涡轮增压器故障分析

涡轮增压器故障的原因 润滑油不足或供油滞后。当涡轮增压器的转速和柴油机负荷增加时，涡轮增压器润滑油的供油也必须增加。因为柴油机高负荷运转、涡轮增压器转速很高时，即使只有短暂的几秒钟对涡轮增压器轴承供油不足，也将造成轴承损坏。在更换机油和机油滤清器时，用清洁的机油预先注满滤清器，换完后第一次启动柴油机时，     

废气涡轮增压器的特性与使用维护

涡轮增压器的三大特性涡轮增压器普遍采用全浮动轴承由于涡轮增压器转子转速高达4500转／分钟以上，常见的机械滚针或滚珠轴承将无法工作，因此，涡轮增压器普遍采用全浮动轴承。     

增压器涡轮性能试验与CFD计算方法的研究

建立了蜗壳与整周叶轮合并的增压器涡轮整机计算模型,在较少的网格数量下,用CFD方法对涡轮内部的流动进行了模拟,得到了涡轮的运行特性,如流量特性、转速特性、效率等。将计算结果与相同条件下的试验结果进行比较,可以看到计算结果基本符合增压器设计阶段性能考核的要求,具有工程化应用的意义。     

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。     

涡轮增压器轴承体传热计算方法研究

通过对涡轮增压器传热机理的研究,利用专业传热分析软件ESC建立了轴承体传热仿真分析的有限元计算模型,对轴承体分别进行了稳态、瞬态的温度场计算,找到了仿真计算中需要优化的输入参数。为验证该轴承体传热仿真计算方法的合理性及计算结果的准确性,对同型号的涡轮增压器进行了试验验证,结果表明,该仿真计算方法合理,计算结果可信。     

考虑浮环支承的涡轮增压器转子系统动力学行为研究

车用涡轮增压器作为一种高速旋转机械是由浮动轴承支承的。在高速高温工况下油膜的强非线性作用使转子系统在较大的转速范围内表现出复杂的动力学现象。本文利用双油膜短轴承模型结合涡轮增压器转子离散化模型进行建模和数值仿真,分别从浮环转速比、特征频谱、油膜偏心率三个方面比较分析来描述涡轮增压器全浮动轴承支承的转子系统的失稳特征。     

涡轮增压器“烧机油”通病的避免

涡轮增压器一般安装在近发动机排气侧,由高温高压的发动机废气来推动,所以增压器的工作温度很高,往往会达到900℃左右。涡轮增压器在工作时涡轮转子的转速可达到10～20万r／min,如此高的转速和温度无法使用常见的滚针或滚珠轴承保证涡轮转轴正常工作,因此涡轮转轴普遍采用全浮动轴承,并由高等级机油来进行润滑。     

增压器涡轮叶片振动分析及其可靠性评价方法研究

针对增压器涡轮叶片振动失效模式,研究了涡轮叶片振动分析与可靠性评价方法。结合某增压器涡轮,利用共振线图建立了涡轮叶片振动失效判据。考虑涡轮叶片振动固有频率分散性与涡轮工作转速随机性的影响,建立了能够体现叶片振动固有频率、工作转速、叶片数、寿命指标、最小谐振阶数等参数的涡轮叶片振动可靠度与失效率计算模型,研究了涡轮叶片振动可靠度与失效率的变化规律,给出了涡轮叶片振动可靠寿命确定方法。运用所建立的方法及模型,能够科学地计算出增压器涡轮叶片振动的可靠度与失效率变化规律以及可靠寿命。     

柴油机涡轮增压器冷却数值研究

某柴油机在标定点工作时涡轮箱进气口排气温度为763℃,要求增压器在此温度下能长期可靠工作。在考虑压气机端和涡轮端流场对轴承体进行热传递的情况下,运用CFD软件进行热流固耦合分析,得到非水冷轴承体与水冷轴承体浮动轴承温度场和涡端密封环处的温度,以评价增压器工作的可靠性,并通过试验验证数值仿真的准确性,为增压器冷却性能的进一步研究提供依据。     

增压器涡轮轮毂疲劳可靠性分析与寿命预测方法

针对增压器涡轮由离心载荷所引起的轮毂疲劳失效模式,基于装甲车辆柴油机耐久性台架考核试验剖面,分析了增压器在不同工况下运行时涡轮转速的变化规律,计算了涡轮轮毂疲劳危险部位的应力历程.通过对涡轮轮毂疲劳强度模拟试验样件的疲劳性能测试,建立了涡轮轮毂疲劳寿命与应力之间的数学模型.在此基础上,研究了涡轮轮毂的疲劳可靠性分析与寿...     

涡轮增压器止推轴承润滑机理数值分析

以流体滑动轴承的润滑理论为基础,分析研究了涡轮增压器止推轴承的工作机理和结构参数与性能的关系。建立了止推轴承及摩擦功率损失的方程式和数值模型,探讨了轴承承载能力与转速、间隙和尺寸等参数之间的关系。结果表明:增大止推轴承的尺寸或转速,承载能力增大;供油温度升高,承载能力下降。     

弹性环阻尼器对涡轮增压器转子动力性能影响研究

以高速涡轮增压器滚珠轴承转子系统弹性环阻尼器(ERSFD)为研究对象,采用有限元分析以及挤压油膜理论对弹性环支承刚度、油膜压力场分布、油膜刚度阻尼以及滚珠轴承转子系统动力学特性等进行了分析研究,并与挤压油膜阻尼器(S F D)进行对比分析.研究发现,弹性环阻尼器的交叉刚度和阻尼很小,有效地改善了挤压油膜阻尼器刚度阻尼自由度耦合问题,刚度阻尼的非线性得到明显的抑制.采用六凸台弹性环阻尼器与滚珠轴承串联组合的增压器进行了台架试验,并与动力学计算结果进行了对比分析.     

车用柴油机加速瞬态过程控制策略研究

设计了车用柴油机在加速瞬态过程中的控制策略,建立了直列4缸电控单体泵柴油机的数学模型,模型包括燃烧模块、进排气系统模块、带中冷的增压器模块和控制器模块。在加速过程中,针对废气涡轮增压器的滞后问题,设计了一阶油门滤波的油量供给策略。通过仿真研究,给出了根据空燃比和发动机转速变化量决定的控制时间常数。     

内燃机涡轮增压多工况匹配研究

提出以车用循环工况总油耗最小为目标的内燃机涡轮增压多工况匹配方法,基于NEDC驾驶循环,采用该方法对某车用1.8 L涡轮增压汽油机进行了涡轮增压多工况匹配的仿真研究。结果表明,涡轮增压多工况匹配可使该发动机最大扭矩提高3%,NEDC驾驶循环平均有效燃油消耗率降低2%。     

燃烧噪声二级影响因素对柴油机声品质的影响

分析了柴油机燃烧噪声产生机理,采用缸压数据计算燃烧噪声,通过台架试验分析了二级影响因素对发动机燃烧噪声的影响,并在消声室中进行了试验验证。试验结果表明,多次分喷定时和分喷油量对燃烧噪声影响明显,结合调节节气门开度、增压器开度和EGR策略,降低了燃烧噪声突变,使整车语音清晰度提高7%,提高了整车声品质。在怠速状态,节气门开度由30%减小到20%,燃烧噪声显著降低,驾驶室内噪声降低2.0dB。     

车用涡轮增压器密封结构的检测

分析了导致增压器机油泄漏的主要原因,提出了检测涡轮增压器密封结构的3种试验方法,即密封环的高温松弛试验、增压器的静态泄漏特性试验和增压器的动态泄漏特性试验。     

Numerical investigation of turbolag reduction in HD CNG engines by means of exhaust valve variable actuation and spark timing control

Turbocharging port-injected Natural Gas (NG) engines allows them to recover gaseous-fuel related power gap with respect to gasoline engines. However, turbolag reduction is necessary to achieve high performance during engine transient operations and to improve vehicle fun-to-drive characteristics. Significant support for the study of turbocharged Compressed Natural Gas (CNG) engines and guidelines for the turbo-matching process can be provided by 1-D numerical simulation tools. However, 1-D models are predictive only when a careful tuning procedure is set-up and carried out on the basis of the experimental data. In this paper, a 1-D model of a Heavy-Duty (HD) turbocharged CNG engine was set up in the GT-POWER (Gamma Technologies Inc., Westmont, IL, US) environment to simulate transient operations and to evaluate the turbolag. An extensive experimental activity was carried out to provide experimental data for model tuning. The model buildup and tuning processes are described in detail with specific reference to the turbocharger model, whose correct calibration is a key factor in accounting for the effects of turbine flow pulsations. The second part of the paper focuses on the evaluation of different strategies for turbolag reduction, namely, exhaust valve variable actuation and spark timing control. Such strategies were aimed at increasing the engine exhaust-gas power transferred to the turbine, thus reducing the time required to accelerate the turbocharger group. The effects of these strategies were examined for tip-in maneuvers at a fixed engine speed. Depending on the engine speed and the applied turbolag reduction strategy, turbolag reductions from 70% to 10% were achieved.