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定制涡轮增压及加工用成型刀具
发布时间:2019-04-30 浏览:

定制涡轮增压及加工用成型刀具

 

增压目的:涡轮增压的主要作用就是提高发动机进气量,从而提高发动机的功率和扭矩,让车子更有劲。一台发动机装上涡轮增压器后,其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高。这样也就意味着同样一台的发动机在经过增压之后能够输出更大的功率。就拿我们最常见的1.8T涡轮增压发动机来说,经过增压之后,动力可以达到2.4L发动机的水平,但是耗油量却并不比1.8L发动机高多少,在另外一个层面上来说就是提高燃油经济性和降低尾气排放。

发动机是靠燃料在气缸内燃烧做功来输出功率的,由于输入的燃料量受到吸入气缸内空气量的限制,因此发动机所输出的功率也会受到限制。如果发动机的运行性能已处于最佳状态,再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入气缸来增加燃料量,从而提高燃烧做功能力。因此在现有的技术条件下,涡轮增压器是唯一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。

涡轮增压装置主要是由涡轮室和增压器组成。首先是涡轮室的进气口与发动机排气歧管相连,排气口则接在排气管上。然后增压器的进气口与空气滤清器管道相连,排气口接在进气管上,最后涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内,二者同轴刚性联接。

我们平常所说的涡轮增压装置其实就是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加发动机的进气量,一般来说,涡轮增压都是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮带动同轴的叶轮,叶轮压缩输送由空气滤清器管道来的空气,使之增压之后进入气缸。当发动机转速增快,废气的排出速度与涡轮转速也同步增快,叶轮又压缩更多的空气进入气缸,空气的压力和密度增大可以使更多的燃料充分燃烧,相应的增加燃料量和调整一下发动机的转速,就可以实现增加发动机的输出功率了。

涡轮增压增压类型:

按排气能量在涡轮中的利用方式可以分为以下两种系统:

涡轮增压定压涡轮增压系统

定压涡轮增压系统是把内燃机所有气缸的排气收集到一个体积足够大的排气管内,然后再引入涡轮。尽管各缸是交替排气的,但由于排气管的稳压作用,涡轮入口处的压力基本不变,故称为定压增压系统。

定压涡轮增压的主要优点是:涡轮在定压下全周进气,效率较高;气流引起的激振较小,不易引起叶片断裂;排气系统简单,成本较低,易于布置维护。主要缺点是脉冲能量的利用率较低,试验表明,当增压压力较小时,定压增压系统仅仅利用了排气能量的12%~15%,高增压时可达30%以上。此外,定压增压的内燃机的低速扭矩特性和加速性能较差。

涡轮增压脉冲涡轮增压系统

脉冲涡轮增压系统旨在提高在定压系统中损失能量的利用率。这种方案的特点是排气管做的短而细,排气系统的溶积要尽可能小,使排气能直接迅速地进入涡轮机中膨胀做功,减少节流损失。此外,为减少各缸排气压力波的相互干扰,往往采用两根或更多排气支管将相邻发火气缸的排气相互隔开。

脉冲系统比定压系统能更好的利用内燃机的排气能量,且排气管容积越小越好,以至于近年来出现了一种将增压器与排气管做成一体的紧凑结构。

涡轮增压冷却系统

中冷器是增压系统的一部分。当空气被高比例压缩后会产很高的热量,导致空气膨胀密度降低,而同时也会使发动机温度过高造成损坏。为了得到更高的容积效率,需要在注入气缸之前对高温空气进行冷却。这就需要加装一个散热器,原理类似于水箱散热器,将高温高压空气分散到许多细小的管道里,而管道外有常温空气高速流过,从而达到降温目的(可以将气体温度从150℃降到50℃左右)。由于这个散热器位于发动机和涡轮增压器之间,所以又称作中间冷却器,简称中冷器。

涡轮增压示意图

 

涡轮增压的原理:是将废气转换为动力,提高发动机的功率和扭矩。涡轮壳是涡轮增压器的重要组成部分,由双相不锈钢铸成,涡轮壳材料牌号一般为1.4848,1.4837,1.4826,此类材料微观组织是由铁素体相和奥氏体相组成,物理性能介于奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢之间,材料粘性高,韧性强,加工后有回弹;对加工涡轮增压壳体的刀具要求相对较高,SS/硕朔生产、定制各种非标成型刀具

 

零件基本信息

     被加工材料:1.4848(耐热双相不锈钢)

     硬度:HB 225

     屈服强度:Rp0,2 (MPa)  220

     抗拉强度:Rm (MPa)  450

     伸长率:A (%)  8

 

加工难点在于:1、粘刀现象严重2、弹性塑性变形大3、加工硬化4、材料性能稳定性差

 

涡轮增压器部件的制造与加工非常复杂,对制造商提出了高生产率的需求,但同时尤其强调工艺可靠性;对于1.4849, 1.4848 或 1.4837(德标耐热不锈钢)之类的常规被加工材料而言,SS/硕朔可专业提供最优化的订制刀具方案;特定的对切削刀具有特别要求的被加工材料提供诸如不同的涂层及适用于其加工特征的相应刀具产品。

硕朔生产、定制各种整体非标成型刀具、非标机夹刀杆、非标复合刀杆、成型刀杆产品;并提供钻头、铣刀、丝锥修磨。

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