涡轮的气体压力动态变化范围较大

      在车用发动机工况下，增压器压气机和涡轮的气体压力动态变化范围较大，在高压比增压器上，这一点表现尤为突出。这个高动态变化，导致了增压器止推轴承承受了较大的轴向力负载。这将对增压器的机械效率和止推轴承可靠性造成恶劣影响，在几种增压器的研制中曾经出现了止推轴承承载性能不足问题。进行计算优化设计是改善一定负载下轴承承载性能的有效途径。本研究通过实测增压器轴向力，作为优化设计计算软件的输入，配合测量的轴瓦温度等参数作为辅助条件。依靠止推轴承优化计算软件，进行止推轴承的优化设计计算，并在此基础上对改进后的止推轴承作试验对比。增压器轴向力测量试验是在配置了混流涡轮和140 mm前倾后弯压气机的废气涡轮增压器上进行的，该增压器额定转速2 1增压器轴向力测量方案增压器轴向力测量是增压器止推轴承设计中的关键环节，是优化设计计算的输入参数，也是增压器轴向力平衡的依据。由于车用增压器几何尺寸小，转速高，使得轴向力测量非常困难，在本课题研究过程中，经分析止推轴承受力情况，探索了几种测量方案。在止推轴承的不同部位，采用不同的传感器和放大器的组合型式及测量方式进行了试验。最后确定了小型电荷传感器+准静态放大器的方案，满足了轴向力测量的基本要求，而且该方案可以在发动机工作状态测量。测量记录分析系统利用了重点实验室的研究能力，成数据记录和分析处理。轴向力测量结果分析在进行增压器轴向力测量前，我们对它的大小、方向和其它性质存在着模糊的认识，对影响轴向力的因素仅有大致的判断。通过对轴向力实际测量试验和分析，使得我们对轴向力的性质有了一定的确切了解。随着压气机流量向大流量铁道机车车辆调节，轴向力逐步由指向压气机端，变化为指向涡轮端并逐步加大，图2中的每一个台阶对应着一个流量状态点。轴向力是静态力与动态力的合成。这里所谓静态力是指频率变化较缓慢的力，动态力是指信号中频率变化较快的那部分力。静态力是主要成分，动态力是不能忽略的次要成分。同一转速时，静态分量是跟随压气机状态调节而变化，动态分量则基本不变。

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