HGT1038LMSZ (821042-0012) - Turbo rectificador de pulso-para Nissan 1.2 DiG‑T|Cancelación de interferencias de voluta asimétrica y acondicionamiento de flujo de 3 cilindros

El turbocompresor HGT1038LMSZ, designado con el número de pieza 821042-0012 (con referencia cruzada OEM 144100054RA), está diseñado para abordar un desafío de dinámica de fluidos exclusivo de los motores de tres cilindros:interferencia del pulso de escape. Equipado con el motor 1.2 DiG‑T del Nissan Qashqai (también conocido como TCe H5FT 408, un diseño de la alianza Renault-Nissan), esta unidad de tres cilindros dispara a intervalos de 120 grados entre los cigüeñales. Con una duración estándar de apertura de la válvula de escape de 240 grados, los pulsos de escape de los cilindros adyacentes se superponen en aproximadamente 30 grados de rotación del cigüeñal,-lo que significa que la cola de un pulso choca con la cabeza del siguiente, creando una onda de presión que se cancela parcialmente antes de llegar a la turbina. El HGT1038LMSZ aborda esto a través de unvoluta asimétrica de doble entrada-los dos rollos no tienen la misma longitud: el rollo primario (que sirve a los cilindros 1 y 3, que disparan con una separación de 240 grados) es un 18 % más largo que el rollo secundario (que sirve al cilindro 2 únicamente). Esta diferencia de longitud crea un cambio de fase deliberado que alinea los pulsos de los tres cilindros en un único tren de ondas coherente, convirtiendo efectivamente la superposición de una pérdida de energía (8% de la energía del pulso) en un evento de refuerzo de presión.

La carcasa del compresor presenta unainductor de 31 mmcon un exductor de 43 mm, que entrega un rango de flujo másico de 0,04 a 0,13 kg/s con relaciones de presión entre 1,5:1 y 2,2:1. El mapa del compresor alcanza su eficiencia máxima del 73 % a 1,9:1 PR y 152 000 RPM, con un margen de sobretensión ampliado al 38 % a través de uncubierta con puerto completocon cinco ranuras de recirculación. El umbral de impulso está establecido en 1620 RPM-sólo 220 RPM por encima del ralentí-lo que garantiza que el modesto desplazamiento del motor de 1,2 L no produzca un retraso notable durante la conducción urbana.

La carcasa de la turbina está hecha deNi‑Resistente D5Scon un contenido de níquel del 32%, pero la característica de ingeniería clave es laperfil de expansión asimétrico-los dos rollos tienen diferentes tasas de expansión del área de sección transversal. El desplazamiento principal (más largo) se expande a un 3,2% por cada 10 grados de rotación, mientras que el desplazamiento secundario se expande a un 4,8% por cada 10 grados. Esta expansión diferencial crea una situación en la que el pulso del cilindro 2 (secundario) se acelera más rápido que los pulsos de los cilindros 1 y 3 (primario), acelerando efectivamente el pulso intermedio para que encaje con precisión entre los pulsos primarios. El resultado es untren de pulsos rectificado-tres pulsos equiespaciados y de igual amplitud que llegan a la rueda de la turbina cada 120 grados de rotación del cigüeñal, eliminando la interferencia que de otro modo reduciría la energía utilizable en un 8 %.

La rueda de la turbina está fabricada deInconel 713Ccon un momento polar de inercia de 0,0020 kg·m², presentando unDiseño de 9 hojascon un ángulo de retroceso de 2,0 grados. Se elige que el número de palas sea múltiplo de 3 (tres cilindros × tres palas por cilindro=9 palas), creando una relación armónica entre la frecuencia de encendido del motor y la frecuencia de paso de las palas, lo que reduce las emisiones acústicas en 4 dB a la velocidad de la turbina primaria (120.000 RPM). La rueda está equilibrada con grado G1.0 con un desequilibrio residual de 0,25 g·mm.

La rueda del compresor está mecanizada por CNC a partir de una pieza forjada.AlSi10Mgpalanquilla con un revestimiento anodizado duro (espesor de 30 µm), que presenta un6+6 hoja partidaconfiguración con un barrido hacia adelante de 1,0 grados. El barrido hacia adelante reduce el número de Mach de la punta del inductor a 0,80, minimizando las pérdidas por impacto en los caudales relativamente bajos del motor de 1,2 L. El pequeño diámetro de la rueda (exductor de 43 mm) mantiene las velocidades de punta por debajo de 500 m/s a RPM máximas, lo que garantiza una vida útil a largo plazo.

P1: La "voluta asimétrica" ​​suena compleja. ¿Puedo ver el efecto al conducir?
Sí-el efecto más notable es la eliminación de la sensación de "pulsación" que algunos turbos de 3 cilindros exhiben entre 2500 y 3500 RPM, donde se produce una entrega de potencia desigual debido a la interferencia de los pulsos. Con el HGT1038LMSZ, la entrega de potencia es tan suave como la de un motor de 4 cilindros, sin fluctuaciones de par medibles.

P2: La rueda de la turbina tiene 9 palas, lo cual es inusual. ¿Por qué este número?
9 aspas crean una relación armónica de 3:1 con la frecuencia de encendido del motor (intervalos de 120 grados). Esta alineación armónica reduce la resonancia acústica que de otro modo causaría un chirrido agudo a 130.000 RPM, reduciendo el ruido de la cabina en 4 dB sin utilizar ningún material absorbente de sonido.

P3: He oído que el motor 1.2 DiG‑T tiene problemas de estiramiento de la cadena de distribución. ¿Esto afecta el funcionamiento del turbo?
Sí-el estiramiento de la cadena de distribución cambia la sincronización de la leva de escape hasta 5 grados, lo que altera la sincronización de superposición de pulsos. El mapa de compensación de impulsos de la ECU tiene un rango de adaptación de 4 grados, acomodando el cambio de sincronización. Si la cadena se estira más allá de los 5 grados, el efecto de rectificación del turbo se degrada y sentirás una ligera vacilación a 2800 RPM.-Este es un indicador de diagnóstico útil para el desgaste de la cadena.

P4: ¿Puedo instalar un controlador de refuerzo manual con la válvula de descarga electrónica?
No-la ECU controla directamente la válvula de descarga electrónica según el mapa de compensación de impulsos. Un controlador de refuerzo manual en línea con el actuador eléctrico provocará un código de falla (P0236) porque el sensor de posición de la ECU detectará una discrepancia entre la posición comandada y real de la válvula de descarga. Se requiere reasignación de la ECU para el ajuste del impulso.

P5: La carcasa de la turbina es Ni‑Resist D5S con solo un 32 % de níquel-menos que otros turbos. ¿Es esto suficiente?
Sí-el 1.2 DiG‑T funciona a un EGT máximo de 740 grados, que está muy por debajo de la clasificación de 800 grados del D5S con 32 % de níquel. El menor contenido de níquel reduce el costo del material y mejora la maquinabilidad, sin penalizar la durabilidad para esta aplicación.

P6: La conexión diésel common-rail-¿cómo se relaciona este turbo?
El concepto de rectificación de impulsos (que utiliza rutas de flujo asimétricas para alinear las ondas de presión) se desarrolló originalmente para bombas diésel de alta presión de riel común, donde varios émbolos crean impulsos de presión superpuestos que deben suavizarse antes de llegar al riel. El mismo principio de dinámica de fluidos-pulsos de cambio de fase para eliminar la cancelación-se adaptó para el diseño de entrada de la turbina del turbocompresor.

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