Turbokompresoru izmantošana iekšdedzes dzinējos pēdējos gados ir kļuvusi ievērojami nozīmīgāka. Vieglo automobiļu sektorā gandrīz visi dīzeļdzinēji un arvien vairāk benzīna dzinēju ir aprīkoti ar turbokompresoru.
Kompresora riteņi uz izplūdes turbokompresoriem automašīnās un kravas automašīnās ir ļoti noslogoti komponenti. Izstrādājot jaunus kompresoru riteņus, galvenā uzmanība tiek pievērsta uzticamu detaļu projektēšanai ar saprātīgu kalpošanas laiku, kā arī labu efektivitāti un zemu deformāciju, nodrošinot uzlabotu dzinēja efektivitāti un labāku dzinēja dinamisko veiktspēju. Lai izpildītu ārkārtas prasības attiecībā uz turbokompresora termodinamiskajām īpašībām, kompresora riteņa materiāls ir pakļauts lielai mehāniskajai un termiskajai slodzei.
Kompresora riteņa robežnosacījumi, tostarp sienas siltuma pārneses koeficienti un sienas blakus esošās temperatūras, tiek nodrošināti ar statiskā siltuma pārneses aprēķiniem. Robežnosacījumi ir nepieciešami īslaicīgas siltuma pārneses aprēķiniem FEA. Turbokompresora tehnoloģiju izmantošanu mazos iekšdedzes dzinējos sauc arī par “apjoma samazināšanu”. Svara un berzes zudumu samazināšanās un paaugstināts vidējais spiediens salīdzinājumā ar neuzlādētiem iekšdedzes dzinējiem uzlabo dzinēja efektivitāti un samazina CO2 emisijas.
Mūsdienu tvaika turbīnu konstrukcijas pēta plašāku dizaina telpu, lai uzlabotu veiktspēju. Tajā pašā laikā ir jāsaglabā tvaika turbīnas mehāniskā integritāte. Tam nepieciešama padziļināta izpratne par katra konstrukcijas mainīgā lieluma ietekmi uz tvaika turbīnas posma augsta cikla nogurumu (HCF).
Sagaidāms, ka turpmākajos gados strauji pieaugs turbokompresoru benzīna dzinēju tirgus daļa. Pieprasījums pēc maziem iekšdedzes dzinējiem ar turbokompresoru ar lielāku jaudas blīvumu un augstāku dzinēja efektivitāti.
Atsauce
Breard, C., Vahdati, M., Sayma, AI un Imregun, M., 2000, “Integrēts laika domēna aeroelastības modelis ventilatora piespiedu reakcijas prognozēšanai ieplūdes kropļojumu dēļ”, ASME
2000-GT-0373.
Baines, NC Turbokompresora pamati. Vērmonta: Concepts NREC, 2005.
Publicēšanas laiks: 06.03.2022