Czym jest łożysko turbosprężarki? Rodzaje łożysk turbosprężarki
Łożysko turbosprężarkijest łożyskiem w turbosprężarce. Aby zrozumieć działanie turbosprężarki, najpierw musimy poznać turbosprężarkę i jej ruchome części.
Jaka turbosprężarka?
Turbosprężarka, powszechnie spotykana w samochodach, to w rzeczywistości sprężarka powietrza, która spręża powietrze w celu zwiększenia jego ilości. Wykorzystuje ona bezwładność spalin odprowadzanych przez silnik do wtłaczania powietrza do komory turbiny. Turbina napędza współosiowy wirnik, który spręża powietrze przesyłane przez rurę filtra powietrza, aby sprężyć je do cylindra. Wraz ze wzrostem prędkości obrotowej silnika, prędkość wylotowa spalin i prędkość obrotowa turbiny również rosną synchronicznie. Wirnik spręża więcej powietrza do cylindra, a wzrost ciśnienia i gęstości powietrza może zwiększyć spalanie paliwa, zwiększyć jego ilość i regulować prędkość obrotową silnika, co pozwala na zwiększenie jego mocy wyjściowej.
Jakie są ruchome części turbosprężarki?
Ruchome części turbosprężarki stanowią jednocześnie jej główne podzespoły - koło turbiny, wirnik sprężarki i wał wirnika, a także obudowa sprężarki charakteryzują się względnym ruchem o dużej prędkości, który jest nie do zniesienia dla zwykłych łożysk. Dlatego łożysko sprężarki jest specjalnym łożyskiem pływającym.
W rzeczywistości jest to miedziany pierścień nałożony na wał i obudowę, z luzami między pierścieniem a wałem oraz między pierścieniem a obudową. Podczas pracy silnika, pod wpływem ciśnienia oleju, w tych częściach tworzy się podwójny film olejowy, a wirnik unosi się na filmie olejowym i obraca z dużą prędkością.
Ze względu na wyjątkowo wysokie prędkości obrotowe i ekstremalnie wysokie temperatury, obszar ten stawia również wyjątkowo wysokie wymagania w zakresie smarowania i chłodzenia.
Jeśli sprężarka nie jest dobrze smarowana i chłodzona, spowoduje to nienormalne zużycie łożyska, znacznie skróci jego żywotność, zwiększy szczelinę między wirnikiem a obudową, a część oleju przedostanie się do rury dolotowej lub wydechowej z tej części, co doprowadzi do poważnej awarii związanej ze spalaniem oleju.
Rodzajełożyska turbodoładowane
Jako kluczowy ruchomy element turbosprężarki, konstrukcja łożyska ma wpływ na niezawodność i trwałość turbiny. Istnieją dwa główne rodzaje łożysk turbosprężarek: łożyska swobodne i łożyska kulkowe.
Obecnie większość głównych producentów samochodów stosuje łożyska swobodne, które powinny być trwałe i niedrogie. Łożysko swobodne to w rzeczywistości pierścień osadzony na wale, a między pierścieniem a wałem oraz między pierścieniem a obudową łożyska istnieje szczelina, tworząca podwójny film olejowy. Pierścień porusza się swobodnie między wałem a obudową. Szczelina warstwy wewnętrznej wynosi zazwyczaj około 0,05 mm, a szczelina warstwy zewnętrznej około 0,1 mm. Grubość ścianki łożyska wynosi około 3,0-4,5 mm i jest ono wykonane ze stopu brązu cynowo-ołowiowego, a powierzchnia łożyska jest pokryta warstwą stopu ołowiowo-cynowego lub indu metalicznego o grubości około 0,005-0,008 mm. Podczas pracy sprężarki łożysko obraca się między wałem a obudową. W związku z tym możemy dostrzec wady łożysk swobodnych: wysokie opory pracy wałów turbin, wysokie ciśnienie oleju i wymagania jakościowe oraz niestabilną kontrolę dynamiczną wałów turbin.
Łożyska kulkowe są częściej spotykane w samochodach wyczynowych i, jak sama nazwa wskazuje, są to łożyska kulkowe, które montuje się na wale turbiny, aby zastąpić olej w łożysku swobodnym. Zaleta łożysk kulkowych jest dokładnie odwrotna do łożysk swobodnych: mniejsze tarcie, niższa histereza turbiny i korzystniejsze warunki pracy w zakresie ograniczeń dynamicznych; dynamika wału turbiny może być skutecznie kontrolowana; ciśnienie i jakość oleju mogą zostać nieznacznie obniżone, co pośrednio wydłuża żywotność turbiny. Ich wady są również oczywiste: żywotność nie jest tak dobra jak w przypadku łożyska swobodnego, zazwyczaj od 70 000 do 80 000 kilometrów do końca, a koszty konserwacji są wysokie i trudne. Jednak ze względu na atrakcyjność łożysk kulkowych pod względem mocy, nadal stanowią one główne wyposażenie samochodów wyczynowych.
Czas publikacji: 20-01-2025
