转轴空腔对增压器涡轮轴应力及传热影响的研究

• 作者: 李成 马超 张健健 朱光前 陈秉智
• 来源期刊: 车用发动机
• 学科: 工学
• 关键词: 涡轮增压器 转轴空腔 传热 热应力 可靠性
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 性能研究|Performance Research
• 页码范围: 23-29
• 页数: 7页
• 分类号: TK422
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-2222.2022.02.004

摘要

热负荷的提升对涡轮增压器涡轮端及轴系零部件的可靠性带来了严峻挑战,转轴高温变色及机油结焦已经成为涡轮增压器主要故障模式之一.涡轮转轴空腔可以阻挡热量从涡轮头向转轴的传递,利用数值仿真方法研究了不同空腔直径及浮动轴承位置传热系数对涡轮应力及传热特性的影响,结果表明:转轴空腔使得涡轮背盘R圆角应力降低,但是增加了其自身发生低周疲劳失效的风险;空腔直径越大,热阻效果越明显,相比较于无空腔方案,转轴空腔使涡轮头向涡端浮动轴承的热量传递减小0.8％～4.4％,使涡端浮动轴承对应转轴的最高温度降低2.3～9.9℃.