雙渦輪增壓的案例
雙渦輪增壓技術解析
雙渦輪增壓是渦輪增壓的方式之一。針對廢氣渦輪增壓的渦輪遲滯現象，串聯一大一小兩只渦輪或并聯兩只同樣的渦輪，在發動機低轉速的時候，較少的排氣即可驅動渦輪高速旋轉以產生足夠的進氣壓力，減小渦輪遲滯效應。
在雙渦輪增壓的汽車上會看到2組渦輪通過串聯或者并聯的方式連接。并聯指每組渦輪負責引擎半數汽缸的工作，每組渦輪都是同規格的,它的優點就是增壓反應快并減低管道的復雜程度。
使用雙渦輪增壓，就是采用2個相互獨立的渦輪增壓器的增壓系統。當發動機在2個渦輪增壓器的共同作用時，進氣效率大幅提升，增壓效果更加顯著，動力性得到很大提升。在發動機轉速較低時，只有一個低速渦輪工作，這時較少的排氣即可驅動這只渦輪高速旋轉以產生足夠的進氣壓力，當發動機轉速提升以后，高速渦輪工作繼續進入高增壓值的狀態，提供一個連貫的強勁動力。
雙渦輪增壓技術在提高發動機動力性的同時，可以改善渦輪增壓的“遲滯現象”。但是，雙渦輪增壓發動機并不能完全消除“渦輪遲滯”現象，畢竟，渦輪增壓器葉輪的慣性作用依然存在。在實際使用中，雙渦輪增壓發動機通常都裝備在直列6缸或V型等排量較大的發動機上。
展開 全新保時捷Macan上市倒計時 2.9T替換3.0T寓意何為？
保時捷現役的3.6T/3.0T V6渦輪增壓發動機在同級別中處于絕對的技術領先地位，然而到了新一代車型上，我們又看到排量僅差0.1L的2.9T渦輪增壓發動機，相比前者有哪些改變，保時捷又是為什么要推出這臺發動機呢？
還得從保時捷的4.8T V8發動機說起，以現在的眼光來看，保時捷的V6雖然不過時，但那臺4.8T V8發動機只是世紀初4.5L V8自吸的一個升級版，雖然加了直噴、雙渦輪等外圍組件，但一些全新的技術應用和優化思路在這臺老構型機頭上已經沒法實現，新一代Panamera Turbo上的4.0T V8發動機才是保時捷新技術的開始。
頂置雙渦輪增壓器
這臺4.0T發動機雖然排量略有縮減，但配合雙渦輪雙渦管增壓器的加持，最大功率同樣可以達到550馬力，同時還采取了排氣歧管頂置的方案，并且還順便把排氣歧管也一并整合進缸蓋里面，另外還融入了閉缸系統，可以實現四缸運轉，提高燃效。而現在這臺2.9T V6發動機則是全新4.0T V8發動機減缸后的產物，頂置雙渦輪依舊，但單邊三缸的不容易實現平衡運轉，所以舍棄了閉缸技術，但加入了一根平衡軸以平衡90°夾角缸帶來的一階諧振。
為什么2.9T的功率比3.0T的功率大這么多？
不是大排量比小排量動力更強嗎？雖然說只是0.1L的差距，但是被更小排量的發動機碾壓，這是怎么回事？這款2.9T發動機是奧迪和保時捷合作，由奧迪主導研發的，最初這款發動機是搭載在奧迪RS4，從結構方面來看，這款2.9T發動機與搭載到保時捷Panamera Turbo車型上的4.0T雙渦輪增壓V8發動機基本一致，結構上的區別僅僅是“少了兩個缸”而已。
其次，保時捷2.9T和3.0T發動機雖然都是渦輪增壓，但是3.0T的只是一個v6單渦輪增壓的。
展開 測評 | 尋找更安靜的車型（三）
技術數據
V12雙渦輪增壓、前置引擎、后驅動
最大功率 5250RPM最大功率420千瓦 (570馬力)
輪胎：固特異高效抓地力輪胎
V./h. 255/45 – 285/40 ZR 20 Y
加速時間：0至100公里/小時加速時間4.9秒
最高車速：250公里/小時
一輛行駛的、寧靜的綠洲——只要你不經常加速行駛。誰會這么做呢？畢竟是勞斯萊斯…
1
梅賽德斯S500 LWB
您不會聽到引擎發出聲音
梅賽德斯S 500 LWB 只有當新S級在油門全開的急加速下行駛時，駕駛員才能聽到引擎蓋下的增壓V8汽油引擎的聲音。這臺引擎由大量非織物隔音材料包裹。455馬力所產生的噪聲在0-100公里/小時的加速過程中，傳遞至車內，成為微妙的咆哮聲。然而，以130公里/小時的最高車速巡航時，在車內幾乎聽不到雙渦輪增壓引擎的任何聲音。無論是在穩定車速下，還是在鵝卵石路面上，車內噪聲非常平靜，令人印象深刻。
展開 發動機竟然有52種--史上最全發動機技術大全?。ㄏ拢?/span>
廢氣渦輪增壓是靠發動機排氣的剩余動能來驅動渦輪旋轉，優點是渦輪轉速高、增壓值大對動力提升明顯，缺點是有渦輪遲滯現象，即發動機在轉速較低（一般在1500—1800轉以下）排氣動能較小，不能驅動渦輪高速旋轉以產生增大進氣壓力的作用，這時候的發動機動力等同于自然吸氣，當轉速提高后，渦輪增壓起作用了動力會突然提升。
雙渦輪增壓器的串聯與并聯：在雙渦輪增壓的汽車上會看到2組渦輪通過串聯或者并聯的方式連接。并聯指每組渦輪負責引擎半數汽缸的工作，每組渦輪都是同規格的，如保時捷911 turbo，Skyline GT-R的RB26DETT，Supra的2JZ-GTE和BMW新的3.0雙渦輪增壓都是并聯渦輪的杰出代表，其優點就是增壓反應快并減低管道的復雜程度。
串聯渦輪通常是一大一小兩組渦輪串聯搭配而成，低轉時推動反應較快的小渦輪，使低轉扭力豐厚高轉時大渦輪介入，提供充足的進氣量，功率輸出得以提高，RX-7的13B-REW引擎就是串聯渦輪的好例子。常見的渦輪增壓都是單渦輪增壓，分機械式渦輪增壓、廢氣渦輪增壓和復合式渦輪增壓。
51.VIM ： （可變進排氣歧管技術發動機）
蘭博基尼蘭博基尼VIM可變進排氣歧管技術發動機
90年代中期以后，可變進氣歧管技術在汽上越來越流行。這種技術能提高發動機在中低轉速時的扭力輸出，對燃油經濟性和高轉速動力沒有壞的影響，因而能改善發動機的適應性。
通常的固定式進氣歧管，只能按照發動機的具體要求，或者按照高轉速和低轉速時的要求進行最優化的幾何設計，或者采用折中的辦法，但是無論那種設計，都不能兼顧到不同轉速時的需求?？勺冞M氣歧管技術則可以分兩段或更多的級數來適應不同的發動機轉速。
展開 
單渦輪雙渦管技術
單渦輪雙渦管就是將一個渦輪增壓器的氣流在經過渦管時分為兩股氣流，每股氣流負責發動機一半的氣缸，與雙渦輪相比，單渦輪的設計也減低了排氣脈沖相互干擾的情況。
單渦輪雙渦管增壓器結構跟普通的渦輪增壓器大同小異，可以簡單理解為在普通渦輪的廢氣入口處增多了一條廢氣通道，不同的是渦輪是由兩個通道的廢氣驅動。雙渦管指的就是排氣渦管。等于一個渦輪組由一個進氣增壓渦輪，連接兩個排氣渦輪組成。這個結構的好處在于可以充分利用可變氣門正時技術來根據不同轉速下氣缸的吸排氣延遲來進行氣門操作
展開 GT-Power建模--汽車機械、渦輪增壓兩級增壓仿真分析 ￥300
"GT-Power 專業的發動機及車輛仿真軟件，本文作者根據客戶要求，利用GT-Power建立機械增壓+渦輪增壓兩級增壓的乘用車仿真模型，分析兩種增壓方式及兩級增壓對車輛性能的影響"
詳細分析及模型：QQ315673349
一、不帶渦輪增壓的自然吸氣發動機仿真
1、仿真模型
2、仿真結果
2.1功率：
2.2扭矩：
2.3油耗率
3、簡要分析
自然吸氣發動機，最大功率108kW最大扭矩186.8kW。在2000至3000RPM公開燃油消耗率最低為280g/kWh
展開 應用CFD提高增程式電動車的渦輪增壓器的效率
另外，使用低排量發動機造成的功率限制也促使ACR研究渦輪增壓以增加發動機的功率。在此期間，ACR引入了熱流體分析工具來幫助他們開發新的渦輪增壓器。ACR首席執行官兼總裁Hiroshi Matsuoka先生建議使用計算仿真作為設計工具，近年來人們對技術水平大幅提升的仿真工具越來越有信心。
Kishishita先生和他的團隊最初使用了一家外國公司開發的CFD工具，但沒有將該工具應用到他們的設計過程中，因為操作起來太困難。松岡先生建議使用具有 強大本地支持的軟件，這將使他們能夠快速解決問題，最后他們選擇了Cradle CFD。
設計高效的渦輪增壓器
圖3: EREV渦輪增壓器
圖4：渦輪增壓器的渦輪
Kishishita先生的團隊正在開發一種渦輪增壓器，它將比日本Kei微型車中的世界上最小的渦輪增壓器更有效率。ACR渦輪增壓器將只使用典型的Kei微型汽車渦輪增壓器的三分之一的流量。(圖3和圖4) 。
展開 應用CFD提高增程式電動車的渦輪增壓器的效率
另外，使用低排量發動機造成的功率限制也促使ACR研究渦輪增壓以增加發動機的功率。在此期間，ACR引入了熱流體分析工具來幫助他們開發新的渦輪增壓器。ACR首席執行官兼總裁Hiroshi Matsuoka先生建議使用計算仿真作為設計工具，近年來人們對技術水平大幅提升的仿真工具越來越有信心。
Kishishita先生和他的團隊最初使用了一家外國公司開發的CFD工具，但沒有將該工具應用到他們的設計過程中，因為操作起來太困難。松岡先生建議使用具有強大本地支持的軟件，這將使他們能夠快速解決問題，最后他們選擇了Cradle CFD。
設計高效的渦輪增壓器
圖3: EREV渦輪增壓器
圖4：渦輪增壓器的渦輪
Kishishita先生的團隊正在開發一種渦輪增壓器，它將比日本Kei微型車中的世界上最小的渦輪增壓器更有效率。ACR渦輪增壓器將只使用典型的Kei微型汽車渦輪增壓器的三分之一的流量。(圖3和圖4) 。
圖5：用模擬方法評估渦輪增壓器葉片的幾何形狀。
ACR的工程師使用Cradle CFD來確定渦輪增壓器轉子葉片的最佳幾何形狀，最佳設計產生了一個理想的出口角，以獲得高效率。計算機模型中使用了大約600萬個網格元素(圖5) 。分析結果顯示，渦輪增壓器的效率隨著出口角的減小而增加。通過使出口角達到最小值，使流出損失最小化，這最大限度地減少了摩擦損失和能量轉化為熱量，從而提高了效率(圖6 ) 。
展開 MAN主機渦輪增壓器排氣葉片損傷故障原因分析
1、MAN NR34/S主機渦輪增壓器的工作原理
柴油機增壓器運行中，利用發動機排出的廢氣來推動渦輪室內的渦輪，渦輪又帶動同軸上的葉輪轉動，葉輪的轉動時會吸入空氣并壓縮，壓縮后的空氣壓力增大，通過空氣冷卻器冷卻后進入氣缸，空氣壓力和密度增大可以增加柴油主機的輸出功率。
NR34/S增壓器包含一個一級徑流式廢氣葉輪和一個一級徑流式壓氣葉輪,整個轉子通過2個滑動軸承支撐。
廢氣葉輪與轉子軸是整合一體的，近氣壓縮葉輪通過外部鎖緊螺母裝配到轉子軸上。
圖1 NR34/S型增壓器整體結構
NR34/S型增壓器整體結構如圖1所示，在柴油機的運行中，柴油機燃燒后的廢氣進入排煙總管后，從①位置進人增壓器廢氣渦輪入口，經過廢氣渦輪入口的噴嘴環②葉片導向，推動廢氣渦輪③轉動，之后廢氣進入尾端的排煙管⑤排到大氣中。
在廢氣渦輪轉動同時，新鮮空氣通過進氣濾器(6.1)、 消 音 器(6.2) 進人進氣渦輪⑧，通過進氣渦輪的轉動壓縮空氣，壓縮后的空氣通過擴壓器⑨和壓氣機外殼①進入進氣管內。
增壓器轉子軸承箱里有兩個軸承支撐整個轉子，一個滑動軸承，一個推力軸承，推力軸承靠近壓氣機葉輪側，起到定位及支撐作用。
兩個軸承通過公用管線提供潤滑油。
展開 借助轉子動力學分析評估渦輪增壓器設計
在生活中，人們經常用 turbocharged（渦輪增壓）這個詞來形容一種精神百倍的狀態，比如 turbocharged 咖啡比一杯普通咖啡更加提神。但渦輪增壓器的真正功能不是提升精神，而是提升速度；不是在清晨的咖啡杯中，而是在內燃機中發揮作用。渦輪增壓器利用渦輪實現強制進氣，它通常使用流體動力軸承作為支撐。然而，軸承會自然產生可導致負阻尼和系統故障的交叉耦合軸承力。借助轉子動力學建模，你可以分析交叉耦合軸承力給渦輪增壓器設計帶來的影響。
什么是渦輪增壓器？
渦輪增壓器通過迫使額外的空氣進入發動機燃燒室來增加內燃機的效率和功率輸出。這種裝置通常應用于基本交通運輸方式中，例如汽車（包括燃氣動力和柴油車）和摩托車，也應用于大型的交通工具，例如火車、輪船、飛機和航天器。
航天器推進系統中的渦輪增壓器的剖面圖。圖片由 Quentin Schwinn（美國宇航局）提供，此作品在美國處于公有領域，通過 Wikimedia Commons 分享。
在發動機系統中，支撐渦輪增壓器的流體動力軸承中存在的交叉耦合力在轉子中通常起負阻尼作用。負阻尼會增加軸承失效的風險，實際上整個系統的故障風險都會增大。如果車輛發動機中的渦輪增壓器發生故障，汽車可能會起火。
為了設計能夠平穩運行的渦輪增壓器，你可以使用“轉子動力學模塊”進行轉子動力學分析，此模塊屬于“結構力學模塊”和 COMSOL Multiphysics? 軟件的附加產品。
COMSOL? 軟件中適用于渦輪增壓器設計的 2 種研究
該示例中的簡單渦輪增壓器模型包含一個渦輪機、一個壓縮機和兩個流體動力軸承：
“轉子動力學模塊”提供了兩個專用于渦輪增壓器建模的功能，方便用戶創建幾何模型以及物理場和研究設置。
適用于渦輪增壓器模型的兩種轉子動力學研究。
展開 渦輪增壓系統故障排查方法
故障排查：
發現增壓器過熱時應首先檢查發動機的供油正時和噴油質量；然后檢查增壓器潤滑油供應是否正常，最后檢查增壓器的內部機件是否有損壞。
3，增壓器異常損傷
原因分析：
潤滑油不清潔，增壓器的工作轉速在6000轉／分鐘以上，它的軸承要求實現液體潤滑，因此潤滑油的清潔度對其使用壽命的影響非常大；
潤滑油壓力低，供油量不足。增壓器潤滑油的壓力通常在200千帕以上，機油壓力低會造成軸承的供油不足，從而喪失液體潤滑條件，引起軸承的異常磨損。
故障排查：
在使用過程中要注意潤滑油的清潔，經常檢查和保養空氣濾清器，要保證潤滑油的壓力，對壓力不足時要及時進行排除故障。
4，增壓壓力下降
原因分析：
進氣阻力增大，它包括濾清器有臟物、中冷器有臟物及進氣蝸殼內有臟物等；
壓氣機轉速下降，它包括渦輪有積碳、渦輪排氣阻力增大、軸承磨損、轉子與殼體有刮碰、海拔高度增加等。
展開 
基于SimSolid的渦輪增壓器配機試驗的減振分析
Turbo-trail vibration simulate based on SimSolid.pdf
分析簡介：
分析目標：由于試驗需要，增加 EGR 系統及適配器，導致整個系 統伸出量很長，在發動機運行試驗過程中，估計會導致振動幅度 過大和零部件失效。試通過計算找出強度薄弱位置，和伸出端的 支承建議方案。
分析手段和類型：1）靜力分析，快速找出結構薄弱位置；2）模態分析及隨機振動響應分析，對比各個支承方案的減振效果。
具體分析結果：見附件。
使用心得：
簡潔高效，減少工程師對工具熟悉和建模的工作量，人工效率和計算效率都極大的提升。我在3天之內一邊學習一邊嘗試十多種設計方案的求解，這是傳統有限元即使是熟練工程師都難以做到的。
特別適用于大規模復雜裝配體，對幾何缺陷和裝配容差的容忍度較高。這在傳統有限元中是非常大的挑戰。
精度方面做過一些案例對比，總體分布趨勢和數量級和傳統有限元結果差別不大，局部會有較大差異，但仍不失為一款優秀的CAE工具，尤其在產品概念階段或定性分析是一個非常強大高效的工具。
在數據導入導出及結果后處理功能上還有待完善。
祝愿SimSolid功能日益強大，早日拓展到電磁、聲學等多物理場分析。也希望數據處理功能更完善簡潔，讓CAE更簡單高效，讓工程師脫離枯燥繁重的建模工作，更多注意力在產品設計和優化上。
展開 寶馬M8 Competition實車曝光 新增大量碳纖維飾件
動力方面，M8 Competition將搭載4.4L雙渦輪增壓V8發動機。據外媒猜測，該發動機的最大輸出功率或為650匹馬力。車型方面，歐洲市場將擁有840d柴油版車型，而售賣至全球的車型為M850i。
（來源：新浪汽車）
ABB副總裁奧利弗：從節能減排到數字化，渦輪增壓系統大有可為
ABB集團高級副總裁、ABB渦輪增壓業務單元全球負責人奧利弗（Oliver Riemenschneider）
日前，在 “ABB 2018電力與自動化世界”活動期間，ABB集團高級副總裁、ABB渦輪增壓業務單元全球負責人奧利弗（Oliver Riemenschneider）接受了本報記者的專訪。他表示，已有百年歷史的渦輪增壓技術在數字化時代仍將得到進一步發展，伴隨著“一帶一路”建設的不斷推進，ABB也將持續加大對渦輪增壓在華業務的投資力度，以更好地為中國和全球用戶提供服務。
奧利弗指出，渦輪增壓系統直接影響發動機的燃油效率。以低速機為例，渦輪增壓系統的效率每提高1個點，即可減少油耗0.3克/千瓦時；采用二級增壓技術后，柴油發動機的氮氧化物排放量和油耗將明顯降低。他說，ABB最新研發的Power2 800-M 兩級渦輪增壓系統，壓比達12，增壓系統效率達75%，可幫助發動機采用強米勒定時，以減少氣閥重疊角和提高功率密度，節省燃油高達10克/千瓦時。該增壓系統在國際海事組織（IMO）規定的氮氧化物排放控制區運行時可減少選擇性催化還原（SCR）系統的尿素消耗量，降低60%的氮氧化物排放。奧利弗表示，結合可變氣門等新技術的應用，渦輪增壓系統可顯著提升船舶發動機的節能減排效果。長期以來，ABB渦輪增壓系統以高于國際工業標準2個點的效率，為廣大終端用戶帶來了良好的效益。
進入數字化新時代，奧利弗認為，得益于數字化技術的支撐，現代的渦輪增壓系統可更全面、更及時地采集發動機工況數據，進行更加準確的診斷分析，以確保發動機的良好運轉。
展開 Fluent仿真實例：渦輪增壓機流場仿真
渦輪增壓機，葉片的轉速是28,000 RPM，空氣進口溫度是302.6K，進口流量是1500 SCFM，壓力出口總壓是153507 Pa。
渦輪增壓器的網格劃分分成3部分：進風管道、葉片和蝸殼。分別獨立劃分網格，需要在交界面處網格加密，有利于交界面的數據精確傳遞。
渦輪增壓機的葉片如下：
1、啟動軟件導入網格
1.1 啟動Fluent軟件，選擇3D求解器。
1.2 導入網格。
重排網格分區，操作：Mesh > Reorder > Domain。
2、模型設置
設置湍流模型為k-epsilon模型。
3、材料設置
渦輪增壓機的轉速很快，會對空氣進行壓縮并產生熱量，所以這里將空氣設置為理想氣體。將空氣設置為理想氣體，軟件會提示將能量方程啟動。
4、計算域設置
首先設置轉速的單位，菜單欄Define > Units…
由于葉片區域是旋轉的，需要設置impeller區域。
在打開的設置頁面設置如下。
5、邊界設置
5.1 進口inlet邊界，Type設置為mass-flow-inlet類型。
5.2 出口outlet，Type設置為pressure-outlet類型。
5.3 葉片旋轉邊界impeller_wall，Type設置為wall類型。
5.4 其他的壁面設置，shell_wall和windin_wall，即所有與周圍空氣接觸的壁面。由于增壓機壁面會和周圍環境對流換熱，這里將對流系數設置為10 w/m2-k。
展開 