No mundo, o principal objetivo é a melhoria da economia de combustível sem sacrifícios em relação a quaisquer outros critérios de desempenho. Numa primeira etapa, um estudo de parâmetros de difusor de palhetas mostra que melhorias de eficiência nas áreas operacionais relevantes são possíveis ao custo de uma largura de mapa reduzida. Concluindo dos resultados são projetadas três geometrias variáveis com complexidade variável baseadas em difusores de palhetas. Os resultados do banco de testes de gás quente e da bancada de testes do motor mostram que todos os sistemas são capazes de aumentar a eficiência do compressor e, assim, melhorar a economia de combustível na faixa principal de condução de motores pesados.
Desafios adicionais são representados pela necessidade de alta durabilidade, baixas emissões de ruído e bom desempenho transitório do motor. Portanto, o projeto do sistema de compressor é sempre um compromisso entre alta eficiência, ampla largura de mapa, baixo peso do impulsor e alta durabilidade, levando a estágios de compressor com perdas aerodinâmicas significativas na principal autonomia de veículos de longo curso e, portanto, um diminuição da economia de combustível. Resolver este problema fundamental do projeto do compressor através da introdução de uma geometria variável pode levar à redução dos custos totais de propriedade, que é o principal argumento de venda em motores pesados. Além das válvulas de recirculação aplicadas em turbocompressores de automóveis de passageiros, os compressores com geometria variável não chegaram à produção em série, embora pesquisas profundas tenham sido realizadas neste campo.
Três compressores variáveis foram desenvolvidos com o objetivo de melhorar a economia de combustível de motores pesados na faixa de condução principal, sem deteriorações em relação à potência nominal, pico de torque, estabilidade de oscilação e durabilidade. Numa primeira etapa, foram derivados os requisitos do motor em relação ao estágio do compressor e identificados os pontos de operação mais relevantes do compressor. A principal autonomia de condução dos caminhões de longo curso corresponde a pontos de operação com altas taxas de pressão e baixos fluxos de massa. As perdas aerodinâmicas devido a ângulos de fluxo muito tangenciais no difusor sem palhetas desempenham um papel dominante nesta faixa de operação.
Referência
BENDER, Werner; ENGELS, Berthold: Turbocompressor VTG para aplicações comerciais diesel pesadas com alto desempenho de frenagem. 8. Aufladetechnische Konferenz. Dresda, 2002
BOEMER, A; GOETTSCHE-GOETZE, H.-C. ; KIPKE, P; KLEUSER, R; NORK, B: Zweistufige Aufladungskonzepte fuer einen 7,8 litros Tier4-final Hochleistungs-Dieselmotor.16. Aufladetechnische Konferenz. Dresda, 2011
Horário da postagem: 29 de março de 2022