满足现代柴油机和气体燃料发动机的要求:TPL..-C新一代涡轮增压器

今天,现代四冲程柴油机和气体燃料发动机的发展动力主要来自环境方面和增加输出功率的目标。发动机制造商和终端用户的要求成为开发TPL..-C新一代涡轮增压器的动力。以经过充分验证的TPL..-A和TPL..-B系列涡轮增压器为基础,进一步发展了TPL涡轮增压器的概念以便满足明天的中速四冲程柴油机和气体燃料发动机的要求。市场和排放法规要求在很大程度上影响了TPL..-C新一代涡轮增压器的开发。现代涡轮增压系统和苛刻的排放法规要求更高的效率、更高的压比和增加体积流量。此外,各种保证高水平的机械可靠性和良好的维修方便性的措施在设计一种新涡轮增压器时同样必须被考虑到。因此,最近的部件开发被引入新的涡轮增压器系列中。采用新的TPL..-C压气机级和涡轮级,用户可以得益于增大的涡轮增压器单位尺寸体积流量、宽广范围的体积流量、增加的增压压力和改善的效率。于是,TPL..-C涡轮增压器部件的特性将不仅有助于达到发动机的环境相容性要求,而且新的涡轮增压器系列亦将可以满足更高发动机功率输出和功率密度的需要。本文着重描述了发动机制造商及终端用户的要求对TPL..-C涡轮增压器设计的影响。除了性能特点外,主要的关键之点还有诸如耐久性、可靠性、就单位尺寸热力学潜力而言的紧凑性以及维修方便性。机械问题的的讨论包括涡轮增压器的高自然频率和封闭安全性。TPL..-C涡轮增压器已经过全面试验,但在其成功地投放市场之前仍必须经历一个苛刻和综合性的内部鉴定过程。

柴油机轴承穴蚀原因分析及预防措施

往复式发动机里使用的滑动轴承在某些工作条件下有可能受到穴蚀的影响。由于小气泡的产生和随即破灭引起高压脉冲,所以轴承表面易局部受损。这种现象主要发生在当对现有发动机进行强化或改变轴承设计及其周围环境时。受环保法规的推动,发动机设计师进一步提高了甚至更小型和更轻量化发动机的效率和功率密度。结果,整个曲轴机构及其轴承座的弹性变形增大,从而恶化了轴承的工作条件。虽然现在通过广泛使用计算流体动力学(CFD)方法能够成功地模拟某些型式的穴蚀,但是轴承内的机油流动情况仍然太复杂以致其不可能被一个全尺寸模型所涵盖。适用于标准轴承评价的最普通的方法是采用基于雷诺方程数值解的弹性流体动力学程序。与此同时,还扩展采用了可使机油平衡更为精确的质量守恒定律。通过结合使用某种观察曲轴机构机油流动定时的工具,可以分析大多数轴承穴蚀现象。本文论及与引起轴承穴蚀有关的主要因素。通过给出若干实例,描述最常见的轴承穴蚀现象,并展示了其与模拟结果之间的相互关系。接着,编制了一个各种影响因素的结构矩阵,并推导出一个关于防止穴蚀的轴承设计工作流程。为了证明所介绍方法的优点,对一新设计的发动机进行了预防连杆大端轴承穴蚀的分析。在文章的最后进行了总结并对未来发展进行了展望。