博世馬勒渦輪系統(tǒng)公司(BMTS)推出了一款非常適用于固定式發(fā)動機(jī)的渦輪增壓器。MTU公司1600系列柴油機(jī)已經(jīng)采用了該新型渦輪增壓器用于50和60Hz發(fā)電系統(tǒng)。
1600系列柴油機(jī)為V8排列、排量為14L,輸出功率為358-448千瓦,滿足Tier3排放法規(guī)要求,在美國和歐洲用作發(fā)電系統(tǒng)的固定式發(fā)動機(jī)。每款1600系列發(fā)動機(jī)均配置有兩個(gè)渦輪增壓器,每列氣缸配置一個(gè)。
該渦輪增壓器代替了原有的兩款增壓器,以往的增壓器需要解決50和60Hz發(fā)電系統(tǒng)較寬工況的要求。BMTS介紹說:新型渦輪增壓器極大地減少了變量參數(shù)的數(shù)量,為50或60Hz發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)提供了更大的靈活性,如果需要可以現(xiàn)場更改設(shè)置參數(shù)。由于公司開發(fā)出了以寬廣工況MAP運(yùn)行為特征的特殊增壓器,使得渦輪增壓器的調(diào)整成為可能。
BMTS表示,公司也對廢氣渦輪增壓器的壓縮機(jī)殼體進(jìn)行了改進(jìn)以提高喘振限值。制造商表示他們特別關(guān)注進(jìn)氣門間歇性開啟所造成的壓力脈沖,在8缸發(fā)動機(jī)上體現(xiàn)的尤為明顯。在壓氣機(jī)殼體上集成一個(gè)回流通道可以將壓縮空氣回流至壓氣機(jī)入口,這樣使渦輪增壓器喘振限值得到改變。
博世馬勒渦輪系統(tǒng)公司開發(fā)出了一款適用于發(fā)電系統(tǒng)固定式發(fā)動機(jī)的渦輪增壓器。新型渦輪增壓器可以根據(jù)50Hz或60Hz發(fā)電工況進(jìn)行設(shè)置,現(xiàn)已用于MTU旗下1600系列柴油機(jī)。
BMTS還表示,該渦輪增壓器采用了特殊的渦輪機(jī)葉輪,流量適用于50和60Hz兩種發(fā)電模式。雙渦流渦輪殼體在其設(shè)計(jì)上考慮了來自氣缸的排氣流動,排氣壓力脈動更加適合于脈沖渦輪增壓效應(yīng)。因此,該渦輪增壓器在較低排氣背壓條件下具有良好的響應(yīng)性,提高發(fā)動機(jī)熱效率,降低燃油消耗。
BMTS保證該渦輪增壓器的使用壽命可以達(dá)到12000小時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)要求,這是在渦輪增壓器研發(fā)階段通過大量的數(shù)值計(jì)算得到的,主要取決于載荷情況和正常的500小時(shí)機(jī)油更換周期。
增壓器壽命數(shù)值計(jì)算包括了BMTS進(jìn)行的虛擬密封測試內(nèi)容,它是渦輪機(jī)和壓氣機(jī)殼體研發(fā)的一部分。在這個(gè)測試過程中,對渦輪機(jī)葉輪進(jìn)行加速并超過它們各自的轉(zhuǎn)速限值,直至損壞。對于渦輪增壓器這是一個(gè)關(guān)鍵測試,由于葉輪超速轉(zhuǎn)動,葉輪損壞分離的部分具有較高能量能夠?qū)んw造成破壞,而且碎片不能夠逃逸出殼體。關(guān)鍵的損壞區(qū)域和潛在的故障點(diǎn)在整個(gè)虛擬分析過程中都能被測試出來并在電腦上顯示,幫助BMTS在增壓器實(shí)體完成前實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化。
BMTS還表示,虛擬測試的結(jié)果可以更精確和更全面的構(gòu)建增壓器樣機(jī)以用于實(shí)際物理測試,從而顯著地縮短增壓器的開發(fā)周期。
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