Korištenje turbo punjenja na motorima s unutarnjim izgaranjem neophodno je za ispunjavanje najnovijih zahtjeva za snagu i emisiju za velike dizelske i plinske motore. Kako bi se postiglo
zahtijevane varijabilnosti, turbopunjač se može dizajnirati s premosnicama i otpadnim vratima ili s potpuno promjenjivom geometrijom turbine (VGT). Korištenje otpadnih ventila štetno je za performanse turbopunjača, ali pruža troškovno učinkovito i robusno rješenje za potrebnu varijabilnost. Konvencionalni VGT sustavi zahtijevaju veliki broj komponenti u kojima se svaka mlaznica pomiče neovisno pomoću prstena za pokretanje, a ponekad i kraka poluge.
Unatoč njihovoj složenosti, VGT turbo punjenje pruža značajne prednosti u usporedbi s usklađenim turbo punjačem fiksne geometrije
ili na puno opterećenje, ostavljajući prazninu kod primjena s djelomičnim opterećenjem, ili usklađeno s djelomičnim opterećenjem i zahtijeva vrata za otpad. Publikacija opisuje zahtjev za postojanjem mlaznice koja se može aksijalno pomicati kako bi se prilagodila prisutnosti naslaga i toplinskog širenja kako bi se spriječilo zaglavljivanje oštrice. Konvencionalni VGT sustavi nisu bili u velikoj mjeri primijenjeni u primjenama gdje su potrebna velika snaga, visoka pouzdanost i dugi vijek trajanja zbog troškova i složenosti, i iz tog razloga je zamišljeno nekoliko razvoja za postizanje VGT turbopunjača s jednostavnijim dizajnom i manje pokretnih komponenti .
Ovaj rad predlaže novi koncept mlaznice turbopunjača promjenjive geometrije koji se može primijeniti na aksijalne i radijalne konfiguracije turbopunjača. Koncept nudi značajno smanjenje pokretnih dijelova i stoga ima potencijal smanjenja troškova turbopunjača i povećanja njegove pouzdanosti u usporedbi s konvencionalnim VGT dizajnom. Koncept se sastoji od glavne mlaznice i tandem mlaznice. Svaka od ovih mlaznica je prsten s potrebnim brojem lopatica. Pomakom jedne mlaznice u odnosu na drugu moguće je modificirati izlazni kut strujanja mlaznice, te modificirati područje grla na način da se može postići varijacija masenog protoka koji prolazi kroz mlaznicu.
Referenca
P. Jacoby, H. Xu i D. Wang, "VTG turbo punjenje – vrijedan koncept za primjenu vuče," u CIMAC dokumentu br. 116, Šangaj, Kina, 2013.
Vrijeme objave: 7. lipnja 2022