Impact of the Heat Transfer on the Performance Calculations of Automotive Turbocharger Compressor

Influence des transferts thermiques sur le calcul des performances des compresseurs de suralimentation

Laboratoire de Mécanique des Fluides, UMR 6598 CNRS, Équipe Énergétique des Moteurs à Combustion Interne, École Centrale de Nantes, BP 92101, 44321 Nantes Cedex 3 - France
e-mail: pascal.chesse@ec-nantes.fr - david.chalet@ec-nantes.fr - xavier.tauzia@ec-nantes.fr

^* Corresponding author

Abstract

Usually, turbochargers used within internal combustion engine simulation software are modelled in an adiabatic manner. However, during our experimental tests we found that this is not necessarily the case. The direct use of the manufacturer’s map is not possible anymore. A simple method which considers the heat transfers is proposed. It is based on experimental tests made on hot air supplied turbocharger test bench. The difference with the adiabatic model is considerable mainly for low compressor power. This corresponds to internal combustion engine low loads.

Résumé

En général, les turbocompresseurs pris en compte dans les logiciels de simulation moteur sont modélisés de façon adiabatique. Cependant, les tests expérimentaux effectués au laboratoire montrent que ce n’est pas toujours le cas. L’utilisation directe des champs de fonctionnement fournis par les constructeurs de turbomachines n’est alors plus possible. Une évaluation quantitative de ces transferts, basée sur des tests réalisés sur un banc d’essais turbo à air chaud, est présentée. Puis ils sont pris en compte afin de calculer les caractéristiques réelles de fonctionnement d’un compresseur. La différence avec le modèle adiabatique apparaît très importante pour les faibles puissances compresseur. Ceci correspond aux faibles charges moteur.