标定涡轮增压器的方法技术

通过标定涡轮增压器的方法设定涡轮增压器的可变喷嘴(6)的标定流量位置，涡轮增压器包括涡轮机(2)和压缩机(1)。在此方法中，涡轮增压器通过预定流体供应来驱动。而且，改变可变喷嘴(6)的流量位置同时监测涡轮增压器的转速(N)或压缩机(1)的出口压力(P2C)。标定流量位置基于监测的参量被固定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种标定包括涡轮机和压缩机的涡轮增压器以设置涡轮增压器可变喷嘴的标定流量位置的方法。
技术介绍
为了提高内燃机的热效率来减少其燃料消耗，包括可变喷嘴(VNT)的涡轮增压器系统被广泛应用。这种可变喷嘴是可调整的以使通道面积和/或喷嘴的几何形状能够在最小流量位置和最大流量位置之间进行设置。根据已知技术，可变喷嘴由具有最大流量位置和最小流量位置的停止位置的致动机构操作。在这种系统中，假设每个单个涡轮增压器的机械的和流量的相关结构位于一定的范围内。但是，近来对装备有这样的涡轮增压器系统的内燃机的排气测量的要求变得更加严格了。因此，各个涡轮增压器产品之间的偏差不再是可以忽略的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，该方法能够减小各个涡轮增压器产品之间的特性偏差，特别是其最小流量位置的偏差。具有独立权利要求特征的解决了该目的。从属权利要求限定了更多的有利改进。根据本专利技术的第一方面，标定包括涡轮机和压缩机的涡轮增压器以设置所述涡轮增压器可变喷嘴的标定流量位置的方法包含以下步骤通过预定流体供应来驱动涡轮增压器；改变所述可变喷嘴的流量位置，同时监测涡轮增压器的转速；当监测的涡轮增压器的转速达到预定速度时设定可变喷嘴的流量位置为标定流量位置。根据本专利技术的第一方面，涡轮增压器基于涡轮增压器的转速进行标定。因此，影响涡轮增压器系统特性的各个产品之间的差异可根据把涡轮增压器的转速看作是必要的常数进行调整。根据本专利技术的第二方面，标定包括涡轮机和压缩机的涡轮增压器以设置所述涡轮增压器的可变喷嘴的标定流量位置的方法包含以下步骤通过预定流体供应来驱动涡轮增压器；改变所述可变喷嘴的流量位置，同时监测所述压缩机的出口压力；当监测的所述压缩机的出口压力达到预定压力时设定可变喷嘴的流量位置为标定流量位置。根据本专利技术的第二方面，压缩机的出口压力在各个产品之间保持恒定的值，以便补偿由于涡轮增压器系统的制造引起的任何偏差。 应该注意到根据本专利技术的第一方面和第二方面的解决方案能够适当地互相结合。特别地，涡轮增压器的转速和压缩机的出口压力能够被用来标定涡轮增压器系统的最小流量位置。根据本专利技术的优选方案，标定流量位置是所述可变喷嘴的最小流量位置。特别地，最小流量位置是喷嘴范围的精密部分，该喷嘴范围由涡轮增压器系统的制造引起。因此，将流量位置标定到最小流量位置是最有利的。根据本专利技术的优选方案，在改变流量位置的步骤中，可变喷嘴的流量位置从开启位置向闭合位置变化。可变喷嘴的流量位置从开启位置向闭合位置的变化对应于涡轮增压器系统的一个实际运行过程。因此，标定的精确性能够得到提高。根据本专利技术的优选方案，为了通过预定流体供应来驱动涡轮增压器，通过所述的可变喷嘴把空气供应到涡轮增压器的涡轮机的进口。空气可以通过简单的方式处理并且可以在任何试验台处提供。根据本专利技术的优选方案，监测空气供应的压力和/或温度。了解空气供应的压力和/或温度是提高标定方法再现性的一个选择。 根据本专利技术的优选方案，空气供应的压力和/或温度被控制为基本恒定。如上所述，标定方法的再现性能够被提高。因此，在根据本专利技术的方法所标定的所有涡轮增压器中空气供应的热力学特性应该是相同的。根据本专利技术的优选方案，涡轮机的出口是不受限制的。保持涡轮机的出口不受限制，即，不在出口上设置任何节流口，这就更加提高了标定方法的再现性。根据本专利技术的优选方案，润滑剂被供应进入和排出待润滑的涡轮增压器的各部分。涡轮增压器系统的润滑是必需的，以便提供与实际运行相当的涡轮增压器系统的工作状态。这更加提闻了标定的精确性。根据本专利技术的优选方案，进入和排出涡轮增压器的润滑剂的压力和/或温度被监测。而且，进入和排出涡轮增压器的润滑剂的压力和/或温度被控制在预定范围内。保持润滑剂的压力和/或温度在预定范围内会进一步提高标定的再现性和提供确定的工作状态。根据本专利技术的优选方案，所述压缩机的进口与大气空气连接并且其出口设置有扼流孔板。因为对扼流孔板的出口压力检测方便，所以在压缩机的出口设置扼流孔板提高了标定的精确性。特别地，在其出口包含扼流孔板的压缩机的热力学特性适用于根据本专利技术的标定方法。 根据本专利技术的优选方案，压缩机进口和/或出口处空气的温度和/或压力被监测。为了提供涡轮增压器系统的确定的工作状态，压缩机系统的热力学参量应该是可用的。这将更进一步提高标定的再现性。根据本专利技术的优选方案，设定改变可变喷嘴流量位置的致动速度使涡轮增压器的转速至少接近稳态速度。而且，更优选地设定改变可变喷嘴流量位置的致动速度使压缩机的出口压力至少接近稳态压力。因为消除了由于控制所述参量的变化引起的任何偏差，所以使用涡轮增压器的稳态速度和/或稳态压力提高了标定的精确性。根据本专利技术的优选方案，已确定的标定流量位置被设定为涡轮增压器的致动机构的停止器(Stop)。优选地，所述的停止器形成为用于限定已确定的标定流量位置的可调的和可固定的元件。因此，已确定的标定流量位置能够被确定上限且固定地调节使涡轮增压器系统可具有不变的该标定流量位置。附图说明本专利技术更多的优点和效果基于附图由下面的说明变得更加清楚。图I是在工作台上准备进行标定的涡轮增压器系统的示意图。图2是根据本专利技术第一实施例的标定方法的流程图。图3是根据本专利技术第二实施例的标定方法的流程图。具体实施例方式下面，结合附图对本专利技术的优选实施例进行更详细的说明。第一实施例 图I显示了准备进行本专利技术标定方法的涡轮增压器系统。应该注意到图I中仅显示了涡轮增压器的必要零部件和用于说明本专利技术的标定方法所必需的其他细节。图I中的涡轮增压器包括由轴3连接的压缩机I和涡轮机2。在图中，压缩机I由压缩机叶轮表示并且涡轮机2由涡轮机叶轮表示。轴3可旋转地支撑在轴承组件4上，轴承组件4由通过供油设备操作的液压轴承形成。压缩机I包括进口和出口。在压缩机的出口设置有节流口 5。该节流口 5具有固定的节流效果。涡轮增压器的涡轮机2包括进口和出口。在进口设置有具有已知结构的可变喷嘴6。该可变喷嘴可通过沿涡轮增压器的轴线方向可移动的插入件，通过包括叶片的装置或通过它们的组合来形成，所述叶片设置在环形通道中以使流体流过以驱动涡轮机。下面，只要喷嘴能够在最小流量位置和最大流量位置之间调节则可变喷嘴的结构没有限制。为了执行本专利技术的标定方法，涡轮增压器被安装在试验台上(未示出)。接着，轴承装置4连接到供油设备上。轴承装置4的出口连接到出油口上。压缩机的进口连通大气。节流口 5的出口压力作为压缩机出口压力P2c被监控。涡轮机的进口连接到空气供应设备上。监测空气供应的温度和压力。具体地，检测涡轮机进口温度值Tit和涡轮机进口压力值P1T。而且，涡轮机的出口连接到试验台的排气系统上。监测涡轮机的出口压力Ρ2Τ。安装在试验台上的涡轮增压器系统设置有检测轴3的速度N的速度传感器。而且，检测大气的压力和温度Po和Ttl。检测值P·，T10il, P20il, Pic, Tic, P2C, Tit, Pit, P2t, N，P0, T0 被提供给未示出的控制单元。该控制单元可以是能够接收，显示和处理上述检测值的任何类似计算机的系统。为了准备用于标定方法的涡轮增压器，在安装在试验台上的涡轮增压器中，涡轮机2的进口连接到空气供应设备上，轴承组件4的进口和出口分别连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2006.07.17 US 11/458,0131.一种标定涡轮增压器的可变喷嘴的方法，其中可变喷嘴的位置通过连接于可变喷嘴的致动机构是可调的，可变喷嘴的位置在最小流量位置和最大流量位置之间是可调的，该方法包括步骤 通过可变喷嘴将流体供应到涡轮机的进口，调节流体的流速直至涡轮机进口温度和涡轮机进口压力在预定范围内； 逐渐改变可变喷嘴的位置同时监测压缩机的出口压力， 当压缩机的出口压力达到预定压力时判定已经达到可变喷嘴的最小流量位置；以及 当可变喷嘴在最小流量位置时固定用于致动机构的机械停止器。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：G·G·菲古拉，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：