涡轮增压器创新

涡轮增压技术的持续创新

作为涡轮增压器技术的全球工程领导者,康明斯最近向伦敦的英国机械工程师学会(IMechE)呈递了六篇论文。康明斯通过持续的创新,证明其致力于提高霍尔塞特涡轮增压器的耐用性、效率和制造能力。

以下是这些最新创新成果的摘要,并提供全文下载链接。

  • Development of an improve turbocharger dynamic seal - Market trends indicate that, in the near future, turbocharger operating conditions will be challenging for today’s compressor side seal systems. The need for improved compressor end sealing is greater than ever. This market intelligence drove Cummins Turbo Technologies to develop a robust seal system that meets the future demands of our customers. There are many benefits to the slinger/ collector seals systems used today and cutting-edge analysis has helped us generate the next level of understanding required to unleash further performance. This report gives insight to the market requirements and the approach to developing a seal to meet this need.
  • 优化废气旁通阀气流再引入以提高涡轮机级效率确定了数项设计诀窍,通过组合使用可将废气门开启时的涡轮机效率提高6.5%,平均每年为客户节省$300元。 由于现代涡轮增压器中有很大一部分都在设计中加入了废气门系统,因此该研究可为主机厂和最终用户提供一个显著提高效率和减少排放的机会。
     
  • 将增材制造应用于涡轮机械审视了选择性激光熔炼(SLM)技术用于制造涡轮机叶轮时的优势和挑战。本文指出,此项技术可通过开创新型涡轮机叶轮设计、以缩短交付周期和允许现场制造来改善原型设计的方法提高涡轮增压器的效率,前提是能够克服镍基高温合金加工过程中的冶金难题。
     
  • 为涡轮增压器应用开发无铅耐腐蚀的轴承系统由于其毒性,轴承中铅的使用日益受到环保法规和主机厂的限制。通过本文概述的基于实验室和涡轮增压器的综合测试与分析,康明斯对一系列用于涡轮增压器的无铅材料的腐蚀和摩擦学性能进行了评估。无铅黄铜轴承材料提供了最优越的整体性能,而且其基于实验室和涡轮增压器的测试结果高度一致。
     
  • 涡轮增压器的稳态和瞬态耦合传热演示了计算流体力学在非绝热条件下在涡轮增压器建模中的应用。因此,该分析方法能够增强级性能预测能力,从而提高涡轮增压器与发动机的匹配度。此外,这为在一系列的稳态和瞬态环境下预测部件的绝对温度提供了可能性,这些预测结果可被用于支持进一步的分析技术,最终提高生命周期预测的准确性。
     
  • 涡轮增压器转子-浮环轴承系统的稳定性优化:线性与非线性方法的组合为研发有效的转子-浮环轴承系统稳定性优化方法,本文证明了传统的线性稳定性分析方法可以作为一种省时、定性的分析工具,在规定的参数范围内确定优化设计区域。线性与非线性方法的组合将能显著减少研发涡轮增压器转子-浮环轴承系统所需的时间和实验成本。
     
  • 涂层和非涂层材料在高温环境下的摩擦学性能运用可靠的材料选择过程来确定合适的涂层,从而能够以低于高性能非涂层材料价格的价位,在宽泛的温度范围内提供所需的磨损与摩擦性能。虽然还需要进一步通过基于涡轮增压器的测试来验证基于实验室的应用测试结果,但这一研发成果具备了在降低成本的同时确保产品的高耐用性的潜力。
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