В мире главной целью является улучшение топливной экономичности без ущерба каким-либо другим критериям производительности. На первом этапе исследование параметров лопастного диффузора показывает, что повышение эффективности в соответствующих рабочих зонах возможно за счет уменьшения ширины карты. На основе результатов были разработаны три конструкции различной геометрии различной сложности на основе лопастных диффузоров. Результаты испытаний на стенде для испытаний горячего газа и стенда для испытаний двигателей показывают, что все системы способны повысить эффективность компрессора и, таким образом, улучшить экономию топлива в основном диапазоне движения двигателей большой мощности.
Дополнительные проблемы связаны с необходимостью обеспечения высокой долговечности, низкого уровня шума и хороших переходных характеристик двигателя. Таким образом, конструкция компрессорной системы всегда представляет собой компромисс между высокой эффективностью, широкой шириной карты, малым весом рабочего колеса и высокой долговечностью, что приводит к созданию ступеней компрессора со значительными аэродинамическими потерями на основном диапазоне движения магистральных транспортных средств и, следовательно, к снижение топливной экономичности. Решение этой фундаментальной проблемы конструкции компрессора путем введения изменяемой геометрии может привести к снижению совокупной стоимости владения, что является главным аргументом в пользу двигателей большой мощности. За исключением клапанов рециркуляции, применяемых в турбокомпрессорах легковых автомобилей, компрессоры с изменяемой геометрией не нашли своего применения в серийном производстве, хотя в этой области проводились глубокие исследования.
Три регулируемых компрессора были разработаны с целью улучшения топливной экономичности двигателей большой мощности в основном диапазоне движения без ухудшения номинальной мощности, пикового крутящего момента, устойчивости к помпажам и долговечности. На первом этапе были определены требования к двигателю в отношении ступени компрессора и определены наиболее важные рабочие точки компрессора. Основной запас хода магистральных грузовиков соответствует рабочим точкам при высоких перепадах давления и малых массовых расходах. Аэродинамические потери из-за очень тангенциальных углов потока в беслопастном диффузоре играют доминирующую роль в этом рабочем диапазоне.
Ссылка
БЕНДЕР, Вернер; ЭНГЕЛЬС, Бертольд: Турбокомпрессор VTG для тяжелых коммерческих дизельных двигателей с высокими тормозными характеристиками. 8. Ауфладетехническая конференция. Дрезден, 2002 г.
БЁМЕР, А; ГЕТШЕ-ГЕТЦЕ, Х.-К. ; КИПКЕ, П ; КЛЕЙЗЕР, Р ; НОРК, Б: Zweistufige Aufladungskonzepte fuer einen 7,8-литровый двигатель Tier4-final Hochleistungs-Dieselmotor.16. Aufladetechnische Konferenz. Дрезден, 2011 г.
Время публикации: 29 марта 2022 г.