L'utilisation de la suralimentation sur les moteurs à combustion interne est indispensable pour répondre aux dernières exigences en matière de puissance et d'émissions pour les gros moteurs diesel et à gaz.Afin d'obtenir
la variabilité requise, le turbocompresseur peut être conçu soit avec des by-pass et des waste gates, soit avec des géométries de turbine entièrement variables (VGT).L'utilisation de waste gates est préjudiciable aux performances du turbocompresseur, mais constitue une solution rentable et robuste pour la variabilité requise.Les systèmes VGT conventionnels nécessitent un grand nombre de composants dans lesquels chaque buse est déplacée indépendamment par une bague d'actionnement et parfois par un bras de levier.
Malgré leur complexité, le turbocompresseur VGT offre des avantages significatifs par rapport à un turbocompresseur à géométrie fixe adapté
soit à pleine charge, laissant un espace dans les applications à charge partielle, soit à charge partielle et nécessitant une soupape de décharge.La publication décrit l'exigence de disposer d'une buse pouvant se déplacer axialement pour s'adapter à la présence de dépôts et à la dilatation thermique afin d'éviter que la lame ne se coince.Les systèmes VGT conventionnels n'ont pas été largement appliqués aux applications où une puissance élevée, une fiabilité élevée et une longue durée de vie sont requises pour des raisons de coût et de complexité, et pour cette raison plusieurs développements ont été conçus pour obtenir un turbocompresseur VGT avec une conception plus simple et moins de composants mobiles. .
Ce travail propose un nouveau concept de tuyère de turbocompresseur à géométrie variable pouvant être appliqué aux configurations de turbocompresseur axial et radial.Le concept offre une réduction significative des pièces mobiles et a donc le potentiel de réduire le coût du turbocompresseur et d'augmenter sa fiabilité par rapport aux conceptions VGT conventionnelles.Le concept se compose d’une buse principale et d’une buse tandem.Chacune de ces buses est un anneau avec le nombre d'aubes requis.En déplaçant une buse par rapport à l'autre, il est possible de modifier l'angle d'écoulement de sortie de la buse et de modifier la zone du col de manière à obtenir une variation du débit massique qui traverse la buse.
Référence
P. Jacoby, H. Xu et D. Wang, « VTG Turbocharger – avaluable concept for traction application », dans CIMAC Paper No. 116, Shangai, Chine, 2013.
Heure de publication : 07 juin 2022