发动机增压器蜗壳开裂的原因分析及改进措施.pdf

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1、第34卷第5期2017年10月内燃机与动力装置I．C．E&PowerplantV01．34No．50ct．2017【内燃机可靠性】发动机增压器蜗壳开裂的原因分析及改进措施常雪嵩1，周瑶1，赵达1，马金强1，韦虹1，李军1，王瑞平1，2(1．宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司，浙江宁波315336；2．浙江吉利罗佑发动机有限公司，浙江宁波315800)摘要：涡轮增压器广泛应用于工程机械和大排量汽车，是影响其使用性能的关键部件，然而涡轮增压器蜗壳又是关键零部件之一。某款涡轮增压发动机开发过程中出现的涡轮增压器蜗壳开裂问题，通过质量检测、CAE分析、推

2、理演绎等方法找出增压器蜗壳开裂的原因，并给出整改措施，最后通过试验进行验证。为以后出现类似的问题提供了解决思路。关键词：增压器蜗壳：开裂：措施DOI：10．19471／j．cnki．1673—6397．2017．05．011中图分类号：TK413．5文献标志码：A文章编号：1673—6397(2017)05—0045—03AnalysisofEngineTCTurbineHousingCrackingandImprovementMeasuresCHANGXueson91，ZHOUYa01，ZHAODal，MAJinqian91，WEIHon91

3、，LIJunl，WANGRuipin91'2(1．NingboGeelyRoyalEngineComponentsCo．，Ltd．，Ningbo315336，China；2．ZhejiangGeelyRoyalEngineCo．，Ltd．，Ningbo315800，China)Abstract：Turbochargeriswidelyusedinengineeringmachineryandlargedisplacementvehi-cles，anditisakeycomponentthataffectsvehicles’performance

4、．Animportantpartofturbochargeristurbinehousing．InthispaperweinvestigatedthereasonswhyturbinehousingofaTCenginecrackedinthedurabilitytest．Weidentifiedthecausesbyqualityinspection，CAEcalculation，de-ductingandreasoning．Thenweoptimizedtheturbinehousing7Sstructuresaimedatthecause

5、sandprovedtheeffectivenessoftheimprovementbydurabilitytesting．Thisstudyprovidessomeguidanceonsolvingsimilarproblemsfordesignengineers．KeyWords：turbinehousing；crack；measures引言随着世界各国不断提高汽车排放标准，“高效。节能，减排”已成为当今汽车发动机技术发展的主要目标¨≈j。涡轮增压可以提高汽车发动机的动力性，燃油经济性及排放性能，采用涡轮增压器技术是提高发动机性能的有力手段

6、[3。4]。涡轮增压器市场需求量不断增大，促使国内涡轮增压器产业不断扩大[5。6]。发动机增压是指利用各种方法提高发动机进气压力．增大进气充量。以达到增大输出功率的目的[7]。汽油机采用增压技术后其动力性、经济性及排放性能得到明显的提高[8]。1926年德国道依茨公司的VMSl58型柴油机是第一批采用废气涡轮增压的发动机，其有效功率由423kw提高到551kW，增加约30％[9]。随着汽油喷射式发动机和电控技术的发展，以及增压技术的日益成熟，使得过去只适用于柴油机的废气涡轮增压技术，已成功应用在汽油发动机上¨0I。车用废气涡轮增压器已成为现代汽

7、车发动机较广泛应用的一项高端技术，而在涡轮增压器中，蜗壳是其重要组成部件之一。蜗壳零件作者简介：常雪嵩(1990一)，男，助理工程师，从事汽车发动机设计工作。收稿Et期：2017—08—11内燃机与动力装置2017年10月的一般结构如图1所示，因其在径向平面上的形状像蜗牛壳而得名。本研究涉及的是1．8L汽油车用发动机用增压器。图l内燃机车用增压器蜗壳结构示意图1蜗壳裂纹现象发动机在台架标定、400h冷热冲击、800h交变负荷耐久试验后发现增压器蜗壳有开裂现象，并且废气旁通阀阀座部位存在贯穿性裂纹。如图2、图3所示。具体试验方法根据国家标准制定的

8、企业标准执行。图2蜗壳开裂位置H3阀鹰部化裂纹处发动机废气的温度往往大于900cC。有的甚至达到了1000℃，如果存在贯穿性裂纹，可使高温排气泄漏，导