增压器试验介绍
涡轮增压器稳态性能与瞬态性能的试验及应用
“圈”，该结果与 Dale 和 Watson[6，7]等人观察到的结
果相同。证实了“准稳态”的设想存在不足之处[8]，
如果该假设成立，则瞬态和稳态性能试验得到的
特性曲线应该具有良好的一致性，这与实际试验
得到的结果相悖，因此利用该假设描述涡轮瞬态
性能特性存在较大的误差。
5 25Hz
4
0
-#GkgK-1/2s-1bar-1
作者简介：林介森（1994—），男，本科生，主要从事非标机械设计工作。
第1期
林介森 等：涡轮增压器稳态性能与瞬态性能的试验及应用
11
根据上述涡轮特性参数，得到涡轮流量特性
曲线，并将结果与稳态时得到的曲线进行对比，结
果如图 2 所示。从中可以看出涡轮瞬态流量特性
为 封 闭 环 状 ，且 围 绕 稳 态 流 量 特 性 曲 线 呈 一 个
0
50
100
7
+ E@/(°)
45850
45800
45750
45700
45650
45600
45550
150
0
50
100 150
7
+ E@/(°)
（c）涡轮入口流量
（d）增压器转速
图 1 脉冲频率为 25 Hz 时涡轮参数
从图中可以看出，在转动初始时期，涡轮进口 总压、总温和质量流量随着脉冲发生器转角的变 大而逐步增大，且在 60°左右是达到最大值，而后 流通截面开始减小，上述参数也随之缓慢降低。 增压器转速在流通面积较小时有一定的下降，这 是因为在初始时刻，压力和流量都不大，压力波尚 不足以带动叶轮继续旋转，因此增压器转速也有 所下降；随着流通面积的增大，涡轮进口压力和质 量流量增大到足以带动叶轮加速，而后随着转角 继续增大，转盘逐渐封闭流道，流通部分不断变 窄，其值也随之开始逐步减小。
涡轮增压器冷态试验台
涡轮增压器冷态试验台
该装置用于检验涡轮增压器的产品
合格与否，早期的检验装置都是热态试
验台，耗能相当大。
近几年，国家开始
实行通过冷态试验来验证产品的质量。
所谓冷态，就是采用压缩空气来驱动涡
轮机，而非燃气。
这样可以大大节约能
耗，降低碳排放。
试验装置可以自动采集润滑系统特征参数、蜗壳端和压气机端的进出气压力温度等参数、启动转矩的测试。
同时采集增压器本体的振动、压力脉动、叶轮转速等参数。
试验装置会自动记录叶轮开始旋转时的各项参数。
绘制成如参考图所示曲线。
采集的数据保存在工控机内。
如果到达设定风量风速时叶轮没有旋转起来，视为产品不合格。
装置还可以检测蜗壳端和压气机端的泄露。
发动机增压试验报告
学生实验报告实验课程名称：发动机试验增压技术实验一、增压柴油机系统配置实验1. 实验目的1.1通过实验教学，加深对课堂教学内容的理解和认识，了解和掌握常规的增压发动机系统结构与组成。
1.2初步具备对增压发动机系统结构与组成的分析能力。
2.试验条件与装备一套完整的发动机增压台架试验台，包括发动机、水力测功器、增压器、中冷器、水循环及热交换系统、燃油供油系统、强弱供电、压缩空气、排烟系统、送排风的换气与调温系统、不同大气压力模拟系统、发动机试验台架减振系统等3.内容与方法3.1 了解和掌握增压发动机的配置系统，对比与非增压发动机配置系统的差异。
3.2了解和掌握中冷增压发动机的配置，对比与非增压发动机配置系统和增压发动机的配置系统的差异。
4. 撰写实验报告4.1 对增压发动机的配置进行图文描述。
发动机增压器实物图所示在原有自然吸气发动机的基础上，按照如图标注的把压缩进气口连至进气总管，压缩排气口连至各缸的进气歧管，涡轮废气入口连的是发动机排气管，涡轮废气出口连的是排除废气到大气的排气管。
发动机和增压器的连接如图：4.2 对中冷增压发动机的配置进行图文描述。
带中冷器的增压发动机和增压发动机只是在压气机出口稍有不同，就是中冷器会对压缩气体进行冷却，增加进气密度，提高发动机充量，中冷器的连接如图：4.3 对增压和中冷增压发动机的配置进行评价。
涡轮增压和中冷增压都是现在为了强化发动机而采取的一种措施，中冷的作用主要是降低发动机的进气温度。
这就是中冷增压比增压有的优点：进气温度低，提高充量系数，减少发动机燃料消耗；提高对海拔高度的适应性，在高海拔地区，采用增压中冷可使用更高压比的压气机，这使发动机得到更大功率，提高了汽车的适应性；如果未经冷却的增压空气进入燃烧室，除了会影响发动机的充气效率外，还很容易导致发动机燃烧温度过高，造成爆震等故障，而且会增加发动机废气中的NOx的含量，造成空气污染，增压中冷也是降低排放的主要措施；降低发动机的热负荷。
涡轮增压模拟实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过模拟涡轮增压系统的工作原理，了解涡轮增压技术对内燃机性能的影响，掌握涡轮增压系统的主要组成部分及其工作过程，并分析涡轮增压系统的优缺点。
二、实验原理涡轮增压系统是一种利用发动机排气能量来驱动涡轮增压器，从而增加进气量的技术。
当发动机工作时，排出的废气会进入涡轮增压器，推动涡轮旋转，进而带动同轴的叶轮，增加进气量，提高发动机的功率和扭矩。
三、实验设备1. 涡轮增压器模拟实验装置2. 发动机测试台3. 数据采集系统4. 控制系统5. 计时器6. 温度计7. 压力计四、实验步骤1. 系统安装与调试：将涡轮增压器模拟实验装置安装在发动机测试台上，确保所有连接正确无误。
启动发动机，调整控制系统，使发动机运行在稳定状态。
2. 实验数据采集：启动数据采集系统，记录发动机在不同工况下的进气压力、排气压力、转速、扭矩等数据。
3. 实验方案实施：a. 将涡轮增压系统关闭，记录发动机在不进行涡轮增压时的进气压力、排气压力、转速、扭矩等数据。
b. 打开涡轮增压系统，记录发动机在涡轮增压状态下的进气压力、排气压力、转速、扭矩等数据。
4. 数据对比与分析：将涡轮增压关闭和开启时的数据进行分析对比，观察涡轮增压对发动机性能的影响。
5. 实验结果整理与报告撰写：整理实验数据，分析实验结果，撰写实验报告。
五、实验结果与分析1. 涡轮增压对进气压力的影响：实验结果显示，在相同转速下，涡轮增压状态下的进气压力明显高于关闭涡轮增压状态。
这说明涡轮增压能够显著提高进气压力，增加进气量。
2. 涡轮增压对排气压力的影响：实验结果显示，涡轮增压状态下的排气压力略有下降。
这是由于涡轮增压器的工作原理所致，涡轮增压器利用发动机排气能量来驱动涡轮旋转，从而降低排气压力。
3. 涡轮增压对转速的影响：实验结果显示，在相同负荷下，涡轮增压状态下的转速略高于关闭涡轮增压状态。
这是由于涡轮增压能够提高进气量，使发动机在相同负荷下达到更高的转速。
中文名称涡轮增压器第2部分试验方法
4.4.3润滑油温度测量，仪表精度±2％满量程。
4.4.4环境大气温度测量，仪表精度±l％满量程。
4.5流量测量
压气机流量测量可采用气体质量流量计或标准孔板流量计或端面进气双纽线流量计测量，标准孔板流量计安装在压气机出口管道上，端面进气双纽线流量计安装在压气机进口管道上。涡轮流量测量可采用气体质量流量计或标准孔板流量计测量，流量计安装在燃烧室前面的进气管道上。标准孔板流量计的设计、制造、安装、使用以及流量的计算应符合GB/T 2624的规定，端面进气双纽线流量计或其他型式的流量计应校验后才能使用。仪表精度土0.5％满量程。
4.1.3加热管道与测量管道应用隔热材料包裹，以减少传热影响。
4.2转速测量
增压器转速应采用不干扰流动的方法测量。如压气机叶轮锁紧螺母充磁的非接触式电磁传感器管外测速或光电转速测量仪。仪表精度200±0.2％满量程。
4.3压力测量
4.3.1压气机或涡轮进出口气体的静压测量，采用内壁平直、光滑的圆形截面测量管，管道面积不小于相连接的进出口面积，管长不少于5倍管径，静压测点前平直段长度（顺气流方向）不少于2倍管径。进出口气体的总压除可用总压测针直接测量外，也可由已被测出的静压、总温和流量通过计算求得。仪表精度±0.2％满量程。
GB/T 23341.1—2009涡轮增压器 第1部分：一般技术条件
GB/T 1859—2000往复式内燃机 辐射的空气噪声测量 工程法及简易法
GB/T 2624（所有部分） 用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量（GB/T 2624—2006，ISO 5167：2003，IDT）
增压器试验介绍
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4增压器轴系振动、转子动力学测试 **寿光市康跃增器有限公司**
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转子轴
模态分析
”
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增压器声音、振动FFT分析
2增压比πc , 压气机级出口气体总压力与进口总压力之比。 πc=
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涡轮MAP
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3增压器密封件及密封性测试
Seals 1
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Estimating Seal Leakage
涡轮增压器 试验介绍
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主要试验项目
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试验设备 Test equipment 涡轮增压器试验台 Turbocharger test bench 发动机试验台 Engine test bench 试验中心 Test center
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6增压器热疲劳考核、低高周疲劳考核、包容测试
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增压器试验介绍范文
增压器试验介绍范文增压器试验是对增压器进行性能和可靠性测试的过程。
增压器是一种能够提高气体或液体流体的压力的设备，广泛应用于工业生产和实验室研究中。
为了确保增压器能够正常工作并满足设计要求，进行增压器试验是必不可少的。
1.压力测试：压力是增压器最重要的性能指标之一、压力测试旨在检验增压器的压力输出是否符合规定的要求。
测试过程中，我们会使用专用设备和仪器，将增压器接入系统，并对系统内的压力进行监测和记录。
通过将增压器暴露在不同负荷和工作条件下，可以测试增压器的压力输出能力以及稳定性。
2.流量测试：流量是增压器另一个重要的性能指标。
流量测试的目的是检验增压器在不同负荷和工作条件下的流量输出是否符合规定的要求。
测试过程中，我们会使用流量计来测量和记录增压器输出的流量。
通过对增压器在不同工况下的流量输出进行测试，可以评估其流量调节能力和稳定性。
3.效率测试：效率是评估增压器性能的重要指标之一、效率测试的目的是测量和评估增压器的能量转换效率。
测试过程中，我们会记录增压器输入和输出的功率，并计算增压器的效率。
通过效率测试，可以评估增压器的能量转换效率和能源利用效率。
4.噪音测试：噪音是增压器使用过程中的一个重要问题。
噪音测试的目的是测量和评估增压器在工作过程中产生的噪音水平。
测试过程中，我们会使用专用的噪音测量仪器，对增压器产生的噪音进行测量和记录。
通过噪音测试，可以评估增压器的噪音水平，以确保其符合相关的噪音限制要求。
5.可靠性测试：可靠性是增压器的重要性能指标之一、可靠性测试的目的是模拟增压器在长时间使用和各种恶劣环境下的工作条件下的性能。
测试过程中，我们会对增压器进行长时间运行测试，并模拟各种工作条件和环境因素。
通过可靠性测试，可以评估增压器的稳定性和可靠性，并确定其在实际应用中的寿命和可靠性。
在进行增压器试验时，需要使用专用的试验设备和仪器，如压力计、流量计、功率计等。
同时，还需要制定详细的试验方案和测试方法，并进行数据记录和分析。
涡轮增压器试验测试技术
如何评价轴承系统性能？
当前方法：通过测量增压器润滑油进出口温度的变化，根据 热平衡的原理来计算涡轮的摩擦功。
2.5增压器摩擦功测量技术
转速变化： 涡轮功 - 压气机耗功 - 摩擦功
dn dω = −2πI 0 M f = −I0 dt dt
2.5增压器摩擦功测量技术
N f = M f ω = 2πnM f
2.2 采用制动涡轮的涡轮功测试技术
间接测量法的原理
涡轮测功领域最先得到推广应用
2.2 采用制动涡轮的涡轮功测试技术
水冷器
采用制动涡轮代替水冷器的涡轮性能测试试验台
2.2 采用制动涡轮的涡轮功测试技术
制动增压器的选取原则和优化
加载回路中能量施加 与耗散示意图
2.2 采用制动涡轮的涡轮功测试技术
10 平均相似转速2680rmin-1κ−1/2 稳态 40Hz
1.0 脉冲开始和结束 0.9 0.8
稳态 40Hz
涡轮折合流量/kgk-1/2s-1MPa-1
8 6
涡轮效率ηT
开始和结束
0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
4 2 0 1.0
1.2
1.4 涡轮膨胀比πT
1.6
1.8
0.0 0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
涡轮速比(U/C)
2.4增压器密封静态泄漏检测技术
泄漏不仅使机油消耗量增加，还会引起增压器和发动机故障。
泄漏到涡轮端： 润滑油燃烧使废气温度 提高，涡轮叶片变形， 造成严重的结焦积炭， 甚至叶轮擦碰等，诱发 增压器损坏故障；
增加发动机 的排放污染, 烧毁三元催 化器
流量 kg/s 套筒位置 0mm 熄灭 熄灭 正常 正常 正常 正常 正常 7mm 熄灭 正常 正常 正常 正常 正常 熄灭 14mm 正常 正常 正常 正常 正常 正常 熄灭 21mm 正常 正常 正常 正常 熄灭 熄灭 熄灭
JMC_涡轮增压器的选择及其试验
涡轮增压器的选择BOOST软件在涡轮增压器选型中的应用汪恩波（江铃汽车股份有限公司产品开发中心江西南昌市迎宾北大道509号）摘 要: 某型号柴油机的热力学计算模型,应用AVL BOOST 软件,对柴油机进行增压器选型和匹配分析。
关键词:柴油机， 排放 ，增压器、气门升程，增压压力1、概述本文主要针对某一机型柴油机在早期性能开发过程进行涡轮增压器的选择以满足发动机油耗率和性能的要求。
我们希望能通过对涡轮增压器的选择准确能够对发动机的后续开发有帮助。
2．涡轮增压器匹配所需考虑的问题选择涡轮增压器的重点是着重研究增压器与内燃机方案上的匹配和内部工作的匹配两方面。
方案上的匹配主要考虑：①是采用脉冲还是等压涡轮增压；②增压空气冷却还是不冷却；③采用小涡轮还是大涡轮；④与汽油机还是与柴油机匹配。
内部工作匹配主要研究：①压气机特性与内燃机耗气特性的匹配；②涡轮特性与内燃机特性的匹配；③涡轮与压气机的匹配功率点；④内燃机与整个增压器的匹配。
内燃机的所有气缸或者是单排气缸（对V型内燃机）排出的废气汇流到一根总的排气管中。
该排气总管的容积足够大，以致实际上在排气管中不会出现压力的波动。
这种排气管与等压涡轮的增压器相联就构成等压涡轮增压的内燃机。
这种增压方式的优点是气缸数的多少与支管的连接方式就没有关系。
排气管结构简单，制造与备件供应容易；供给涡轮的废气能量是均匀的，不会出现排气干扰与空程。
但存在着排气突然膨胀的能量损失，特别是在部分负荷和加速时从气缸中排出的废气产生较大的压力降。
内燃机耗气特性或流通特性是表示单位时间内通过内燃机的空气流量与内燃机转速和气体增压压力之间的关系。
进气压力增加，流量增加；进气阻力增加，流量减小；流量随转速增高而增大。
内燃机耗气特性可通过试验或电算得到。
压气机匹配的基本要求：①压气机特性与内燃机耗气特性匹配的基本要求是：压气机的最小流量（喘振线流量）应大于内燃机外特性最小流量的10%~15%，以避免进气脉动和瞬态工作时出现喘振；压气机的堵塞流量应大于内燃机外特性最大流量。
涡轮增压检测
实训项目：涡轮增压检测。
准备工具/设备：开口与梅花扳手，一字和十字改锥，手动真空泵，万用表。
实训目的：掌握涡轮增压检测的要领与步骤。
实训重点：了解涡轮增压的故障现象。
实训难点：正确处理涡轮增压的故障。
实训流程：1 外观检查涡轮增压器有没有漏油现象，旁通阀连杆是否脱落、是否卡死，橡胶软管是否破裂，有无密封不严造成漏气现象。
2 拆卸检测：叶轮有没有破碎，转轴是否卡死异响，旁通阀膜片是否破裂，壳体内部、叶轮是否有油污或积碳。
3 进气管路到中冷器到进气支管，有无泄漏破损，有无堵塞现象。
4 检查涡轮增压器与发动机排气歧管结合面、涡轮增压器与排气总管结合面是否有漏气。
5 涡轮增压电控故障增压压力控制电磁阀可能会出现线圈老化、断路等故障。
控制电路可能会出现断路、短路和接触不良等故障。
发动机控制模块可能会出现程序错乱、硬件损坏等故障。
6 启动发动机使其在怠速和中等转速下运转，观察涡轮增压器工作情况，应运转均匀，无金属撞击或摩擦声，无喘振或强烈的振动现象。
发动机怠速运转熄火后，应能听到涡轮增压器的均匀运转声。
7 废气旁通阀的检测：若膜片执行器正常，用真空泵对膜片执行器施加一定的真空度，然后将中心阀杆吸到顶部，起动发动机怠速运转，用手感知来自废气涡轮增压器的气流，应明显感觉增压压力变大，急加速时，手的力量堵不住进气软管口，否则说明涡轮增压器机械部分故障。
注意事项：注意发动机排气管的高温烫伤人员。
现场安全应急预案：为了确保教学实训中的人员与财产的安全，为了避免不必要的人身和财物的损害，遵循“安全第一，预防为主”的方针，高度重视实训室安全工作，增强安全防范意识。
特规定教学实训室安全防护措施与与应急方案。
1 现场准备在有效期内的消防灭火器，懂初起火灾的扑救知识与应用。
2 现场备有医疗救护用品与药品。
3 待发动机温度降至或接近环境温度时方可操作。
4 严禁携带易燃、易爆、有毒物品带入实训室，5 学生进入实训室严格遵守实训室安全管理规定，严禁打闹嬉笑，对不明白的设备及工具不要随意触动，服从实训课老师的指挥。
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增压器声音、振动FFT分析
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5增压器止推轴承受力计算及测试
Axial Thrust 3 – Based on Measured Pressure Profile
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Estimating Axial Thrust
Axial Thrust 1 – Based on Boundary Pressure Measurements & „F‟ factors
z za
C C dA p dA F
f z paf r p1 1 F 2 ja 2fU 2 af r U1 e 2
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Measuring Axial Thrust
Axial Thrust 5 – Strain Gauged Thrust Collar
Static Calibration process required.
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6增压器热疲劳考核、低高周疲劳考核、包容测试
or: p r 2 1 F 2 U 2 r p1 2 1 F 2 U1 2 Ar 2 B p1h p1t 2 Fx mCm1 sin 1 mCm2 sin 2 pin r12 r12 h t r 1h 2 4 4 2 2 4 4 A f r2 t r 1t B f r2 t r 1t Ar r2 h r8h 2 2
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涡轮MAP
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3增压器密封件及密封性测试
Seals 1
F F W U I W U I p G G J 2 2 K H H2 2 J K F F FU h U I c FU g U I b p G p G J G J 2 2 H2 2J K H K F F U U F U U I p p G 2 J 2 K H2 2 2 p p p L K C Op p 1 M P U c F 1h U c F 1h N2 Q 2
2016/4/11 寿光市康跃增压器有限公司 2
试验设备 Test equipment
试验中心 Test center
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发动机试验台 Engine test bench
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涡轮增压器试验台 Turbocharger test bench
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1压气机MAP、涡轮MAP 2增压器可靠性、耐久循环测试
0.40
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谢谢！ 并欢迎到康跃公司指导工作。
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Estimating Seal Leakage
Seals 2 Understanding “F” factor
C=0 W=-U C=0 W=-U
1 2 1 W=- U 2
C= U
C=U W=0
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泄漏检测设备 Inspect equipment for Leakage
4增压器轴系振动、转子动力学测试
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转子轴 模态分析
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增压器综合试验台 相关标准 JB/T9752.1-2005 《涡轮增压器 第1 部分：一般技术条 件》 JB/T9752.2-2005 《涡轮增压器 第2 部分 试验方法》
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4压气机MAPຫໍສະໝຸດ 2016/4/11寿光市康跃增压器有限公司
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115000rpm
105000rpm 90000rpm 75000rpm
经验数据：海拔每上升 1000米，涡轮增压器转速 增加6%。如果海拔上升 2300米。则转速修正系数 为： (100%+6%)2.3=(1+0.06)2.3= 1.143
30
额定工况耗气特性
最大扭矩耗气特性
0.10 0.20 0.30 空 気 流 量 [m3/s] （Gk） AIR FLOW RATE
pT p2
2 2 2 2 2 2 1 1 1 2 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 2 1 1 s 2 s 2 1 2 2 2 2 2 1
KsCs2
2 p2 p1
b
g d U
2 2
U1 2 F 2 1
id i
0.3 < F < 0.9, F = 0.75 Typical Value
喘振余量G/G= %
喘振线 G G
75% 77%
高原工况：功率/转速
給 気 圧 力 比 PRESSURE RATIO
3.0 2.8 2.6 2.4 2.2 2.0
78%
70% 65% 79% 60% 55%
额定工况：功率/转速
125000rpm
1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.00
50000rpm
6
2增压比πc , 压气机级出口气体总压力与进口总 压力之比。
πc=
p pk 2 p p k1
3涡轮膨胀比πT , 涡轮级进口气体总压力与出口气体静
压力之比。
πT =
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p pT 1 p pT 2
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and: m Cs Aseal , Aseal 2rseal t clr ,seal
From known boundary pressures (p2 and p1) and seal loss coefficient, Ks, calculated seal leakage rate, Cs. Alternatively could directly measure pressure difference across seal and calculate seal leakage rate, Cs, based on known seal loss coefficient, Ks. 2016/4/11 寿光市康跃增压器有限公司 12
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Measuring Axial Thrust
Axial Thrust 4 – Strain Gauged Thrust Collar
Full bridge strain gauge layout required for load accuracy and temperature compensation.
2016/4/11
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7涡轮测功、流场测量、 温度场测量、叶片应力测量
2016/4/11
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8增压器匹配试验台
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外特性在压气机特性图上的走势
型式 MODEL 4.0 3.8 3.6 3.4 3.2 COMPRESSOR PERFORMANCE TE06H-22KX3RC 吸入空気20℃ INLET TEMP.20℃
af a fe j af
a fe j
e
j
e j e j 2 2 2 2 Br e r2 r2 h r8h j p2 e t r2 h j
e
j
Axial components of momentum:
mCm1 sin 1 mCm2 sin 2
2016/4/11 寿光市康跃增压器有限公司 15
涡轮增压器 试验介绍
2016/4/11
寿光市康跃增压器有限公司
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主要试验项目
1压气机MAP、涡轮MAP 2增压器可靠性、耐久循环测试 3增压器密封件及密封性测试 4增压器轴系振动、转子动力学测试 5增压器止推轴承测试 6增压器热疲劳考核、低高周疲劳考核、 包容测试 7涡轮测功、流场测量、温度场测量、 叶片应力测量 8发动机匹配试验……