增壓器的案例
MAN主機(jī)渦輪增壓器排氣葉片損傷故障原因分析
(3) 在增壓器維保時，增加增壓器動平衡檢測工藝，消除增壓器轉(zhuǎn)子長時間運(yùn)轉(zhuǎn)后的葉片不平衡問題。
將原有增壓器的12000h維保中間，增加一次6000h增壓器清潔，主要觀察增壓器噴嘴環(huán)處的積碳狀態(tài)，在出現(xiàn)積碳后及時清理。
(4)對比2號主機(jī)A/B側(cè)增壓器運(yùn)轉(zhuǎn)曲線，B側(cè)增壓器轉(zhuǎn)速低于A側(cè)400r/min左右，分析為噴嘴環(huán)出現(xiàn)積碳后，通過增壓器轉(zhuǎn)子的氣量受到減少，影響到轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。
在以后主機(jī)運(yùn)行時，觀察同樣工況下，各主機(jī)增壓器參數(shù)對比，如果出現(xiàn)了400 r/min左右的轉(zhuǎn)速差異，盡量停機(jī)檢查，評估增壓器的狀態(tài)，避免增壓器的損壞。
三、結(jié)束語
通過以上措施的實施，提高了主機(jī)增壓器運(yùn)行的穩(wěn)定性，避免增壓器問題的出現(xiàn)。這些措施，也可以借鑒推廣，對其他發(fā)動機(jī)增壓器設(shè)備的運(yùn)行維保起到提示作用。
主機(jī)增壓器是發(fā)動機(jī)設(shè)備的重要部件，其穩(wěn)定及性能將極大地影響發(fā)動機(jī)設(shè)備的穩(wěn)定性和性能。
同時增壓器在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時，如果出現(xiàn)動平衡失效，極可能對設(shè)備，乃至現(xiàn)場操作人員造成傷害。
關(guān)注設(shè)備運(yùn)行中的參數(shù)變化，分析設(shè)備問題后的影響因素，做好應(yīng)對措施，就能減少設(shè)備故障，避免人身傷害。
展開 『轉(zhuǎn)貼』大眾公司新雙增壓器TSI發(fā)動機(jī)探密
在廢氣渦輪增壓器單獨(dú)工作的時候，控制氣門開啟。這種情況下，空氣沿著同傳統(tǒng)渦輪增壓發(fā)動機(jī)一樣的路徑通過前冷凝器和節(jié)流閥進(jìn)入進(jìn)氣歧管。
通過安裝在水泵中的一個整合了電磁離合器的模塊，壓縮機(jī)才能夠工作。在渦輪增壓的條件下，離合器會使壓縮機(jī)脫離聯(lián)系。
雙增壓器所產(chǎn)生的最大壓力是在1500轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的2.5bar。 是在壓力達(dá)到1.53bar時，由廢氣渦輪增壓器和機(jī)械super增壓器運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的。在0轉(zhuǎn)速條件下，壓縮機(jī)單獨(dú)產(chǎn)生的壓力應(yīng)該在1.8bar左右。
通過旁路氣門的連續(xù)開啟，快速響應(yīng)的渦輪增壓器能夠使壓縮機(jī)的壓力提早降低。在低壓控制下，壓縮機(jī)的運(yùn)行能夠被限制在一個較小的范圍內(nèi)， 從而減少燃料的消耗量。
實際上，這也就意味著壓縮機(jī)只是在發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到2400rpm以后，才需要工作來產(chǎn)生相應(yīng)的壓力。廢氣渦輪增壓器主要是在高動力輸出的條件下達(dá)到更高效的水平并在中等動力輸出的情況下提供足夠的壓力。
為了提高速度，自動的壓力控制器可以在壓縮機(jī)需要牽引力的時候增加壓力，在只需要渦輪增壓器工作就可以滿足需求的條件下，關(guān)閉壓力。在速度下降到低速范圍內(nèi)的時候，壓縮機(jī)會再次打開來提供動力。
展開 借助轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析評估渦輪增壓器設(shè)計
在生活中，人們經(jīng)常用 turbocharged（渦輪增壓）這個詞來形容一種精神百倍的狀態(tài)，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(nèi)燃機(jī)中發(fā)揮作用。渦輪增壓器利用渦輪實現(xiàn)強(qiáng)制進(jìn)氣，它通常使用流體動力軸承作為支撐。然而，軸承會自然產(chǎn)生可導(dǎo)致負(fù)阻尼和系統(tǒng)故障的交叉耦合軸承力。借助轉(zhuǎn)子動力學(xué)建模，你可以分析交叉耦合軸承力給渦輪增壓器設(shè)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(jìn)入發(fā)動機(jī)燃燒室來增加內(nèi)燃機(jī)的效率和功率輸出。這種裝置通常應(yīng)用于基本交通運(yùn)輸方式中，例如汽車（包括燃?xì)鈩恿筒裼蛙嚕┖湍ν熊嚕矐?yīng)用于大型的交通工具，例如火車、輪船、飛機(jī)和航天器。
航天器推進(jìn)系統(tǒng)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(lǐng)域，通過 Wikimedia Commons 分享。
在發(fā)動機(jī)系統(tǒng)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(zhuǎn)子中通常起負(fù)阻尼作用。負(fù)阻尼會增加軸承失效的風(fēng)險，實際上整個系統(tǒng)的故障風(fēng)險都會增大。如果車輛發(fā)動機(jī)中的渦輪增壓器發(fā)生故障，汽車可能會起火。
為了設(shè)計能夠平穩(wěn)運(yùn)行的渦輪增壓器，你可以使用“轉(zhuǎn)子動力學(xué)模塊”進(jìn)行轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析，此模塊屬于“結(jié)構(gòu)力學(xué)模塊”和 COMSOL Multiphysics? 軟件的附加產(chǎn)品。
COMSOL? 軟件中適用于渦輪增壓器設(shè)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(jī)、一個壓縮機(jī)和兩個流體動力軸承：
“轉(zhuǎn)子動力學(xué)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(chuàng)建幾何模型以及物理場和研究設(shè)置。
適用于渦輪增壓器模型的兩種轉(zhuǎn)子動力學(xué)研究。
展開 應(yīng)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(fā)動機(jī)造成的功率限制也促使ACR研究渦輪增壓以增加發(fā)動機(jī)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(fā)新的渦輪增壓器。ACR首席執(zhí)行官兼總裁Hiroshi Matsuoka先生建議使用計算仿真作為設(shè)計工具，近年來人們對技術(shù)水平大幅提升的仿真工具越來越有信心。
Kishishita先生和他的團(tuán)隊最初使用了一家外國公司開發(fā)的CFD工具，但沒有將該工具應(yīng)用到他們的設(shè)計過程中，因為操作起來太困難。松岡先生建議使用具有強(qiáng)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(shè)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(tuán)隊正在開發(fā)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(zhuǎn)子葉片的最佳幾何形狀，最佳設(shè)計產(chǎn)生了一個理想的出口角，以獲得高效率。計算機(jī)模型中使用了大約600萬個網(wǎng)格元素(圖5) 。分析結(jié)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(dá)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(zhuǎn)化為熱量，從而提高了效率(圖6 ) 。
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應(yīng)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(fā)動機(jī)造成的功率限制也促使ACR研究渦輪增壓以增加發(fā)動機(jī)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(fā)新的渦輪增壓器。ACR首席執(zhí)行官兼總裁Hiroshi Matsuoka先生建議使用計算仿真作為設(shè)計工具，近年來人們對技術(shù)水平大幅提升的仿真工具越來越有信心。
Kishishita先生和他的團(tuán)隊最初使用了一家外國公司開發(fā)的CFD工具，但沒有將該工具應(yīng)用到他們的設(shè)計過程中，因為操作起來太困難。松岡先生建議使用具有 強(qiáng)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(shè)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(tuán)隊正在開發(fā)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 渦輪增壓器上的排氣旁通閥有什么作用？它的控制方式有哪些？
現(xiàn)在汽車上小排量渦輪增壓發(fā)動機(jī)應(yīng)用的越來越多，它最大優(yōu)點是可以在不增加發(fā)動機(jī)排量的基礎(chǔ)上，大幅度提高發(fā)動機(jī)的功率和扭矩。但是渦輪增壓器也有很大的缺點：在低速時，增壓不足，渦輪遲滯；而在高速時又會出現(xiàn)過增壓的現(xiàn)象。為了克服這樣的缺點，人們在增壓器上設(shè)計了旁通閥，以控制增壓器的增壓壓力。
一、旁通閥式渦輪增壓器的工作原理：
在高速高負(fù)荷時，渦輪增壓器旁通閥門打開，部分廢氣經(jīng)旁通閥直接進(jìn)入排氣管，放掉一部分廢氣，渦輪轉(zhuǎn)速下降，從而來控制增壓的壓力。
旁通閥式渦輪增壓器的控制方式有兩種，一種是機(jī)械（真空）控制，通常應(yīng)用在卡車柴油機(jī)上；另一種是電子控制，通常應(yīng)用在轎車上。
二、機(jī)械控制旁通閥式的結(jié)構(gòu)及工作原理
機(jī)械控制旁通閥主要有控制氣室、拉桿、旁通閥門等組成。旁通閥執(zhí)行器中膜片左側(cè)通增壓的氣體。
1、當(dāng)發(fā)動機(jī)低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時，壓氣機(jī)出口壓力較低，旁通閥在回位彈簧的作用下關(guān)閉，發(fā)動機(jī)排出的廢氣全部通過增壓器的渦輪端，從而提高了渦輪的轉(zhuǎn)速，能夠產(chǎn)生較大的進(jìn)氣增壓壓力，提高進(jìn)氣量，改善發(fā)動機(jī)的低速性能。
2、當(dāng)發(fā)動機(jī)高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時，增壓后的迸氣壓力超過規(guī)定值，增壓氣體將排氣執(zhí)行器中的膜片頂起，帶動旁通閥拉桿移動，打開排氣旁通閥門，于是一部分廢氣不通過增壓器的渦輪端，從排氣旁通道直接排人大氣，使渦輪進(jìn)口流量減少，壓力降低，增壓器轉(zhuǎn)速下降，減少增壓的壓力。
三、電子控制旁通閥式的結(jié)構(gòu)及工作原理
排氣旁通閥的開閉由電控單元ECU控制的增壓壓力控制電磁閥操控。電控單元ECU監(jiān)測發(fā)動機(jī)的工況，與內(nèi)部預(yù)置的參數(shù)進(jìn)行比較，據(jù)此來控制電磁閥的開啟時間，從而達(dá)到改變排氣旁通閥的開度，控制排氣旁通量，精確地調(diào)節(jié)增壓壓力的目的。
展開 設(shè)計仿真 | 應(yīng)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(fā)動機(jī)造成的功率限制也促使ACR研究渦輪增壓以增加發(fā)動機(jī)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(fā)新的渦輪增壓器。ACR首席執(zhí)行官兼總裁Hiroshi Matsuoka先生建議使用計算仿真作為設(shè)計工具，近年來人們對技術(shù)水平大幅提升的仿真工具越來越有信心。
Kishishita先生和他的團(tuán)隊最初使用了一家外國公司開發(fā)的CFD工具，但沒有將該工具應(yīng)用到他們的設(shè)計過程中，因為操作起來太困難。松岡先生建議使用具有 強(qiáng)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(shè)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(tuán)隊正在開發(fā)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 替代熔模鑄造，3D打印技術(shù)為F1賽車生產(chǎn)渦輪增壓器
以提速的首要裝備——渦輪增壓器為例，賽車領(lǐng)域的渦輪增壓器有極為復(fù)雜的形狀、幾何特征和材質(zhì)。因此，熔模鑄造是曾經(jīng)唯一可用的方法，但它的缺點和局限也同樣明顯：
△傳統(tǒng)熔模鑄造生產(chǎn)的渦輪增壓器
賽車需要提升競爭力，必須在遵循簡潔設(shè)計的原則下使關(guān)鍵零件達(dá)到更高的性能，并且需要精確的平衡作用力，這就不可避免地需要頻繁變更設(shè)計，相應(yīng)的也就需要一個靈活和高效的生產(chǎn)工藝，而這正是工藝繁雜的熔模鑄造是無法滿足的。工藝環(huán)節(jié)越多，出錯風(fēng)險就越高，瑕疵產(chǎn)生機(jī)率越大，生產(chǎn)周期也更長。要使渦輪增壓器高效率地工作，必須有效隔熱，用雙壁結(jié)構(gòu)形成空氣間隙，避免內(nèi)部的熱量傳遞到外殼，但是，雙壁結(jié)構(gòu)的問題是難以鑄造。
為了保持理想的工作壓力，我們需要通過兩個廢氣門來進(jìn)行排氣，鑄造的方法是將主機(jī)殼、兩個廢氣門分開制造然后再進(jìn)行后續(xù)組裝，顯著增加成本和重量。發(fā)動機(jī)的減重是另一個挑戰(zhàn)，賽車的平均設(shè)計時速超過200 km/h，減重可以大幅提升性能。因此所有零件的壁厚都要盡可能薄，以減輕發(fā)動機(jī)的重量，但是薄壁的鑄件強(qiáng)度又不足。
此外，雖然鑄造工藝也可以成型許多復(fù)雜的內(nèi)部幾何特征或功能面，但是基本上制造周期都比較長。而且，一些形狀鑄造是無法成型的，比如封閉式腔體內(nèi)的幾何特征既無法用鑄造的方法成型，也無法在后續(xù)加工中成型。因此我們在前期設(shè)計渦輪增壓器時就會受到鑄造工藝的諸多限制。
熔模鑄造的工藝環(huán)節(jié)繁多，生產(chǎn)周期長，難以滿足賽車快節(jié)奏的要求。要進(jìn)一步提升性能就需要使用更先進(jìn)的技術(shù)，才能使賽車創(chuàng)造全新的圈速記錄。
增材制造可以最大化的釋放設(shè)計自由，使之專注于零件的功能性，工程師在零件的設(shè)計中可以更接近理想的狀態(tài)，并且可以突破工藝的限制將復(fù)雜的組件整合成一個完整的零件。傳統(tǒng)制造此渦輪增壓器需要使用三個零件：主機(jī)殼和一側(cè)的兩個廢氣門。
展開 HyperWorks幫助BorgWarner實現(xiàn)確定溫度和機(jī)械應(yīng)力對渦輪增壓器共同作用的流程自動化
它在發(fā)動機(jī)正時系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、空氣和噪音管理系統(tǒng)、冷卻系 統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)和四輪驅(qū)動系統(tǒng)上的專長幫助全世界的汽車生產(chǎn)商制造具有更高的燃 油經(jīng)濟(jì)性和排放性能的汽車。BorgWarner的一個關(guān)鍵產(chǎn)品是它的渦輪增壓器，由發(fā) 動機(jī)的廢氣驅(qū)動的渦輪是用尾氣去驅(qū)動一臺壓縮機(jī)，從而提高進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣密 度，結(jié)果是在沒有大幅增加其重量的前提下顯著提高發(fā)動機(jī)的功率。
挑戰(zhàn)
事實上渦輪增壓器會受到廢熱氣體的不利影響，熱氣會對渦輪增壓器外殼的材 料強(qiáng)度產(chǎn)生影響，導(dǎo)致其性能下降、潛在蠕動或渦輪機(jī)磨損。當(dāng)極端波動發(fā)生時，渦輪增壓器可能產(chǎn)生過早的熱疲勞導(dǎo)致開裂。
因為渦輪增壓器承受相當(dāng)大的溫度變化，而設(shè)備的耐久性不僅取決于材料組成和它承受的機(jī)械應(yīng)力，而且取決于外界溫度。由于受到機(jī)械應(yīng)力和溫度效應(yīng)相互作用，在確定整個渦輪增壓器的設(shè)計時這兩者都必須考慮。
BorgWarner的工程師們已經(jīng)對渦輪機(jī)外殼進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析以確定其疲勞壽命。一旦熱廢氣在渦輪增壓器中開始流動就要進(jìn)行預(yù)測溫度分布的計算。該公司沒有簡單的方法從應(yīng)力和溫度兩方面整合數(shù)據(jù)來獲得一個系統(tǒng)性能的總體預(yù)測，因此在特 定的位置處熱應(yīng)力可能很小。但如果廢氣的溫度很高，應(yīng)力和溫度的組合會導(dǎo)致過 早的部件失效。在特定位置處的應(yīng)力必須與在任何給定的溫度下的材料屈服強(qiáng)度進(jìn) 行比較。對于有非常大的結(jié)果文件的有限元模型來說，對比應(yīng)力水平與在不同溫度的屈服強(qiáng)度是一項非常繁瑣的任務(wù)。
“大多數(shù)有限元程序只輸出在工程方面的應(yīng)力而指出這些位置的溫度，” BorgWarner高級CAE分析師ZaneUllman指出，“這些信息都是單獨(dú)的、獨(dú)立的、沒有聯(lián)系的，因此我們被迫需要手動耗費(fèi)大量時間將數(shù)據(jù)逐個放在一起。”
展開 利用CT（計算機(jī)斷層掃描）提高渦輪增壓器葉輪的金屬3D打印質(zhì)量
關(guān)于檢測與算法的結(jié)合如何用到產(chǎn)品的質(zhì)量管理上，本期谷.專欄特別推薦materialise的一篇案例《利用CT（計算機(jī)斷層掃描）提高渦輪增壓器葉輪的金屬3D打印質(zhì)量》 。
為金屬部件尋找正確的工藝參數(shù)
質(zhì)量是當(dāng)下增材制造行業(yè)關(guān)注的熱點，企業(yè)正通過大力投資數(shù)字化解決方案來改進(jìn)質(zhì)量。過去的幾年里，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益方面我們看到了很多的進(jìn)步，但每個專業(yè)的金屬3D打印工程師都知道，目前還有不少問題需要解決，才能夠?qū)?fù)雜部件的質(zhì)量進(jìn)行認(rèn)證。本期，通過分享Materialise 3D打印葉輪的案例，來領(lǐng)略復(fù)雜零部件質(zhì)量認(rèn)證與控制的思路與方法。
渦輪增壓器通常用于提高諸如汽車上的內(nèi)燃機(jī)（ICE）的效率和功率輸出。渦輪增壓器通常包含安裝在公共軸上的兩個葉輪：其中一個葉輪用作渦輪，而另一個葉輪用作壓縮。
圖片：渦輪增壓器中的兩個葉輪，來源Materialise
在運(yùn)行過程中，葉輪高速旋轉(zhuǎn)并處于高溫下，出現(xiàn)疲勞是一個很現(xiàn)實的問題。采用增材制造設(shè)計的部件相比鑄造部件質(zhì)量更輕，能實現(xiàn)葉輪更高的轉(zhuǎn)速和更好的性能。最小化孔隙率并實現(xiàn)具備嚴(yán)格幾何公差的精準(zhǔn)制造對于確保部件的長期運(yùn)行至關(guān)重要。
在用3D打印制造葉輪時，需要明確兩個目標(biāo)：
第一個目標(biāo)是最大限度地減少打印過程中的熱形變，并確保部件的對稱性。不對稱的葉輪會導(dǎo)致效率降低，在最壞的情況下還可能造成災(zāi)難性的損壞。
第二個目標(biāo)是保持低孔隙率；Materialise的目標(biāo)是讓葉輪的密度高于99.9％。這對于做過減重優(yōu)化的零件尤為重要，因為相對來說孔隙率對疲勞壽命影響更大。
為了實現(xiàn)3D打印葉輪的這些質(zhì)量目標(biāo)，Materialise與Volume Graphics合作，該公司提供對X射線計算機(jī)斷層掃描（CT）數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和可視化的軟件。
展開 Toyota Motorsports 通過 Fidelity 提高渦輪增壓器壓縮機(jī)效率
專門從事賽車發(fā)動機(jī)的高科技開發(fā)，渦輪增壓器組件已經(jīng)是最先進(jìn)的。為了進(jìn)一步提高性能，豐田必須依靠傳統(tǒng)的試錯程序和原型之外的東西，因為這些東西的周轉(zhuǎn)時間太長了。與手動實現(xiàn)相比，數(shù)值優(yōu)化使工程師能夠探索和評估更多的設(shè)計備選方案。
轉(zhuǎn)向數(shù)值優(yōu)化的另一個原因是，壓縮機(jī)葉輪的設(shè)計工作已經(jīng)非常接近它們所用材料的結(jié)構(gòu)-機(jī)械極限。大多數(shù)形狀變化會立即導(dǎo)致超出可接受的壓力水平。僅考慮空氣動力學(xué)行為的優(yōu)化并不能保證最終設(shè)計在結(jié)構(gòu)上也是可行的。需要同時進(jìn)行包括空氣動力學(xué)和結(jié)構(gòu)力分析在內(nèi)的優(yōu)化。換句話說：將計算流體動力學(xué) (CFD) 與計算結(jié)構(gòu)力學(xué) (CSM) 模擬相結(jié)合的多學(xué)科優(yōu)化。
耦合 CFD-CSM 工作流程
本文將介紹用于廢氣渦輪增壓器的離心式壓縮機(jī)的多學(xué)科 CFD-CSM 優(yōu)化。所研究的壓縮機(jī)級包括一個帶六個主葉片和六個帶無葉片擴(kuò)散器的分流葉片的徑向葉輪。要實現(xiàn)兩個空氣熱力學(xué)目標(biāo)、一個結(jié)構(gòu)力學(xué)目標(biāo)和兩個空氣動力學(xué)目標(biāo)：
增加等熵效率
相同或更高的絕對總壓比
與原始幾何形狀相同的扼流圈質(zhì)量流量
向失速裕度方向擴(kuò)展操作范圍
最大 von Mises 應(yīng)力低于極限
CFD 和 CSM 模擬被集成到 Cadence 的Fidelity Optimization中的單一優(yōu)化工作流程中。每個新設(shè)計首先由 CSM 求解器進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢查，只有那些不超過最大 von Mises 應(yīng)力的設(shè)計才會被納入更耗時的 CFD 過程。結(jié)構(gòu)上不可接受的設(shè)計被輸入到學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫中以驅(qū)動優(yōu)化器。
參數(shù)化和網(wǎng)格劃分
共有 154 個參數(shù)定義了葉輪、經(jīng)向通道和實體。然而，定義葉輪輪轂殼的參數(shù)與基本設(shè)計保持不變，以排除許多結(jié)構(gòu)機(jī)械不可行的設(shè)計。并且為了進(jìn)一步減少自由參數(shù)的數(shù)量，也沒有修改沿弧度曲線的厚度分布。
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經(jīng)緯恒潤新產(chǎn)品系列 | 電動增壓器eBooster
產(chǎn)品特性
· 額定電壓：400 V ~800V
· 額定功率：3~10kW
· 峰值功率：7~20 kw
· 最高轉(zhuǎn)速：100000~150000 rpm
· 控制器最高效率 >98.5%
· 防護(hù)等級：IP67，IP69
· 冷卻方式：水冷
產(chǎn)品優(yōu)勢
· 噪聲小
· 集成化設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊
· 提升燃油經(jīng)濟(jì)性，降低排放
· 可進(jìn)一步縮小發(fā)動機(jī)尺寸
· 快速投入，無遲滯效應(yīng)
· 符合ISO 26262，滿足ASIL-C
經(jīng)緯恒潤eBooster展示視頻
目前，經(jīng)緯恒潤電動增壓器eBooster已經(jīng)完成了臺架驗證、可靠性驗證，并在國內(nèi)某主機(jī)廠進(jìn)行了實車調(diào)試，預(yù)計在2023年第三季度量產(chǎn)，市場容量可達(dá)20億，將是經(jīng)緯恒潤新能源系列主打產(chǎn)品之一。未來，經(jīng)緯恒潤將緊跟汽車行業(yè)發(fā)展大勢，堅持自主創(chuàng)新，努力為國內(nèi)外客戶提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)，為汽車工業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的一份力量！
展開 液壓系統(tǒng)增壓回路的應(yīng)用與設(shè)計（轉(zhuǎn)自液壓傳動與控制）
工作結(jié)束后，通過變換增壓器P、T口油壓方向來開啟液控單向閥POV，將HP口的高壓液壓油卸回油箱。
關(guān)于增壓器的使用注意事項
增壓器的增壓比都是固定的，為了實現(xiàn)給定的增壓壓力，可以考慮在增壓器之前設(shè)計減壓閥。
增壓器都是有一定耐壓范圍的，需要在在增壓器之后考慮溢流閥或者在增壓器之前考慮調(diào)壓閥限定壓力。
加油站
“液壓增壓缸”和“液壓增壓器”的最主要區(qū)別在哪里呢？
“液壓增壓缸”活塞運(yùn)動前進(jìn)和后退的速度因高壓密封件的限制而比較慢，增壓缸前進(jìn)一個行程輸出的油假如不夠用，那必須后退后再次前進(jìn)增壓，而這個后退時間比較長，造成了高壓油輸出的間斷性，甚至出現(xiàn)壓力下降現(xiàn)象。
“液壓增壓器”在“頻率”方面完全不一樣，前進(jìn)后退最大可達(dá)到上千次每分鐘，其中后退速度比前進(jìn)速度還要快，把后退間斷時間縮小至極致。在這種頻率面前，“液壓增壓器”一次能打多少油就不是很重要了，您再也不用擔(dān)心一個行程輸出的油不夠，因為“液壓增壓器”可以為您工作很多個行程！
展開 渦輪增壓系統(tǒng)故障排查方法
發(fā)動機(jī)由增壓器工作吸入空氣進(jìn)入發(fā)動機(jī)內(nèi)進(jìn)行空氣壓縮，使壓縮后的空氣進(jìn)入燃燒室，不要瞧著東西不大，可它一旦罷工，整車就沒法好好工作。所以我今天又帶來了專屬濰柴增壓器排除的一些方法。拿好不用謝哦！
1，增壓器運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲過大
原因分析：
因葉輪受到異物沖擊或與殼體刮碰產(chǎn)生變形，使氣體的運(yùn)動變化而產(chǎn)生高頻噪聲；
葉輪與殼體刮碰以及軸承潤滑不良產(chǎn)生摩擦噪聲；
發(fā)動機(jī)到增壓器間的排氣管路不密封、漏氣，產(chǎn)生噪聲。
故障排查：
發(fā)現(xiàn)增壓器噪聲過大時，應(yīng)首先檢查排氣管路密封是否可靠，然后檢查增壓器的潤滑是否良好，最后分解增壓器，檢查內(nèi)部機(jī)件是否有損傷。
2，增壓器過熱
原因分析：
發(fā)動機(jī)供油提前角過小，使排氣溫度過高，造成增壓器轉(zhuǎn)速過高，溫度上升；
噴油質(zhì)量差，后燃嚴(yán)重，造成排氣溫度升高，導(dǎo)致增壓器過熱；潤滑不良，潤滑油壓力不足，油溫過高，供油量不足，帶走的熱量減少，使增壓器溫度升高；
增壓壓力下降，導(dǎo)致空氣流量減少，造成增壓器溫度升高。
展開 從飛機(jī)坦克到汽車 渦輪增壓以何站穩(wěn)C位
根據(jù)國家燃油消耗法規(guī)，到2020年乘用車平均燃料消耗量需降到5L/100KM；到2025年乘用車平均燃料消耗量需降到4L/100KM，渦輪增壓技術(shù)在滿足油耗要求的同時提升汽車駕駛性能，作為經(jīng)濟(jì)有效的節(jié)能減排技術(shù)被眾多車企廣泛采用。據(jù)蓋世汽車研究院預(yù)測，到2025年，中國汽車市場內(nèi)燃機(jī)汽車渦輪增壓器滲透率將達(dá)到71%左右。
渦輪增壓的重要意義在于通過提高發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量提高發(fā)動機(jī)的功率和扭矩，裝配渦輪增壓器后的發(fā)動機(jī)最大功率可提升四成，同時提高近20%的燃油效率，減少近兩成的尾氣排放。而在功率不變的前提下，可降低發(fā)動機(jī)的整體尺寸，實現(xiàn)降本減重。據(jù)蓋世汽車研究院分析數(shù)據(jù)，當(dāng)前全球增壓器市場的主要有博格華納、三菱重工、IHI、蓋瑞特（原霍尼韋爾交通系統(tǒng)）等，占據(jù)了中國乘用車市場大約95%市場份額。此外，目前寧波豐沃、奕森科技等國內(nèi)品牌企業(yè)，也正在努力提升自主研發(fā)實力，這些供應(yīng)商不斷通過創(chuàng)新持續(xù)推進(jìn)渦輪增壓技術(shù)的升級。
渦輪增壓效率不斷提升
渦輪增壓器位于發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)，通過壓縮空氣來增加進(jìn)氣量。不僅改善發(fā)動機(jī)排放，還提高車輛燃油的經(jīng)濟(jì)性。博格華納首創(chuàng)的汽油機(jī)可變截面渦輪增壓器（VTG）通過改變廢氣渦輪的進(jìn)氣截面，能大幅提升渦輪增壓器的響應(yīng)和增壓效率，有效解決渦輪遲滯問題。此前受限于汽油發(fā)動機(jī)排氣的超高溫度，VTG技術(shù)只能用在柴油發(fā)動機(jī)上。博格華納對原用于柴油發(fā)動機(jī)的VTG渦輪增壓器進(jìn)行重新設(shè)計，使其能夠應(yīng)對高達(dá)1000°C的廢氣溫度，從而適用于汽油發(fā)動機(jī)。近年來博格華納對汽油機(jī)VTG渦輪增壓技術(shù)進(jìn)行了持續(xù)的革新，推出面向各類汽油發(fā)動機(jī)的VTG渦輪增壓器。
2017年博格華納成功研發(fā)出了基于第六代產(chǎn)品設(shè)計的汽油機(jī)VTG渦輪增壓器，在裝配和結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了更新?lián)Q代，進(jìn)一步提高了空氣動力學(xué)效率和可靠性，使其與混合動力汽車的新型內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)也能完美匹配。
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