当代船用涡轮增压器技术与应用

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1、当代船用涡轮增压器技术与应用周黎15923073005zls_mail@sina.com什么是涡轮增压器（Turbocharger）可燃物质、助燃物质和着火源以涡轮（Turbine）吸收发动机汽缸排出的废气能量，驱动压气机向发动机提供燃烧所需压缩空气的旋转机械。………..个人观点，仅供参考。涡轮增压器应用领域各种发动机：柴油机、汽油机、气体发动机。为什么需要涡轮增压可燃物质、助燃物质和着火源1、提升发动机功率密度提升功率密度>增加可燃物（柴油or汽油or可燃气体）>增加助燃物（空气）>提升进气压力2、节能减排高效率和匹配良好的涡轮增压系统有助于

2、发动机节能减排。涡轮增压器工作原理涡轮增压器分类径（混）流涡轮增压器涡轮增压器分类轴流涡轮增压器离心压气机涡轮增压器结构涡轮增压器=压气机+涡轮+主轴+轴承+密封系统+壳体零件涡轮增压器在船用发动机系统中的地位1、增压发动机最重要的配套件2、价值约占发动机总价值的5%-10%涡轮增压器在船用发动机系统中的地位对船用涡轮增压器性能的关注点1、流量（与柴油机功率有关）2、压比（与柴油机强化程度及排放有关）3、效率（与柴油机综合性能有关）4、可靠性（与柴油机运行可靠性，安全性有关）涡轮增压器所涉及的学科1、空气动力学（压气机、涡轮设计、噪声控制）2、

3、转子动力学（转子振动特性、平衡）3、力学（零件结构强度设计、破坏、包容性）4、轴承（轴承、润滑油系统）5、常规机械学科（设计、加工、制造）当代船用涡轮增压器领域的技术领导者ABB公司目前有TPS（Small），TPL（Large）两大主流系列产品，TPS系列为中小型混流涡轮增压器，TPL系列为大中型轴流涡轮增压器。ABB=ASEA+BBCin1988ABB目前推出新的“A100”系列涡轮增压器。匹配中高速柴油机的A100-M/H混流增压器,单级铝合金压气叶轮时可在最高5.8压比下安全运行。A100-H/M（High/Medium）系列匹配低速柴

4、油机的A175L（Low）涡轮增压器，最佳使用压比4.7。凭借在柴油机市场近乎垄断的地位和自产增压器技术水平的进步，MAN增压器市场份额逐步提升。目前投入市场的机型主要有以下几个系列:NR/S系列（中小型径流增压器）TCR系列（中小型混流增压器）NA/S、T系列（大中型轴流增压器）TCA系列（大中型轴流增压器）TCA（Axial）NA（Axial）TCR（Radial）NR（Radial）中国的船用涡轮增压器-主流产品技术来源以引进和仿制为主；-自主知识产权的产品在低端中高速发动机市场有竞争能力；-气动和结构方面的自主设计能力有长足进步，有向高

5、端中高速发动机市场迈进的潜力；-缺乏创新能力、在轴承、转子动力学、安全可靠性等方面研究和试验能力薄弱。-匹配低速柴油机的大型涡轮增压器研制尚处于起步阶段。………..个人观点，仅供参考。中国的船用涡轮增压器054、054A护卫舰主动力柴油机增压器中国的船用涡轮增压器052/052B/052C驱逐舰巡航动力柴油机增压器中国的船用涡轮增压器22隐身导弹舰主动力柴油机增压器各型潜艇主动力柴油机增压器中国的船用涡轮增压器在高压比高效率气动设计方面取得长足进步。中国的船用涡轮增压器在高压比高效率气动设计方面取得长足进步。船用涡轮增压器技术发展趋势船用涡轮增

6、压器技术的发展方向是高压比、高效率、宽广的高效运行区间、高安全可靠性、长寿命及优化的结构设计和可维护性。气动设计方面采用CFD技术结合试验验证的方法进行气动零件设计，缩短开发时间，提高设计质量。为改善高增压度柴油机低负荷性能，径流及轴流增压器均已有带可变几何涡轮（基本都是可变喷嘴环）的产品投入市场。结构设计方面普遍采用滑动轴承内支撑结构；长寿命耐磨轴承，对滑油清洁度要求与柴油机一致；非水冷壳体；更紧凑的结构，更少的零件。创新的轴承设计借助于CAD，CAE手段，对零件进行强度、振动等优化设计增压器的进、出油接口均设置于下部，与底座一体。燃气排出口

7、设计为圆形，简化连接管道。更紧凑的结构，更少的零件数量。为确保人员安全，几乎所有新型号增压器均安装隔热护套。即提高增压器热效率，安全性，同时也改善外观质量。为达到6-12的超高压比，业界正在开展两级增压器技术的研究，部分产品已投入市场。给大家的建议掌握学习方法，保持学习的能力和动力；给大家的建议培养团队合作的精神，锻炼人际交往能力；给大家的建议在加工制造行业从事设计工作，请熟练掌握至少到两门CAD技能；AutoCADCatiaPro-eSolidWorksUG给大家的建议忙碌之余，培养一点“美学”素养。报告到此结束谢谢各位!