快速成型技术在涡轮增压器制造中的应用

以柴油机用增压器叶轮制造为例,概述了快速成型技术在涡轮增压器制造中的应用,叙述了利用快速成型机制造具有复杂型面特征的涡轮增压器用叶轮的过程,概述了涡轮叶轮快速成型制造工艺和铸造工艺,最后提出了快速成型铸造的涡轮叶轮与设计用CAD模型相结合进行叶片精度测量分析的方法及叶片重复性测量工艺的误差分析技术。     

发动机废气涡轮增压知识问答（二）

6．废气涡轮增压器的结构如何？ 图12-7所示为径流式涡轮增压器的结构图。废气涡轮增压器由压气机、涡轮及中间壳体组成。压气机部分由压气机叶轮2、压气机壳3和扩压器4等组成单级离心式压气机：涡轮机部分由涡轮壳12、涡轮和叶轮15、喷嘴环18和涡轮端盖板17等组成单级径流式涡轮机。压气机叶轮2与涡轮机叶轮15装在同一根轴上构成转子组．并支承中间支承体两端的浮动轴承21上。中间支承体左端装有压气机壳3．右端装有涡轮壳12。     

高原环境下增压器压气机叶轮轮毂疲劳可靠性研究

针对涡轮增压器压气机叶轮在高原地区工作时潜在的轮毂疲劳失效模式,研究了高原环境下涡轮增压器转速的变化规律以及压气机叶轮轮毂疲劳失效危险部位的应力。在此基础上,建立了增压器压气机叶轮的轮毂疲劳可靠度计算模型,分析了增压器压气机叶轮轮毂疲劳可靠度随不同海拔高度的变化规律。研究表明,当发动机在高海拔地区工作时,涡轮增压器压气机叶轮发生轮毂疲劳失效的风险在增大,随着海拔高度的增加,压气机叶轮轮毂的疲劳可靠性在降低。     

柴油机涡轮增压器叶轮优化设计

以某废气涡轮增压柴油机为研究对象,以提高发动机性能为目标,使用CFD方法对其涡轮增压器的叶轮进行优化设计。通过分析叶轮内部流场,将叶轮叶片的叶型进行了改进设计,叶轮内部流场得到了优化。通过CFD计算得到了优化后的压气机MAP图,并将优化设计后的增压器安装到柴油机上进行了试验研究。结果表明,根据CFD计算结果对压气机叶轮结构进行优化设计具有可行性,优化设计的压气机能够在全转速范围内降低发动机燃油消耗率。     

高功率柴油机用的可变截面涡轮增压器

高功率涡轮增压柴油机需要一个装有高压比、宽流量、不喘振的高效率压气机的有效进气系统,同样,也需要有可变截面喷咀的高效率涡轮,以便在发动机低转速和小空气流量运转时,涡轮保持高转速。 为了满足上述要求,美国陆军坦克机动车辆研究发展局制订了一项研制涡轮增压器的规划,其中规定涡轮增压器采用后弯叶轮的离心式压气机和径流式涡轮。为了控制喘振,压气机采用楔形可转动叶片扩压器;为了控制涡轮进气面积,径流式涡轮采用可转动喷咀叶片。 涡轮增压器经过几次反复设计和台架试验后,又同发动机一起进行了广泛的试验。通过试验证实,采用这种涡轮增压器能使柴油机性能得到相当大的改善。     

小型压气机叶轮五轴铣加工策略及设计考虑

以小型车用J45涡轮增压器压气机叶轮为研究对象,采用五轴铣数控加工技术,研究复杂叶片型面的加工方法,完成对加工过程中的刀路轨迹等加工参数的规划,编制加工程序,加工出的叶轮实物表明所采用的加工方法简单高效,满足使用精度要求。进一步针对加工仿真及实物加工过程中出现的问题和难点,结合压气机叶轮几何设计,在满足气动性能要求前提下通过调整设计参数来改善加工质量,为考虑加工因素的压气机叶轮多学科优化策略提供了依据。     

轴的变形及配合间隙对增压器转子动平衡的影响

转子是增压器的关键部件,它的转速非常高,因而对转子的动平衡提出了很高的要求。例如GJ-110型增压器要求压气机叶轮不平衡量<0.5μ,涡轮叶轮不平衡量<0.5μ,转子总成压气机端不平衡<1.0μ。这里所说的μ,是指质量中心与旋转中心线距离为1微米时所产生的不平衡力矩。     

6110T型车用柴油机增压器的研制

本文介绍了解放牌6110T型车用柴油机的增压器的选型、结构设计和配机试验。所选用的GJ-70型增压器的最高设计转速为13000rpm;最大压比为2.5;压气机叶轮直径为70mm,采用径向离心式结构,共16个叶片,其绝热效率为73％;涡轮叶轮采用星形向心式结构,有11个叶片;支持轴承采用两个全浮动轴套。 6110A型柴油机与GJ-70增压器配用后,发动机最大功率提高41.1％,最大扭矩提高58.5％,比油耗降低11％。GJ-70型小型高速增压器的设计满足了6110T型柴油机的设计要求。     

关注中国轿车柴油化进程——访霍尼韦尔汽车零部件服务(上海)有限公司亚洲市场总监马家杰先生

在2007年6月召开的第四届上海国际发动机及制造技术展览会上，霍尼韦尔集团增压器产品的展示区特别引人注目。可变截面涡轮增压技术（VNT）、双级涡轮增压、钛合金压气机叶轮涡轮增压器……霍尼韦尔带来了很多其在全球范围内的新技术。为此，本刊记者采访了其亚洲市场总监马家杰先生。     

发动机废气涡轮增压器损坏的原因及预防措施

废气涡轮增压器本身不是一种动力源,也就是说它本身不产生动力,它是利用发动机排气中的剩余能量来工作的,其作用是向发动机提供更多的压缩空气。涡轮增压器安装在发动机排气道上,发动机汽缸排出的废气推动涡轮叶轮转动。涡轮叶轮又通过转子轴,再带动压气机叶轮将经过空滤器滤清的空气加压后送人汽缸。因为进入汽缸的空气增多,所以允许喷入更多的燃油同时使燃油更充分地混合燃烧,从而使发动机产生更大的功率和降低排放。     

涡轮增压器轴向力稳态数值模拟及优化

采用Numeca数值分析软件建立了某增压器涡轮机及压气机端流场网格模型,并计算出发动机不同转速下涡轮增压器的涡轮端及压气机端的稳态轴向力分布,分析得出由涡轮端指向压气机端方向的轴向力值较大,而由压气机端指向涡轮端方向的轴向力值较小。对压气机叶轮流场进行了分析,发现压气机叶轮背部间隙内的静压分布与轴向力大小紧密相关;研究了叶轮叶顶间隙对轴向力的影响,发现叶轮轴向间隙对轴向力的影响比径向间隙大,但效率损失亦较大。在保证涡轮机效率不降低的原则下,对涡轮箱流道截面进行了改进,轴向力在发动机高转速下降低约8N。     

增压器混流涡轮的设计和试验研究

为了提高车用增压器涡轮的性能,针对某柴油机匹配的JP78B增压器进行了混流涡轮设计和试验研究。利用叶轮机械CFD软件NUMECA,对所设计的8个混流涡轮叶轮进行了叶轮内部流动的计算,分析了叶轮进口倾斜角、叶轮进口攻角、叶轮宽度和叶片数对混流涡轮叶轮性能的影响,进行了混流涡轮和径流涡轮的性能试验。试验结果表明,混流涡轮比径流涡轮效率高,并且涡轮最高效率点的u/co小。     

碳纤维增强塑料压气机叶轮的研制开发

用碳纤维增强塑料代替目前正在使用的铝合金来制造涡轮增压器的压气机叶轮，具有强度高、耐久性好和可靠性高的优点，并使叶轮质量降低了48％，降低了转子惯量．提高了转子加速性能，缩短了涡轮增压器的响应滞后。研究的内容包括超工程塑料聚合物复合材料的研制，碳纤维表面处理、造型工艺及无损检验等关键技术。     

径流式涡轮增压器叶片成形方法

压气机叶轮和涡轮是涡轮增压器的关键零件，其叶片的成形方法和模具设计制造堪称一项专门技术．本文对几种常用的叶片成形方法作一介绍和评估．叶型曲线是叶轮设计中的一个重参数，雷姆（Lame）椭圆是目前国际上广为采用的型式，本文将对其在叶型曲线上的应用进行阐述，并对其优越性作了说明．     

废气涡轮增压器故障排除须知

一、涡轮增压器的基本知识 见图1,涡轮增压器是利用发动机气缸排出的废气推动涡轮叶轮转动,再带动压气机叶轮将经空气滤清器滤清的空气加压后送入气缸。因为进入气缸的空气增多,所以喷入更多的燃油或使燃油更充分的燃烧,从而使发动机产生更大的功率或降低排放污染。 旁通式增压器具有低速扭矩大     

涡轮增压器气动轴向力的数值计算北大核心

应用计算流体动力学软件,以涡轮增压器自循环全工况性能试验为依据,计算了压气机级和涡轮级所承受的轴向力,并进一步对比了叶轮背盘有无篦齿的轴向力,分析了篦齿对轴向力的影响。研究表明:对于增压器自循环试验而言,大部分工况下涡轮增压器轴向力方向是由涡轮端指向压气机端,在低转速区某些工况,轴向力方向会反向;影响叶轮及涡轮表面压力大小及分布的因素,会对轴向力产生一定影响;由于齿腔对流体的动能有一定的耗散作用,影响了轮背壁面高速旋转所引起的气流速度和压力的径向分布,交错篦齿结构能够抵消部分蜗舌和压气机壳几何周向非均匀性对流动的影响,使轮背压力分布更为均匀。     

利用RP技术制造增压器涡轮叶轮

为了缩短研制周期，降低制造成本，采快速成型技术制造了HIF增压器涡轮叶轮。涡轮叶轮制造如下：根据设计的叶型数据，采用CAD技术建立叶轮的精确三维实体模型，然后基于以选区激光烧结为原理的快速成型技术直接成型出供叶轮精密铸造用的消失模，最后以K13高温合金铸造出涡轮叶轮。利用快速成型技术制造的涡叶轮，已加工成涡轮并涡轮性能试验，达到了设计要求。     

在涡轮增压器压气机和涡轮叶轮设计上空气动力学研究的最新进展

本文介绍三菱重工业有限公司(MHI)新研制的“G”系列压气机叶轮和涡轮叶轮。与以前设计相比,在流通能力相同时,新一代叶轮惯性较低,性能提高,尺寸减小。下面说明这种现代化的增压器叶轮设计特点及其在燃气试验台和发动机测功器上的性能改善情况。     

SOFIM8140．27S发动机涡轮增压器的使用与检修

为了提高发动机的功率,降低油耗,减少排放和噪声,依维柯SOFIM8140.27S发动机采用增压压力自控式废气涡轮增压器,其型号为Garrett TA03.它位于发动机的右前侧,与发动机缸体之间装有隔热板.Garrett TA03型增压器主要由涡轮机、压气机、壳体、限压阀等组成.涡轮与压气机的叶轮装在同一转子轴上,转子轴采用全浮动轴承.在增压器前部的排气歧管上装有一活门式限压阀,其作用是在高速、大负荷时有一部分废气不再进入涡轮机,防止增压器超速.     

依维柯Garrett TA03型涡轮增压器的使用与检修

“为了提高发动机的功率，降低油耗，减少排放和噪声，依维柯SOFIM8140.27S发动机采用增压压力自控式废气涡轮增压器，其型号为Garrett TA03。它位于发动机的右前侧，与发动机缸体之间装有隔热板。Garrett TA03型增压器主要由涡轮机，压气机、壳体、限压阀等组成。涡轮与压气机的叶轮装在同一转子轴上，转子轴采用全浮动轴承。在增压器前部的捧气歧管上装有一活门式限压阀，其作用是在高速、大负荷时有一部分废气不再进入涡轮机，防止增压器超速。