El uso de turbocompresas en motores de combustión interna es indispensable para cumplir con los últimos requisitos de energía y emisión para grandes motores de diesel y gas. Para lograr
La variabilidad requerida, el turbocompresor se puede diseñar con bistusses y puertas de desechos, o con geometrías de turbina totalmente variables (VGT). El uso de las puertas de desechos es perjudicial para el rendimiento del turbocompresor, pero proporciona una solución rentable y robusta para la variabilidad requerida. Los sistemas VGT convencionales requieren una gran cantidad de componentes en los que cada boquilla se mueve independientemente por un anillo de actuación y, a veces, por un brazo de palanca.
A pesar de su complejidad, la turbocompresión de VGT proporciona beneficios significativos en comparación con un turbocompresor de geometría fija emparejado
ya sea a plena carga, dejando una brecha en aplicaciones de carga parcial, o coincidía con carga parcial y requiere una puerta de desecho. La publicación describe el requisito de tener una boquilla que pueda desplazarse axialmente para acomodar la presencia de depósitos y expansión térmica para evitar que la cuchilla se atasque. Los sistemas VGT convencionales no se han aplicado ampliamente a las aplicaciones donde se requiere alta potencia, alta confiabilidad y larga vida debido al costo y las razones de complejidad, y por esta razón se han concebido varios desarrollos para lograr un turbocompresor VGT con un diseño más simple y menos componentes conmovedores.
Este trabajo propone un nuevo concepto de boquilla de turbocompresor de geometría variable que se puede aplicar a las configuraciones de turbocompresores axiales y radiales. El concepto ofrece una reducción significativa en las piezas móviles y, por lo tanto, tiene el potencial de reducir el costo del turbocompresor y aumentar su confiabilidad en comparación con los diseños VGT convencionales. El concepto consiste en una boquilla principal y una boquilla tándem. Cada una de estas boquillas es un anillo con el número requerido de paletas. Al desplazar una boquilla con respecto a la otra, es posible modificar el ángulo de flujo de salida de la boquilla y modificar el área de la garganta de una manera que se puede lograr una variación del flujo de masa que pasa a través de la boquilla.
Referencia
P. Jacoby, H. Xu y D. Wang, "VTG TurboCharging - Concepto avaluable para la aplicación de tracción", en Cimac Paper No. 116, Shangai, China, 2013.
Tiempo de publicación: Jun-07-2022