Shop : Rezensionsexemplar
Shop
Rezensionsexemplar
Shuo Li
Einfluss äußerer Lasten auf das Stabilitätsverhalten von Gleitlagerungen eines PKW-Abgasturboladers
Um Turbolader bei extremen Betriebsbedingungen wie hohen Abgastemperaturen und Drehzahlen stabil und ohne akustische Auffälligkeit betreiben zu können, haben sich im praktischen Einsatz hydrodynamische Schwimmbuchsenlager und Axiallager etabliert. Die komplexe hydro- und rotordynamische Auslegung und Optimierung der Lagerung des Turboladers in einer frühen Entwicklungsphase soll durch den Einsatz rechnergestützter Simulationstechniken mit reduziertem Aufwand durchgeführt werden.
Dazu wird in der vorliegenden Arbeit ein rotordynamisches Turbolader-Modell (RoDyS) entwickelt und die Schwimmbuchsen- und Axiallagerung jeweils mit einem analytischen Ansatz für die Hydrodynamik abgebildet. Neben einer zwingend notwendigen hohen Aussagesicherheit steht auch die numerische Effizienz der Simulation im Vordergrund, so dass das Berechnungswerkzeug im industriellen Umfeld eingesetzt werden kann. Anhand der am Prüfstand ermittelten Daten wird das erstellte Modell RoDyS validiert und dabei die Grenzen der Modellierung aufgezeigt.
Anschließend sind mit dem Simulationswerkzeug Untersuchungen durchgeführt worden, um die Einflüsse der Strömungskräfte und Unwuchten auf das Stabilitätsverhalten der Gleitlagerungen des Turboladers zu analysieren. Dabei wird eine quasi-nichtlineare Modalanalyse vorgestellt, mit deren Hilfe eine Gesamtbetrachtung der stationären und instationären Analyse des rotordynamischen Verhaltens möglich ist. Auswirkungen der radialen und axialen Strömungskräfte auf den Rotor des Turboladers lassen sich auch in Versuchen an der Brennkammer beobachten. Hierbei werden die selbsterregten subsynchronen Schwingungen zunehmend von äußeren Lasten dominiert.Des Weiteren erlaubt die Studie, eine Empfehlung bereits in der Auslegungsphase des Turboladers zu geben.
Dazu wird in der vorliegenden Arbeit ein rotordynamisches Turbolader-Modell (RoDyS) entwickelt und die Schwimmbuchsen- und Axiallagerung jeweils mit einem analytischen Ansatz für die Hydrodynamik abgebildet. Neben einer zwingend notwendigen hohen Aussagesicherheit steht auch die numerische Effizienz der Simulation im Vordergrund, so dass das Berechnungswerkzeug im industriellen Umfeld eingesetzt werden kann. Anhand der am Prüfstand ermittelten Daten wird das erstellte Modell RoDyS validiert und dabei die Grenzen der Modellierung aufgezeigt.
Anschließend sind mit dem Simulationswerkzeug Untersuchungen durchgeführt worden, um die Einflüsse der Strömungskräfte und Unwuchten auf das Stabilitätsverhalten der Gleitlagerungen des Turboladers zu analysieren. Dabei wird eine quasi-nichtlineare Modalanalyse vorgestellt, mit deren Hilfe eine Gesamtbetrachtung der stationären und instationären Analyse des rotordynamischen Verhaltens möglich ist. Auswirkungen der radialen und axialen Strömungskräfte auf den Rotor des Turboladers lassen sich auch in Versuchen an der Brennkammer beobachten. Hierbei werden die selbsterregten subsynchronen Schwingungen zunehmend von äußeren Lasten dominiert.Des Weiteren erlaubt die Studie, eine Empfehlung bereits in der Auslegungsphase des Turboladers zu geben.
Schlagwörter: Abgasturbolader; Gleitlagerung; Stabilität; Äußere Lasten
Fortschrittsberichte des Instituts für Tribologie und Energiewandlungsmaschinen
Herausgegeben von Prof. Dr.-Ing. H. Schwarze, Clausthal
Band 23
Shaker Verlag GmbHAm Langen Graben 15a52353 Düren
Mo. - Do. 8:00 Uhr bis 16:00 UhrFr. 8:00 Uhr bis 15:00 Uhr
Kontaktieren Sie uns. Wir helfen Ihnen gerne weiter.
