工程機械增壓器高性能化的技術(shù)方向

發(fā)布日期：2016-09-06 14:04 來(lái)源：http://www.tokoangela.com 點(diǎn)擊：

目前，渦輪增壓器在汽車(chē)領(lǐng)域中得到了廣泛的應用。雖然各生產(chǎn)廠(chǎng)家在對產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)各具特色，開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)根據其用途也各有差別，但是高效率化、小型化、大容量化的特點(diǎn)則都是一致的。尤其是對于卡車(chē)，工業(yè)用和船用增壓器而言，高壓比增壓器最近一直為重點(diǎn)發(fā)展的趨向之一。作為汽車(chē)用的產(chǎn)品而言，對其低速性能和加速跟隨性的改善，仍然有著(zhù)強烈的要求。
一、實(shí)現渦輪的小型化和大容量化。

由于柴油機比功率的增大以及對安裝方便性要求的提高，在實(shí)現渦輪與壓氣機高效率化的同時(shí)，對其實(shí)現小型化和大容量化的要求也增強了。此外，對提高汽車(chē)用增壓器的加速性能也成為重要課題。渦輪直徑的減小，對轉子的轉動(dòng)慣量減低效果很大。

徑流渦輪葉輪的比較
   ①傳統型；②高比轉速型；③高比轉速混流型
   為此，根據小型化、大容量化的要求，開(kāi)發(fā)了高比轉速的徑流渦輪，它減小了進(jìn)口直徑、增大了出口直徑以便能增加流量。這種高比轉速的渦輪，用于汽車(chē)用的渦輪增壓器，比傳統型的渦輪形狀更小，重量也可減輕20%以上。
   小型高比轉速的高速型渦輪增壓器
   ①傳統型；②新型
   最近，不僅開(kāi)發(fā)了高比轉速的徑流渦輪，而且還開(kāi)發(fā)了混流型渦輪。這樣，混流型渦輪流量比高比轉速型的漏輪流量約增大14%，效率也提高了幾個(gè)百分點(diǎn)。此項成果已被應用于船用柴油機徑流據輪和載重汽車(chē)渦輪。
   混流型渦輪增壓器
二、壓氣機的大流量他與應用范圍的擴大。
   與渦輪一樣，對壓氣機也要求能穩定地在寬廣的流量范圍里工作，亦即為了擴大喘振線(xiàn)和阻塞線(xiàn)之間的工作范圍，把壓氣機葉片設計成向后彎的形式。特別是汽車(chē)用的增壓器，超過(guò)40度的后彎角也不少見(jiàn)。而且，在新壓氣機葉輪的開(kāi)發(fā)中，在加大進(jìn)口直徑，使出口與進(jìn)口直徑差減小的同時(shí)，采用型線(xiàn)長(cháng)而平滑的葉片的高比轉速型的新型葉輪，已經(jīng)成為主流。
   高比轉速型壓氣機的相對速度
   ①相對馬赫數；②葉片型線(xiàn)長(cháng)度；③傳統型
   其結果使比轉速由傳統的0.15以下提高到0．20左右。而且最近開(kāi)發(fā)了混流型的葉輪，通過(guò)許多效值模擬與實(shí)驗表明，甚至出現了比轉速高達0．24的壓氣機葉輪。
   壓氣機葉輪的比較
   ①高比轉速混流型；②傳統型
   一方面，為了擴大流量使用范圍不僅在葉片的葉型方面進(jìn)行了開(kāi)發(fā)，也進(jìn)行了罩殼形狀的改進(jìn)。并且人們對導風(fēng)輪處，設置旁通通道作了新的嘗試。即在小流量時(shí)氣流可以在旁通通道內進(jìn)行循環(huán)，以防止喘振而在大流量時(shí)也可以從通道內吸入空氣，使阻塞推遲。
   這是一項嶄新的嘗試。其結果與傳統型相比較，喘振線(xiàn)可以向小流量一側移動(dòng)2O～30%，而阻塞振線(xiàn)可以向大流量一側擴大5~9%。
   導風(fēng)輪處旁通通道的效果
   ①阻塞側；②喘振側
   以上介紹了有關(guān)為實(shí)現渦輪增壓器的高性能化和高技術(shù)化的世界上主要制造廠(chǎng)家技術(shù)開(kāi)發(fā)的動(dòng)向。
   各生產(chǎn)廠(chǎng)家都在積極地解決技術(shù)上的困難，并且根據多種多樣的用戶(hù)需要進(jìn)行著(zhù)開(kāi)發(fā)工作。但是最大的問(wèn)題也許是與成本有關(guān)的問(wèn)題。事實(shí)上，同實(shí)現高性能化，高技術(shù)化相比，在汽車(chē)用的增壓器制造廠(chǎng)家中，在以前的產(chǎn)品中，也把降低成本化置于最優(yōu)先的地位．在今后的增壓器領(lǐng)域中將如何發(fā)展下去，這是值得關(guān)注的。