[發明專利]渦輪增壓器單體嘯叫性能評價方法

在審

• 申請號: 201710880428.3
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107449611A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 胡剛;唐朝陽;劉剛;張亮;辜慶偉;周曉強;李祥;張堯
• 申請（專利權）人: 重慶長安汽車股份有限公司
• 主分類號: G01M15/14
• 分類號: G01M15/14
• 代理公司: 重慶華科專利事務所50123
• 代理人: 譚小琴

技術領域

本發明屬于發動機試驗領域，具體涉及一種渦輪增壓器單體嘯叫性能評價方法。

背景技術

由于渦輪增壓器的轉速非常高，從每秒20萬轉到上百萬轉，其帶來的最大問題就是流體在葉輪分離時產生嘯叫。目前主要在消聲室中評價渦輪增壓器綜合1m包絡面的嘯叫水平，該方法不能評價到底是冷端嘯叫還是軸動不平衡嘯叫，從而無法客觀指導產品設計分析。而如果用近場聲學傳感器分別布置在中間軸殼體和冷端針對性測試則更不可能實現，因為其轉速太高，目前沒有聲學傳感器能采集到每個葉輪的轉動脈沖信號，同時經常噪聲測試干擾大，更不準確。

因此，有必要開發一種渦輪增壓器單體嘯叫性能評價方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種渦輪增壓器單體嘯叫性能評價方法，它通過振動特性來評價渦輪增壓器單體的嘯叫性能。

本發明所述的渦輪增壓器單體嘯叫性能評價方法，包括以下步驟：

(1)臺架和測點布置：

將熱端進氣管從熱端進氣口連接蒸汽泵，熱端排氣管連接熱端排氣口，冷端進氣管連接空濾器和冷端進氣口，冷端排氣管連接冷端排氣口；即蒸汽泵1將高溫氣體通過熱端進氣管送進增壓器熱端，驅動熱端葉輪運動，并聯動了冷端葉輪，使增壓器不停從冷端進氣口進氣，從冷端排氣口排除；

在中間軸殼體以及冷端排氣口附近分別布置振動傳感器，分別采集中間軸的動不平衡振動嘯叫和冷端葉輪嘯叫；

(2)測試：

模擬正常工況下的發動機工況，勻加速工況要求轉速從怠速開始按照arpm/s遞增至Arpm為止，根據脈沖產生的振動采集勻加速工況的數據；

(3)評價分析：

利用各測點加速overall曲線來評價冷端嘯叫性能，其評價標準：要求overall曲線呈線性均勻增大，且總體幅值越低越好；

利用Colormap圖譜來評價增壓器的動不平衡帶來的嘯叫，其評價標準：嘯叫能量越低越好。

進一步，勻加速工況要求轉速從怠速開始按照25rpm/s遞增至5500rpm為止。

本發明的有益效果：該方法能夠準確評價出渦輪增壓器單體是冷端嘯叫還是軸動不平衡嘯叫，且準確性高，從而能夠客觀指導產品設計分析。

附圖說明

圖1為臺架以及渦輪增壓器整體布置示意圖；

圖2為臺架以及渦輪增壓器單體振動傳感器布置軸視示意圖；

圖3為渦輪增壓器冷熱端振動overall曲線示意圖；

圖4為在渦輪增壓器的中間軸殼體處的振動colormap圖譜示意圖；

圖中，1-蒸汽泵，2-渦輪增壓器，21-冷端進氣口，22-冷端排氣口，23-熱端排氣口，24-熱端進氣口，25-控制器，26-中間軸殼體，3-空濾器，4-冷端進氣管，5-冷端排氣管，6-熱端排氣管，7-臺架，8-熱端進氣管，9、振動傳感器。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

本發明所述的渦輪增壓器單體嘯叫性能評價方法，主要根據噪聲來源于振動，渦輪增壓器中葉輪在運動中將流體甩向殼體，從而使得殼體上會產生相應振動，此時用振動傳感器即可接收到振動脈沖。雖然振動傳感器的分辨率依舊不能采集到每個葉輪產生的脈沖信號，但是增壓器在短時間內的運行狀態是平穩的，所以根據不同分辨率的振動傳感器來說，其采集的相鄰脈沖信號是間隔了多個葉輪脈沖信號的，該信號可作為評價的標準。同時增壓器運動中軸不平衡，也會產生嘯叫，本發明即根據此原理用渦輪增壓器振動特性來評價冷端和熱端嘯叫性能。

本發明提出了用蒸汽泵模擬發動機正常工作來給熱端進氣口泵進高溫氣體，并聯動冷端葉輪運動，本發明主要在中間軸殼體以及排氣口位置采集動不平衡和冷端振動信號。

本發明提出評價增壓器單嘯叫體性能的工況為勻加速工況，工況的控制由蒸汽泵的泵氣動作控制，控制器必須帶閉環檢測功能，從而保證控制時間的精確度滿足要求。

本發明所述的渦輪增壓器單體嘯叫性能評價方法，具體包括以下步驟：

(1)臺架和測點布置：