径流脉冲式涡轮增压器常见故障的排除

斯太尔91系列重型汽车装配的是WD615型系列柴油机,并配有径流脉冲式涡轮增加器.本文就该增压器常见故障的原因及排除方法作简要介绍,供同行们参考.

流线隧道式涡轮增压器转子动力学特性分析

为研究流线隧道式涡轮对涡轮增压器转子动力学特性的影响,将某型号车用涡轮增压器叶片式涡轮替换为流线隧道式涡轮,建立了密封流体激振、叶尖间隙激振和隧道涡轮轮缘间隙激振耦合条件下的转子系统模型,计算分析了涡轮材料和轮缘间隙对转子临界转速、稳态响应以及瞬态响应的影响。结果表明,K418高温合金隧道涡轮转子一阶临界转速大幅降低,稳态响应稳定性较好,但瞬态响应振动剧烈、失稳,表明隧道涡轮采用K418高温合金需要调整结构设计;SiC陶瓷隧道涡轮转子一阶临界转速下降、稳态响应振幅增加,但对转子稳定性影响不大,二阶临界转速有微小增加,稳态响应振幅下降,瞬态响应稳定性较佳。

径流脉冲式废气涡轮增压器结构与维护

斯太尔STEYR91系列重型汽车装有WD615系列柴油发动机,并配有径流脉冲式废气涡轮增压器。同其他装备部队的柴油机相比,加装增压器以后进气效果好,动力性和经济性都比较好。

车用增压器径流式涡轮转静干涉效应研究

为研究增压器径流式涡轮内部转静干涉效应对涡轮内部流动损失、涡轮工作效率和工作性能的影响,借助逆向建模的方法建立径流式涡轮三维模型,运用非线性谐波法并结合增压器变工况的实际运行特性对涡轮增压器径流式涡轮内部转静干涉效应进行研究。结果表明,径流式涡轮内部转静干涉效应的主导因素是尾迹干扰,喷嘴环流道的后半弦长位置及整个涡轮叶轮流道是主要形成区域,形成机理是涡轮叶排的势流干扰受到主流流动的阻滞而造成迁移的距离有限,而尾迹能够随着主流的流动向下游输运。转静干涉作用的影响因素是转静叶间距离,合理增大径隙比结构参数可以改善涡轮内部的气动特性。叶顶间隙涡与上游尾迹相互作用以及尾迹与通道涡等涡系的强烈掺混是涡轮叶轮流道内呈现非定常流动的主要因素。合理减小涡轮叶顶间隙比能够降低涡轮内部流动损失。

径流式涡轮增压器涡轮转子的摩擦焊

详细介绍了径流式涡轮增压器涡轮转子的摩擦焊工艺过程,并对摩擦焊后的试棒进行了拉伸、金相、硬度及冲击试验,试验结果证明了涡轮转子摩擦焊的可行性。

径流式涡轮增压器关键件加工工艺及设备

对径流式增压器“三壳两轮”等关键件现代机械加工工艺及制造、检测设备进行论述，供制造厂及设计院工艺人员商讨。

车用增压器涡轮脉冲进气非稳态特性

对某增压器涡轮工作在对应于发动机标定工况下的非稳态特性进行了试验研究,发现涡轮的非稳态特性与稳态特性存在着比较大的偏离,非稳态特性围绕着稳态特性形成了一个"环状"的特性圈.从循环平均的角度分析了脉冲频率、膨胀比和转速对涡轮流量特性和效率特性的影响.根据试验结果进一步分析了"环状"特性圈形成的机理,指出涡轮在脉冲进气条件下非稳态特性与稳态特性的偏离主要是由于涡轮内的"容积效应"引起的.

可调喷嘴MET-SR-VG系列径流式涡轮增压器的开发

1 前言为了改善定压增压柴油机的低负荷性能和加速性能,日本三菱重工开发了具有可调喷嘴的MET-SR-VG径流式涡轮增压器。具有可调喷嘴的涡轮增压器有如下优点: a.当柴油机在低负荷范围内工作时,通过调节喷嘴间距减小涡轮的当量面积,提高排气能量,使扫气压力升高,从而达到改善柴油机燃烧性能和加速性能的目的; b.当柴油机气缸内的最高燃烧压力超过规定值时,通过调节喷嘴增大涡轮的当量面积,抑制扫气压力的过分升高,使其能在限定的工况下运行。因而,使柴油机在100％负荷以上输出功率下运行成为可能; c.如果在涡轮复合系统中采用MET-SR-VG涡轮增压器时。

车用增压器用套式移动结构可调涡轮研究

本文介绍了一种套式移动结构可调涡轮增压器及其性能试验和分析。在可调截面积减小３０％时该增压器的最高等熵效率降低不大于２个百分点，流量特性如预期的那样向小流量方向移动，这对改善柴油机低速扭矩特性是有益的。理论分析表明，套式移动结构与转叶调节结构相比，在减小喷嘴面积时，其喷嘴环内的损失更小些，因而可获得较高的等熵效率。该增压器的喷嘴环调节机构在６００℃～７００℃高温下能正常工作。

一种适用于车用增压器涡轮的前弯后掠式叶轮

本文给出了车用增压器涡轮叶轮的一种新型结构——前弯后掠式叶轮。这是针对车用增压器涡轮的实际工作条件以及常规叶轮的不足，基于叶轮内部流动改善以提高涡轮的变工况适应性而提出的。文中详述了新型叶轮的设计思想及其理论和实验依据，并通过数值试验证明了前弯后掠式叶轮较常规叶轮在气动热力学机理上的改进。

涡轮增压器动态特性测试用脉冲发生器设计

为了准确模拟增压发动机实际排气压力波状况,进行涡轮增压器动态特性测试,分析了发动机排气压力波特征,确定了脉冲发生器设计目标。在前期研究的基础上,对脉冲发生器转动盘开口型线提出了改进方案,利用一维非稳态仿真计算和三维CFD计算相结合的方法,对脉冲发生器进行了设计,模拟发动机不同频率和不同进气相位的排气压力波。利用试验对脉冲发生器产生的压力波进行了验证,结果表明,设计的脉冲发生器可以准确地模拟出典型的发动机排气压力波,证明了设计计算方法的可行性和改型方案的正确性,为脉冲发生器提供了一种比较完善的设计体系。

径流式涡轮排气扩压器流动性能模拟研究

本文研究了径流式涡轮排气扩压器特性对涡轮增压器与中速柴油机匹配性能的影响。在研究过程中，假定排气扩压器的气流为一元准稳定不可压缩气流，试验装置采用压缩气源供气。根据相似理论模拟中速柴油机排气的气流状态进行内壁为直线型面（定为Ａ型）及内壁为曲线型面（定为Ｂ型）这两种型面的扩压器模拟试验。计算和试验结果表明：（１）不论Ａ型或Ｂ型排气扩压器都能改善径流式涡轮的性能，从而提高涡轮效率及涡轮增压器总效率；（２）当扩张角较大时，Ｂ型扩压器因有较高的扩压器效率及压力恢复系数，其性能优于Ａ型扩压器，这将更有利于改善涡轮增压器与中速柴油机的匹配性能。

乘用车废气旁通式涡轮增压器匹配技术

文章旨在解决使用传统方法进行匹配乘用车废气旁通式涡轮增压器涡轮匹配过程存在的不足。使用传统定压增压系统的涡轮增压器匹配方法,即将算术平均值作为计算边界,不适用于乘用车发动机增压器的匹配,特别是小排量(<1.6L)3缸发动机,低速脉冲能量大,匹配结果与实际试验结论相差较大。文章引用脉冲修正系数对涡轮等熵效率进行修正,从而使匹配结果与实际试验结果相接近,实现更准确的匹配工作。

径流涡轮增压器涡轮无叶蜗壳出口段速度场特性的研究

本文介绍了采用三维粒子动态分析仪（PAD）对一径流式涡轮增压器的涡轮无叶蜗壳出口速度分布的测量结果，给出了切向和径向速度以及气流角沿圆周方向的分布，分析了不均匀分布特性对向心涡轮效率的影响。

涡轮增压器涡轮脉冲进气强迫响应特性研究

本文针对涡轮在实际工作中的脉冲进气现象,采用有限元方法研究了该条件下涡轮转子叶片的强迫振动特性。研究结果表明:脉冲进气条件下的涡轮转子叶片的振动模态主要对应低阶模态振型;转子在不同激励下产生的谐共振点分布范围较宽;在涡轮进气脉冲周期内,转子叶片的振动响应变化与进口脉冲压力变化相对应,出现规律性的周期振荡。

用于增压器涡轮瞬态特性试验的脉冲发生器设计研究

针对汽油机排气脉冲压力波特点,研制了在增压器试验台上模拟汽油机排气压力波的脉冲发生器,对脉冲发生器进行了试验验证,测量了对应于汽油机不同转速工况下脉冲发生器产生的脉冲压力波形。结果表明,该脉冲发生器可以很好地模拟汽油机的排气脉冲,为增压器涡轮瞬态特性试验提供了一种有效手段。

车用涡轮增压器径流涡轮的背盘冷却技术研究

随着车用柴油机排放法规和功率密度的不断提升,增压器转速及涡前温度不断提高,涡轮轮背发生热-机械疲劳失效的风险大幅增加。为了提高涡轮背盘可靠性,提出了一种径流涡轮背盘冷却技术,利用流固耦合的数值仿真方法研究了从中冷器后引入冷却空气,对背盘热应力的改善以及对涡轮机整机性能的影响。结果表明:当消耗1.0%,2.0%和3.0%的相对冷却流量时,背盘热应力分别比无冷却时降低31 MPa,108 MPa和132 MPa,综合应力分别降低3.8%,13.1%和16.0%。背盘冷却对涡轮机性能的影响较小,当相对冷却流量消耗3.0%以内时,冷却对膨胀比的影响可以忽略,热效率的降低不超过1.0%。