I verden er hovedmålet at forbedre brændstoføkonomien uden at gå på kompromis med andre præstationskriterier. I et første trin viser en undersøgelse af ventildiffusorparameter, at effektivitetsforbedringer i de relevante driftsområder er mulige på bekostning af reduceret kortbredde. Ud fra resultaterne konkluderes tre variable geometrier med varierende kompleksitet baseret på vingeformede diffusorer. Resultater fra varmgasteststanden og motortestriggen viser, at alle systemer er i stand til at øge kompressoreffektiviteten og dermed forbedre brændstoføkonomien i det primære køreområde for tunge motorer.
Yderligere udfordringer er repræsenteret ved behovet for høj holdbarhed, lav støjemission og god transient ydeevne af motoren. Derfor er designet af kompressorsystemet altid et kompromis mellem høj effektivitet, en bred kortbredde, lav vægt af pumpehjulet og høj holdbarhed, hvilket fører til kompressortrin med betydelige aerodynamiske tab i langdistancekøretøjernes primære køreområde og dermed en fald i brændstoføkonomi. Løsning af dette grundlæggende problem med kompressordesign ved at introducere en variabel geometri kan føre til reducerede samlede ejeromkostninger, hvilket er det førende salgsargument for tunge motorer. Bortset fra recirkulationsventiler, der anvendes i turboladere til personbiler, har kompressorer med variabel geometri ikke fundet vej til serieproduktion, selv om der er udført grundig forskning på dette område.
Tre variable kompressorer er blevet udviklet med det formål at forbedre brændstoføkonomien for tunge motorer i det primære køreområde uden forringelser med hensyn til nominel effekt, maksimalt drejningsmoment, overspændingsstabilitet og holdbarhed. I et første trin er kravene til motoren med hensyn til kompressortrinet blevet udledt, og de mest relevante kompressordriftspunkter er identificeret. Det primære køreområde for langdistancelastbiler svarer til driftspunkter ved høje trykforhold og lave massestrømme. Aerodynamiske tab på grund af meget tangentielle strømningsvinkler i den vingeløse diffusor spiller en dominerende rolle i dette driftsområde.
Reference
BENDER, Werner ; ENGELS, Berthold: VTG turbolader til tunge kommercielle dieselanvendelser med høj bremseevne. 8. Aufladetechnische Konferenz. Dresden, 2002
BOEMER, A ; GOETTSCHE-GOETZE, H.-C. ; KIPKE, P ; KLEUSER, R ; NORK, B: Zweistufige Aufladungskonzepte fuer einen 7,8-Liter Tier4-finale Hochleistungs-Dieselmotor.16. Aufladetechnische Konferenz. Dresden, 2011
Indlægstid: 29. marts 2022