車用渦輪增壓器轉(zhuǎn)子動力學特性與不平衡響應實驗研究.pdf

1、渦輪增壓器是利用發(fā)動機所排放的尾氣來驅(qū)動渦輪旋轉(zhuǎn)，從而帶動壓氣端葉輪旋轉(zhuǎn)，將更多地空氣帶到氣缸內(nèi)，達到增壓的目的，具有節(jié)能減排和增加發(fā)動機功率等優(yōu)點。渦輪增壓器轉(zhuǎn)子是渦輪增壓器最為關鍵的部件，屬于典型雙懸臂轉(zhuǎn)子結(jié)構，振動特性復雜。由于發(fā)動機燃油燃燒過程中會產(chǎn)生膠質(zhì)和樹脂狀的粘稠物，不均勻沉積在渦輪葉片上，產(chǎn)生動不平衡，使得高速下渦輪增壓器振動加劇，破壞零件配合間隙，刮傷和損壞軸承表面，導致發(fā)動機功率損耗增大，甚至引發(fā)渦輪增壓器毀壞等惡性

2、事故，嚴重影響整機綜合性能和質(zhì)量。本文主要通過仿真計算與試驗分析相結(jié)合的方法來對轉(zhuǎn)子不平衡響應規(guī)律進行研究。同時為了解決渦輪增壓器轉(zhuǎn)子這類輕質(zhì)、高速、結(jié)構非對稱轉(zhuǎn)子在實際測試中難以獲取其模態(tài)頻率的問題，本文開展了模態(tài)頻率試驗方法的研究。
　　本文的主要研究內(nèi)容為：
　　1)利用 DyRoBeS仿真軟件，根據(jù)渦輪增壓器轉(zhuǎn)子各零部件實際圖紙尺寸對壓氣端葉輪、渦輪端葉輪、轉(zhuǎn)軸、止推盤、浮環(huán)軸承、空心圓柱套進行建模。進行了臨界轉(zhuǎn)速和

3、振型分析，開展渦輪端和壓氣端不平衡下的穩(wěn)態(tài)同步響應分析。
　　2)為了對仿真所得規(guī)律進行驗證，在現(xiàn)有試驗條件的基礎上，自主設計搭建了簡易渦輪增壓器實驗臺，利用空氣壓縮機的高壓氣流驅(qū)動可使渦輪增壓器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達到25000rpm左右，可用來模擬渦輪增壓器在低轉(zhuǎn)速下的運轉(zhuǎn)情況。通過實驗臺的搭建可為后面不平衡測試分析建立基礎。
　　3)在現(xiàn)有試驗臺設備的基礎上，對渦輪增壓器轉(zhuǎn)子的不平衡響應規(guī)律開展了研究，最終得出，在壓氣端葉片上加重