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 горячих газах и стенде 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 пробеге 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.