新一代高效集成可调喷嘴(VNT)增压器研发取得关键突破

来源:山西省国防科学技术工业办公室      点击量:100      发布日期: 2017-10-13

 9月底,中国北方发动机研究所高增压国防重点实验室研发的新一代高效集成可调喷嘴(VNT)增压器(J55V)关键部件可调喷嘴机构通过了高温工况30万次动作可靠性考核试验。试验全程零故障,试验后拆检零件未变形、磨损正常,复装后可正常运作。该项试验的顺利完成,可保障可调喷嘴机构工作2000小时、装车行驶10万公里无故障。

 VNT增压器是车用涡轮增压器发展的重要趋势。国际上霍尼韦尔、博格华纳以及石川岛等国外主要增压器厂家从2005年左右开始生产VNT增压器,通过结构优化升级,目前已经发展到第4代产品。国内增压器厂家还处于起步阶段,表现为VNT喷嘴结构复杂、集成度差,喷嘴气动效率低,控制方式主要为压力或真空等气动方式,与国际最新一代VNT技术存在较大差距。

 高增压国防重点实验室站在国际前沿,以国内骨干柴油机企业广西玉林YC4FA系列柴油机为验证和应用平台,采用高效集成结构可调喷嘴技术,开展新一代VNT增压器的研发。该技术具有气动效率高、零件数量少、结构简单可靠、执行动作平滑顺畅的特点,属于国际上第4代可调喷嘴(VNT)技术,达到国家先进水平标准。该技术利用包角变换进行径向喷嘴气动设计的新方法,有效降低了强激波下的流动损失。同时,喷嘴机构零件数量相比上一代产品减少20%,采用最新密封结构涡轮箱,配合喷嘴叶型,使增压器具备更可靠的排气制动能力。

 在J55V涡轮增压器的研制过程中,高增压国防重点实验室项目团队坚持设计、材料、制造及工艺一体化设计的思路,按照军民融合一体化的思路,将军用技术逐步向民用市场拓展,采用基于数据库的仿真和设计方法,保证产品质量的可靠性,确保了可调喷嘴机构样机一次研发成功。  YC4FA系列柴油机采用电控高压共轨、低涡流燃烧等技术,动力和经济指标达到国外先进水平,在国内同类产品中处于领先地位,排放指标达到国6要求。J55V涡轮增压器的研发,对后续的民品科技开发、对研究所增压器产业发展以及我国先进增压技术的发展具有重要意义。

  (北方发动机研究所)