Innovation en turbocompresseur de suralimentation

Innovation continue dans le domaine des technologies des turbos

Cummins, l'un des chefs de file mondiaux de l'ingénierie dans le domaine des turbocompresseur de suralimentation, a récemment présenté six articles lors du IMechE à Londres. L'innovation continue témoigne de l'engagement de Cummins à améliorer la durabilité, l'efficacité et la fabrication des turbocompresseurs de suralimentation Holset.

Vous trouverez ci-dessous les résumés de ces innovations les plus récentes avec les liens pour télécharger les articles.

Mise au point d'un joint dynamique amélioré pour les turbocompresseurs de suralimentation – Selon les tendances du marché, les conditions de fonctionnement des turbocompresseurs de suralimentation seront, dans un avenir proche, difficiles pour les systèmes actuels de joints latéraux des compresseurs. Le besoin d'améliorer l'étanchéité des extrémités des compresseurs est plus grand que jamais. Cette connaissance du marché a conduit Cummins Turbo Technologies à développer un système d'étanchéité robuste qui répond aux futures demandes de nos clients. Les systèmes d'étanchéité à bague/collecteur utilisés aujourd'hui présentent de nombreux avantages et une analyse de pointe nous a aidés à générer les connaissances nécessaires pour améliorer encore les performances. Ce rapport donne un aperçu des exigences du marché et de l'approche à adopter pour développer un joint répondant à ce besoin.
L'optimisation de la réintroduction du débit de dérivation de la soupape de décharge pour accroître l'efficacité de l'étage de turbine identifie plusieurs constats conceptuels clés qui, une fois combinés, ont généré une augmentation de 6,5 % du rendement de la soupape de décharge pour une turbine ouverte, ce qui a permis aux clients d'économiser 300 $ en moyenne annuellement. Étant donné qu'une grande partie des turbocompresseurs de suralimentation modernes intègrent un système de soupape de décharge dans leur conception, la recherche présente une occasion d'offrir aux MEO et aux utilisateurs finaux des avantages considérables en matière d'émissions.
L'application de fabrication additive aux turbomachines examine les avantages et les défis associés à la fusion sélective au laser (FSL) dans le contexte de la fabrication de roues de turbine. L'article indique que la technologie pourrait améliorer l'efficacité du turbocompresseur de suralimentation en débouchant sur de nouvelles conceptions de roues de turbine, en améliorant le prototypage par la réduction des délais et en permettant la fabrication sur place, pourvu que les défis métallurgiques associés au traitement des superalliages à base de nickel soient surmontés.
Le développement d'un système de roulement sans plomb résistant à la corrosion pour les applications de turbocompresseur de suralimentation. En raison de sa toxicité, l'utilisation du plomb dans les roulements est de plus en plus restreinte par la législation environnementale et les MEO. Par le biais des essais et des analyses exhaustifs en laboratoire et sur des turbocompresseurs de suralimentation décrits dans le présent article, Cummins a évalué la corrosion et la performance tribologique d'une gamme de matériaux sans plomb pour les applications de turbocompression de suralimentation. Les roulements en laiton sans plomb ont fourni les performances globales les plus élevées, avec une forte corrélation observée entre les essais en laboratoire et les essais sur turbocompresseur de suralimentation.
Le transfert thermique constant et transitoire d'un turbocompresseur de suralimentation démontre l'application de la dynamique computationnelle des fluides pour modeler un turbocompresseur de suralimentation sous des conditions non-adiabatiques. Cette approche d'analyse permet donc d'améliorer la prédiction des performances de l'étage pour améliorer l'adaptation du turbocompresseur de suralimentation avec le moteur. De plus, la prédiction des températures absolues des composants devient possible dans une gamme de scénarios stables et transitoires qui peuvent être utilisés pour appuyer d'autres techniques d'analyse en vue d'améliorer les prévisions du cycle de vie.
Optimisation de la stabilité du système rotor-palier à bague flottante du turbocompresseur de suralimentation : une combinaison des approches linéaire et non linéaire. Dans le but de développer une méthode efficace pour optimiser la stabilité du système rotor-palier à bague flottante, cet article démontre que la méthode traditionnelle de l'analyse linéaire peut être utilisée comme outil pour réduire le temps et calculer la qualité afin de déterminer le lieu optimal du montage dans l'espace paramétré défini. La combinaison des méthodes linéaires et non linéaires décrites permet de réduire considérablement le temps et les coûts expérimentaux nécessaires au développement de systèmes rotor-palier à bague flottante pour turbocompresseur de suralimentation.
La performance tribologique des matériaux revêtus et non revêtus dans des environnements à température élevée utilise un procédé robuste pour sélectionner les revêtements appropriés ayant la capacité de fournir la résistance requise à une large gamme de températures, à un prix inférieur à celui de matériaux hautement performants non revêtus. Bien que d'autres essais sur turbocompresseur de suralimentation soient nécessaires pour valider les résultats des essais en laboratoire sur les applications, ce développement a le potentiel d'assurer une durabilité élevée du produit pour un coût moindre.