Tutte le mappe dei compressori vengono valutate con l'aiuto dei criteri derivati durante l'analisi dei requisiti. Si può dimostrare che non esiste un diffusore ad alette che aumenti l'efficienza del compressore nell'intervallo di guida principale mantenendo la stabilità e l'efficienza del picco di riferimento alla potenza nominale del motore. Questo è il risultato della larghezza della mappa ridotta quando si utilizza un diffusore con alette. I risultati indicano inoltre che non vi è alcun impatto sul lavoro specifico della girante quando viene utilizzato un diffusore a palette con parametri di progettazione dell'intervallo indicato. La velocità della girante ad un dato rapporto di pressione è quindi solo una funzione della differenza di efficienza imposta dall'uso del diffusore ad alette. L'obiettivo di un compressore a geometria variabile è quindi definito come il mantenimento del vantaggio di efficienza nel range di guida principale, estendendo al tempo stesso la larghezza della mappa per raggiungere il flusso di massa surge e choke del diffusore senza palette al fine di ottenere efficienze alla potenza nominale, alla coppia di picco e durante funzionamento del freno motore paragonabile al compressore di base.
Sono stati sviluppati tre compressori variabili con l'obiettivo di migliorare il risparmio di carburante dei motori pesanti nella gamma di guida principale senza deterioramenti della potenza nominale,
coppia di picco, stabilità alle sovratensioni e durata. In una prima fase sono stati derivati i requisiti del motore rispetto allo stadio del compressore e sono stati identificati i punti operativi del compressore più rilevanti. L'autonomia principale degli autocarri a lungo raggio corrisponde a punti operativi con rapporti di pressione elevati e flussi di massa bassi. Le perdite aerodinamiche dovute ad angoli di flusso molto tangenziali nel diffusore senza palette giocano un ruolo dominante in questo intervallo operativo.
Al fine di migliorare il risparmio di carburante senza sacrificare i restanti vincoli del motore, vengono introdotte geometrie variabili in modo da estendere la larghezza della mappa e allo stesso tempo sfruttare la migliore efficienza del compressore ad alti rapporti di pressione dei diffusori a palette.
Riferimento
BOEMER, A; GOETTSCHE-GOETZE, H.-C. ; KIPKE, P; KLEUSER, R; NORK, B: Zweistufige Aufladungskonzepte fuer einen 7,8-Liter Tier4-final Hochleistungs-Dieselmotor.16. Aufladetechnische Konferenz. Dresda, 2011
Orario di pubblicazione: 05-maggio-2022