针对涡轮增压器高转速工况下止推轴承损坏的现象,以某涡轮增压器为研究对象,分析涡轮增压器轴向气动力随不同工况的变化。建立包含轮背间隙、密封环间隙的增压器压气机与涡轮三维模型,在ANSYS/ICEM中进行网格划分,采用ANSYS/CFX求解器对不同工况下增压器压气机、涡轮的流场进行数值仿真。计算结果表明:随着转速增加,涡轮增压器轴向力合力增大,并且与理论值偏差增大;同一转速下,密封环间隙对于轴向力合力影响较小,而且小密封环间隙气体泄漏量小;同一转速下,随着流量的增加,增压器轴向合力随之减小。

应用计算流体动力学软件CFX,以某柴油发动机的涡轮增压器涡轮级为研究对象,对其进行了轴向力传统理论计算与数值模拟计算。计算出不同发动机折合转速下涡轮端轴向力的大小,并与传统计算方法进行对比,通过对窄缝间隙的流场分析,找出两者之间差异的原因。研究结果表明,随着增压器转子转速增加,涡轮端轴向力合力越来越大,且两种计算方法结果差异随之减小,由最大值146.314N减至125.4N,减小了14.3%;研究密封环间隙、叶顶间隙对轴向力的影响,发现叶顶间隙对轴向力影响比密封环间隙小0.155～2.955N,并且发现在整个计算的过程中,传统计算给予的假设近乎理想状态,并非实际情况。

采用立式珩磨机和配套的专用金刚石磨粒油石,在恒定材料去除率实验条件下,通过改变珩磨头转速和径向切深,研究了珩磨工艺参数对珩磨表面织构的影响规律。通过单因素响应面实验设计方法,建立缸孔珩磨表面支撑率曲线参数与珩磨工艺参数关联规律的预测模型。揭示出与缸孔-活塞环跑合特性相关的纹理参数与珩磨头转速和径向切深关联度较小。建立了缸孔-活塞环正常磨损特性参数及缸孔表面的最小储油参数与珩磨工艺参数的关系式。后续珩磨实验验证了缸孔珩磨表面织构参数与珩磨工艺参数关联规律预测模型的正确性。利用文中提出的预测模型,便于快速选择符合汽车发动机缸孔珩磨加工工艺多目标标准的珩磨工艺参数,为实际生产提供参考依据。