디젤 엔진의 효율성에 대한 요구가 증가함에 따라 터보차저는 더 높은 온도에 노출됩니다.결과적으로 과도 작동 시 로터 속도와 온도 구배가 더욱 심각해지고 이에 따라 열 및 원심 응력이 증가합니다.
터보차저의 수명 주기를 보다 정확하게 결정하려면 터빈 휠의 일시적인 온도 분포에 대한 정확한 지식이 필수적입니다.
터빈과 압축기 간 터보차저의 높은 온도 차이로 인해 터빈에서 베어링 하우징 방향으로 열이 전달됩니다.모든 방정식을 임시로 풀어 검사된 냉각 과정의 시작 부분에서 유체를 계산함으로써 보다 정확한 솔루션을 얻을 수 있었습니다.이 접근 방식의 결과는 과도 및 정상 상태 측정을 매우 잘 충족했으며 고체의 일시적 열 거동을 정확하게 재현할 수 있었습니다.
반면, 이미 2006년에 가솔린 엔진에서는 가스 온도가 최대 1050°C에 도달했습니다.터빈 입구 온도가 높기 때문에 열역학적 피로가 더욱 중요해졌습니다.지난 몇 년 동안 터보차저의 열역학적 피로와 관련된 여러 연구가 발표되었습니다.터빈 휠의 수치적으로 예측되고 검증된 온도 장을 기반으로 응력 계산이 수행되었으며 터빈 휠에서 열 응력이 높은 영역이 식별되었습니다.이 영역의 열 응력 크기는 원심 응력만 크기와 동일한 범위에 있을 수 있으며 이는 방사형 터빈 휠의 설계 과정에서 열로 유발된 응력을 무시할 수 없음을 의미합니다.
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참조
Ayed, AH, Kemper, M., Kusterer, K., Tadesse, H., Wirsum, M., Tebbenhoff, O., 2013, "증기 온도를 초과하는 증기 바이패스 밸브의 일시적인 열 거동에 대한 수치 및 실험적 조사 700 °C“, ASME Turbo Expo GT2013-95289, 샌안토니오, 미국
R., Dornhöfer, W., Hatz, A., Eiser, J., Böhme, S., Adam, F., Unselt, S., Cerulla, M., Zimmer, K., Friedemann, W., Uhl, "Der neue R4 2,0l 4V TFSI-Motor im Audi A3", 11. Aufladetechnische Konferenz, 드레스덴, 2006
게시 시간: 2022년 3월 13일