4.空氣過濾系統(tǒng)

4.1空氣濾器的作用是濾除了發(fā)動機進(jìn)氣系統(tǒng)的沙粒，塵土和雜質(zhì)，防止缸套，活塞組件早期磨損，并且防止滑油被污染，有效延長機器的壽命，所以柴油機不能再沒有空濾器情況下運作。

4.2空濾器通常有兩種，一種是干式空濾器，另一種是油浴式空濾器。

4.3油浴式空濾器通常利用空氣運動方向的改變，使塵埃在慣性力下沖到油池，然后空氣經(jīng)過油浸潤的濾芯時，再由油料粘住其中的灰塵。

4.4對于增壓型的柴油機，因為考慮到油浴式空濾器的油氣可能粘到壓氣機中降低其可靠性，所以大部分增壓型柴油機都廣泛使用了干式空濾器，濾芯有不銹鋼絲，濾紙或者毛氈，浸漬樹脂纖維濾板制成等。

5.空氣增壓系統(tǒng)

5.1空氣增壓系統(tǒng)就是提高柴油機進(jìn)氣壓力，增加進(jìn)入氣缸的空氣，然后相應(yīng)增加噴入氣缸的燃油量，以提高柴油機的平均有效壓力或容積功率。

5.2增壓器主要是有兩種，一種是機械增壓系統(tǒng)（要損耗柴油機的功率，而且增壓要求越高，損耗越大，所以只適用于低增壓型的柴油機），另外一種是廢氣渦輪增壓系統(tǒng)。

5.3增壓器排氣渦輪溫度很高，為防止渦輪殼體過熱變形，保證兩軸對中良好，增壓器穩(wěn)定運行，所以需對排氣渦輪進(jìn)行冷卻，冷卻方式有淡水冷卻和滑油冷卻兩種。

5.3.1淡水冷卻渦輪增壓器（目前使用較廣泛），能有效降低機艙溫度，比較適合于機艙狹窄的船型，不過長期使用會腐蝕，維護(hù)多。

5.3.2滑油冷卻渦輪增壓器，使用了柴油機滑油進(jìn)行冷卻，使用壽命比淡水冷卻渦輪增壓器長。5.4帶冷卻的排氣渦輪造成了排氣渦輪熱效率降低，因為熱量給帶走，所以也有非冷卻式增壓器；非冷卻式增壓器對材料有更高的要求才能使增壓器可靠工作，為了防止熱量擴散，也有在渦輪端包有隔熱材料層。

5.5定壓增壓系統(tǒng)里面的排氣管連接到一根總的排氣管上面，這種排氣管橫截面和長度較大，因為排氣管容積大，排氣管壓力波動小，排氣壓力基本恒定，所以叫定壓增壓系統(tǒng)（廣泛用于低速二沖程和大中型高增壓型四沖程柴油機）。

5.6脈沖增壓系統(tǒng)通過各氣缸短而細(xì)的排氣支管與容積很小的排氣管連接，再接到渦輪進(jìn)口，為了減少各缸排氣管壓力波的互相干擾，就用幾根排氣管將相鄰發(fā)火的氣缸排氣相互隔開。由于排氣管容積小，但氣缸開始排氣時，排氣管壓力就會迅速提高，然后隨著廢氣進(jìn)入渦輪，管內(nèi)的壓力就會迅速降低，進(jìn)氣排氣就會產(chǎn)生周期性的壓力波動，這樣稱為脈沖增壓系統(tǒng)。

5.廢氣排氣系統(tǒng)

6.1排氣系統(tǒng)的作用是將氣缸內(nèi)的已燃廢氣及時地排除干凈，以便保證充入更多新鮮氣體，同時還要保證盡可能降低有害污染物的排放和噪聲，盡可能回收利用排氣能量。

6.2排氣總管可以分水冷和非水冷兩種。

6.2.1水冷卻排氣管通常稱為水套排氣管，能有效減低機艙溫度，通常使用閉式淡水冷卻，不過時間長了會有腐蝕。

6.2.2非水冷排氣管通常在排氣總管包有隔熱棉，這樣能防止機器長期運行造成機艙溫度提高，外面還有一個防護(hù)罩進(jìn)一步保護(hù)，如果對機艙溫度要求不高的話非水冷卻排氣管機型更適用。

6.3在《鋼制海船入級規(guī)范》中，要求缸徑≥200mm的柴油機應(yīng)該裝有每個缸的排溫監(jiān)測表，要使用耐震的溫度表；如果要延伸到集控室或駕駛室進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測的話就要增加排溫巡檢儀，這個系統(tǒng)在要監(jiān)測的排氣溫度部位安裝溫度探頭并且能夠進(jìn)行數(shù)字顯示。

6.4船規(guī)中對船舶居住區(qū)有噪音的規(guī)定，而且柴油機排氣的高速流動造成的噪音不可忽視，為了降低噪音，柴油機的排氣管都會裝有消音器以達(dá)到符合要求的噪音范圍。

6.5消音器會對排氣產(chǎn)生阻力，而且排氣管要有防止雨水或者海水倒灌的措施，所以有一些消音器裝有泄水裝置把從外面進(jìn)入排氣管的水份分離出來并且泄放到機艙的艙底；如果是快艇的排氣管通常配置一個防止海水倒灌的不銹鋼排氣彎管。

6.6對于排氣管的使用，盡量使用薄的排氣管，減輕排氣管的重量，減低支撐管路的支撐負(fù)荷。排氣管的管徑要嚴(yán)格按照廠家要求去匹配，如果排氣管的彎頭過多，要在廠家要求基礎(chǔ)上適當(dāng)加大排氣管的管徑，不然管路排氣背壓會過大，嚴(yán)重影響增壓器性能，直接降低柴油機功率。

6.7由于排氣流速快，壓力波動大，加上柴油機的震動造成管路的震動，所以排氣管要在適當(dāng)?shù)奈恢醚b有管路的減震器，并且增壓器不能受任何的管路重量，這樣才能保證柴油機排氣系統(tǒng)的可靠性，最大發(fā)揮柴油機的性能。