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今天正在生产或正在运用的许多柴油机都装有涡轮增压器,而且其他类型发动机(无论是天然气发动机,还是汽油发动机或生物柴油发动机)也都装有涡轮增压器。每个发动机制造商和涡轮增压器制造商均有自己的试验和检验其产品的方法。随着人们对效率的要求越来越高和对性能的研究越来越细致,在发动机设计中性能模拟显得更为重要。 相似文献
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高流量高压比新系列涡轮增压器 总被引:2,自引:0,他引:2
ABB公司开发了一种新的TPS..—F33系列涡轮增压器,可以满足目前和未来功率范围为500—3500kW的小型中速柴油机和大型高速柴油机及气体燃料发动机的要求。其开发的目标是:提高高效率工况下的压比和流量,提高可靠性、寿命及可维修性。TPS..—F33系列涡轮增压器与TPS..D/E系列涡轮增压器的外形尺寸相同,包括4种涡轮增压器型号。这些增压器具有较高的功率密度,因而可以大大提高发动机的功率。本报告曾在200l年国际内燃机会议(CIMAC)上获奖。文中介绍了新系列涡轮增压器的结构、性能,新压气机叶轮开发的过程,新系列涡轮增压器的试验结果以及与柴油机和气体燃料发动机的匹配情况。 相似文献
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涡轮增压柴油机以超低排放达到了较高的平均有效压力水平。传统涡轮增压器的涡轮与压气机的匹配要达到期望的性能和响应特性变得越来越困难。为了满足排放法规的要求,采用超高水平的废气再循环控制氮氧化物排放,采用柴油颗粒过滤器控制碳烟和颗粒排放。这些技术使涡轮修正流量减少到压气机修正流量的一半,从而使压气机与涡轮的匹配恶化。介绍一种通过改变压气机作功一转速关系来显著改善涡轮性能的新设计理念。通过使用双面压气机叶轮,使压气机的1个叶轮停止工作,从而改善压气机的流量范围。由于压气机的流量范围得到改善,叶轮后弯曲率得以减小,进而改善了高压比能力。与球轴承相结合,该理念会使单级涡轮增压器的涡轮效率改善几十个百分点,压力高、流量范围大、尺寸小的压气机能提供传统结构的涡轮增压器所无法达到的性能水平。 相似文献
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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。 相似文献
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提高效率和能力始终是用于柴油机的大型涡轮增压器所追求的目标。涡轮增压器的高效率可以降低发动机的热负荷和提高热效率。同样地,涡轮增压器能力的增大可以使涡轮增压器的尺寸达到最小化,而这对于降低发动机的成本和节省空间是有利的。另一方面,涡轮增压器的设计者有时又不情愿改变设计,因为新的设计很可能就是产生技术问题的原因,而传统设计的可靠性已经被许多运用经验所证明。然而,三菱重工业有限公司还是作出决定,对其MET型涡轮增压器进行必要的设计修改,即改变涡轮叶片、涡轮进气壳与出气壳以提高涡轮增压器效率和涡轮能力。对已被理想的运用经验所证明的目前的设计的机械强度进行了核实并与新设计进行了对比。上述新部件的计算分析和试验结果表明,它们的性能要比目前的设计高得多。另外,为了降低进气消声器处的噪声水平和压力降,根据分析结果亦对消声器的设计进行了修改。新设计的优点已由涡轮增压器台架试验所证实。尽管上述设计修改不是很大,但对于改进性能却是有效的,并且对设计相容性或者对已得到证明的涡轮增压器的可靠性只有最小程度的影响。整篇文章勾划出下一代三菱涡轮增压器的概貌。 相似文献
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米勒循环是降低柴油机NOx排放的有效措施.现建立涡轮增压柴油机米勒循环热力学分析模型.研究了几何压缩比、有效压缩比、空燃比、涡轮增压器效率等对发动机性能的影响规律.考虑到实际发动机的爆发压力和NOx排放限制,对发动机的性能进行了优化设计.研究结果表明,只有进行参数优化匹配且涡轮增压器效率较高时,采用米勒循环才能提高热效... 相似文献
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Concepts NREC公司推出一种旨在填补柴油机和涡轮增压器之间的工程设计空白的新软件产品——TurboMatch。该软件为设计涡轮增压器以及分析涡轮增压器的压气机、涡轮和其他组件与柴油机之间复杂的相互作用提供整套方案。 相似文献
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瑞士ABB涡轮增压器公司宣布,目前它正在向开发新一代柴油机和气体燃料发动机的制造商提供其全新的A100涡轮增压器。A100涡轮增压器的设计目标是,能为开发首要目标放在发动机减排上以满足最新的环保法规要求的单级、高效、高压涡轮增压作出重大贡献。 相似文献
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通过对TPR56-F33-VTG增压器与R12V280ZJ柴油机的配套,研究了可变涡轮增压柴油机对环境条件变化的适应性以及对部分负荷柴油机性能的影响.结果表明,通过调节可变涡轮可大幅度提高柴油机的部分负荷性能和大范围减少环境条件对柴油机性能的影响. 相似文献
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KBB公司于2001/2002年开始推出用于功率范围为500-3000kW的中速四冲程柴油机和气体燃料发动机的HPR系列径流式涡轮增压器。本文介绍该系列涡轮增压器成功应用的范例。目前共有100多种不同型号的HPR系列涡轮增压器装用于30多种型号的发动机。为了进一步改进涡轮增压器的运用可靠性,KBB公司在最近几年中作了大量的开发工作。开发了一种专门的径向涡轮喷嘴环涂层,优化了涡轮清洁的冲洗方法,这两项措施都是为了延长发动机烧重油运行时涡轮增压器的寿命。为了适应在更高的排气和机油温度下运用,亦对轴承系统进行了改进。这尤其是在气体燃料发动机应用情况下大大加强了耐久性。
现代柴油机的涡轮增压尤其对压气机提出了高的要求。第一代HPR压气机(A系列)被设计成在100%发动机负荷工况压比为4.2。在随后的几年中,与发动机相关的涉及增压空气压力和涡轮增压器效率的要求迅速提高。
为了满足发动机制造商的这些要求,对压气机作了进一步的全面开发。这导致推出了B系列和C系列压气机,从而拓宽了HPR压气机产品范围。在100%发动机负荷工况下,B系列和C系列压气机的压比分别达到4.5和4.8。在有效转速范围内,其效率超过80%,最高达84%。
自2000年以来,由于全球运输和能量需求的增长,KBB公司一直能够不断地扩展其涡轮增压器业务,并不断地赢得新的客户。这不仅要求在压气机设计过程中,而且同样要求在发动机制造过程中有高效的工具。 相似文献
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PeterMullins 《国外内燃机车》2002,(4):31-32
简述了涡轮增压器的最新发展,其中包括采用计算流体动力学(CFD),有限元分析(FEA),新型软件等设计方法和手段以及采用新型材料等,使涡轮增压器能够满足柴油机的各种要求。 相似文献
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曹阳 《铁道机车车辆工人》2004,(1):15-18
为了提高柴油机单位质量(和体积)所发出的有效功率,铁路内燃机车柴油机普遍采用了涡轮增压器.涡轮增压器结构精密,工作环境较为恶劣,转速极高,是机车的易损部件,且其发生故障后乘务员无法在途中进行应急处理.芜湖机务段配属DF4B型内燃机车62台,2002年就有19台机车发生增压器故障,因增压器故障造成的机破事故有8件,占全年机破总件数的32%,成了质量工作中的主要问题.增压器故障不但严重影响了芜湖机务段的运输生产,同时也成为重大安全隐患,因此,及早发现和预防增压器故障已成为芜湖机务段安全生产的重点工作. 相似文献