Inovação em turbocompressores

Inovação contínua em tecnologias de turbo

Uma líder global em engenharia de turbocompressores, a Cummins apresentou recentemente seis trabalhos no IMechE em Londres. A inovação contínua demonstra a dedicação da Cummins em melhorar a durabilidade, eficiência e fabricação dos turbocompressores Holset.

Essas inovações mais recentes estão resumidas abaixo, com documentos completos vinculados para download.

  • 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.
  • A otimização da reintrodução do fluxo de derivação da válvula de descarga para aumento da eficiência dos estágios da turbina identifica várias lições de projeto fundamentais que, quando combinadas, geram um aumento percentual de 6,5 da eficiência da turbina com válvula de descarga aberta, economizando em média US$ 300 por ano para o cliente. Como uma grande parte de turbocompressores modernos incorpora um sistema de válvula de escape em seu projeto, a pesquisa apresenta uma oportunidade de fornecer benefícios significativos de eficiência e emissões para os fabricantes de equipamentos originais (OEM) e usuários finais.
     
  • A aplicação de fabricação de aditivos a turbomáquinas examina as vantagens e os desafios associados à Fusão Seletiva a Laser (FSL) no contexto de fabricação de rodas de turbinas. O documento afirma que a tecnologia pode melhorar a eficiência do turbocompressor ao possibilitar novos projetos de rodas de turbina, melhorando a prototipagem por meio de redução do prazo para a introdução, além de permitir a fabricação no local, contanto que os desafios metalúrgicos associados ao processamento de superligas à base de níquel sejam superados.
     
  • O desenvolvimento de um sistema de rolamentos resistente à corrosão sem chumbo para aplicações de turbocompressores. Devido à sua toxicidade, o uso de chumbo em rolamentos está sendo cada vez mais restringido pela legislação ambiental e pelos OEM. Por meio de testes e análises abrangentes em laboratório e em turbocompressores descritos neste documento, a Cummins avaliou a corrosão e o desempenho tribológico de uma variedade de materiais sem chumbo para aplicações de turbocompressores. Os materiais de rolamento de latão sem chumbo proporcionaram um desempenho geral superior, com um alto nível de correlação observado entre testes baseados em laboratório e baseados em turbocompressores.
     
  • A transferência térmica estacionária e transitória combinada de um turbocompressor demonstra a aplicação de uma dinâmica de fluido computacional para modelar um turbocompressor em condições não adiabáticas. Portanto, a abordagem da análise possibilita previsão aprimorada do desempenho dos estágios para melhorar a compatibilidade entre turbocompressor e motor. Além disso, a previsão de temperaturas absolutas dos componentes torna-se possível em diversos cenários estacionários e transitórios que podem ser usados para apoiar as técnicas de análise a fim de aprimorar as previsões de ciclo de vida.
     
  • Otimização da estabilidade do sistema de anéis de rolamento flutuantes do rotor do turbocompressor: uma combinação de abordagens lineares e não lineares Na tentativa de desenvolver um método eficiente para otimização da estabilidade do sistema de anéis de rolamento flutuantes do rotor, este documento demonstra que o método de análise de estabilidade linear tradicional pode ser usado como ferramenta de análise qualitativa e de economia de tempo para localizar a área de projeto ideal no espaço paramétrico definido. A combinação dos métodos linear e não linear descritos pode reduzir significativamente o tempo necessário e o custo experimental ao desenvolver sistemas de anéis de rolamento flutuates do rotor do turbocompressor.
     
  • O desempenho tribológico de materiais revestidos e não revestidos em ambientes de alta temperatura utiliza um processo de seleção de materiais robusto para identificar revestimentos adequados com o potencial de fornecer o desempenho de desgaste e atrito necessário em uma ampla faixa de temperaturas por um preço mais baixo que o de materiais de alto desempenho sem revestimento. Embora testes adicionais baseados no turbocompressor sejam necessários para validar os resultados de teste baseados em laboratório na aplicação, esse desenvolvimento tem o potencial de garantir alta durabilidade do produto por um preço reduzido.
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