[發明專利]渦輪增壓器性能合格鑒定方法和設備

無效

• 申請號: 201210012102.6
• 申請日: 2007-06-18
• 公開（公告）號: CN102607858A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: T·G·伍德
• 申請（專利權）人: 萬國引擎知識產權有限責任公司
• 主分類號: G01M15/14
• 分類號: G01M15/14;F04D27/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 劉佳

本發明專利申請是國際申請號為PCT/US2007/071463，國際申請日為2007年6月18日，進入中國國家階段的申請號為200780024334.0，名稱為“渦輪增壓器性能合格鑒定方法和設備”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及內燃發動機，包括但不限于發動機的各部件的特性鑒定，特別是渦輪增壓器性能的特性鑒定。

背景技術

有很多可能要求對渦輪增壓器的性能進行合格鑒定的時候。例如，新制成的渦輪增壓器單元可能需要在制造廠的設施或其它設施上進行性能試驗，以判定其是否有任何性能缺陷或渦輪增壓器是否符合其功能規格。在其它情況中，經歷了改造或檢修過程的渦輪增壓器也可能需要進行試驗來對其性能進行合格鑒定。在另一些其它情況中，作為發動機故障查找過程的一部分，可能需要在使用中或試驗環境中對渦輪增壓器的性能進行合格鑒定。在上述任一情況中，通過試驗和分析可獲得試樣渦輪增壓器單元的各種性能參數。

以往用于渦輪增壓器性能合格鑒定的各種技術方法包括采集渦輪增壓器工作范圍內的各種數據點，用以編制渦輪機或壓縮機的工作圖，即代表渦輪機或壓縮機的性能的二維曲線圖，其被描繪成流過渦輪機或壓縮機的質量流量對跨越渦輪機或壓縮機的壓力比的關系。典型地，一個工作圖需要把20到70個單獨的運行數據點連接起來以形成多條恒定軸轉速和喘振曲線。用插值法，在各曲線上描繪出各個封閉的效率曲線。這些渦輪機或壓縮機工作圖典型地是被重疊在一個被認為是典型工作圖的圖上，這使得可通過對重疊情況的目視觀察和評估來判定一個裝置的性能是否適當。對這些結果的解釋是主觀的，因而其不能為檢查渦輪機個體的性能提供合理的數據。

這樣的技術方法不實用于在生產環境中應用，即使是在一條生產線上進行各試件的現場檢查，渦輪增壓器或其部件之一的性能合格鑒定也是不完全的因而也可能是不準確的，因為那是基于目視的判定。而且，那些已知的技術方法需要用大量的數據來編制性能圖，進行起來是極其耗時和耗用經費的。

因此，需要有一種改進的渦輪增壓器性能合格鑒定方法，這種方法是準確的，不依賴于主觀的判定，以及不需要采集大量數據。

發明內容

一種用于對渦輪增壓器性能進行合格鑒定的方法包括使渦輪增壓器在單個試驗狀態下工作的步驟，該方法是準確的，不依靠主觀的判定，也不要求收集大量數據。可從工作在該試驗狀態下的該渦輪增壓器的一組工作參數采集一組數據。將采集的那組數據與認為是可接受的一組工作范圍進行比較，并判定那組數據是否落在可接受的工作范圍之內。然后，可根據判定的結果對該渦輪增壓器的性能做出合格鑒定。

在一個實施例中，可讓渦輪增壓器作為發動機系統的一部分在發動機上在試驗狀態下工作。在試驗過程中，可監測發動機系統的一組輸入，包括發動機系統的燃料消耗率。還可監測發動機系統的一組輸出，包括渦輪增壓器的壓縮機出口壓力。可將那組輸出與對應的一組可接受范圍進行比較，并在那組輸出是落在對應的可接受范圍之內時發現渦輪增壓器的性能是可接受的。

一種用于在制造或改造環境中對渦輪增壓器性能進行合格鑒定的試驗站，它包括：試驗固定裝置，其有附連于其上的渦輪增壓器安裝裝置；與其相關聯的電子控制器；多個傳感器，它們布置成測量試驗站的工作參數并可工作地連接于試驗站；以及流體泵，其安排并構造成在渦輪增壓器用安裝裝置連接于試驗固定裝置上時不時地流體地連接于渦輪增壓器，且使流體泵的出口連接于渦輪機進口管路。

附圖說明

圖1是裝有與之相關聯的渦輪增壓器的發動機的框圖。

圖2是包含多個渦輪增壓器的重疊的數據的曲線圖。

圖3是按照本發明的圖，其用于標繪與多個渦輪增壓器的合格判定相關的信息。

圖4是本發明的分析地對渦輪增壓器性能進行合格鑒定的方法的流程圖。

圖5是本發明的圖解地對渦輪增壓器性能進行合格鑒定的方法的流程圖。

圖6是本發明的用于對渦輪增壓器性能進行試驗和合格鑒定的試驗站的框圖。

圖7是本發明的用于對渦輪增壓器性能進行合格鑒定的分布曲線圖。

具體實施方式

下面將描述用于對渦輪增壓器的性能進行合格鑒定的設備和方法。這里描述的某些例子涉及用于對用在內燃機上的渦輪增壓器或其各個部件進行合格鑒定的方法，但這些方法也可便利地廣泛應用于用在其它場合的任何型式的渦輪機和/或壓縮機裝置。