správy

Čo je to turbodúchadlové ložisko? Typy preplňovaných ložísk

Ložisko turbaje ložisko v turbodúchadle. Aby sme pochopili turbodúchadlo, musíme najprv poznať turbodúchadlo a jeho pohyblivé časti.

 

Aké turbodúchadlo?

Turbodúchadlo, ktoré bežne nachádzame v automobiloch, je v skutočnosti vzduchový kompresor, ktorý stláča vzduch, aby zvýšil množstvo nasávaného vzduchu. Využíva zotrvačný impulz výfukových plynov vypúšťaných motorom na tlačenie turbíny v turbínovej komore a turbína poháňa koaxiálne obežné koleso, ktoré stlačuje vzduch vysielaný potrubím vzduchového filtra, aby ho natlakovalo do valca. Keď sa otáčky motora zvýšia, synchrónne sa zvýšia aj rýchlosť výfukových plynov a otáčky turbíny, obežné koleso stláča viac vzduchu do valca, čo zvyšuje tlak a hustotu vzduchu a môže spáliť viac paliva, zvýšiť množstvo paliva a upraviť otáčky motora, čím sa môže zvýšiť výstupný výkon motora.

 

Aké sú pohyblivé časti turbodúchadla?

Pohyblivé časti turbodúchadla sú zároveň hlavnými komponentmi - koleso turbíny, obežné koleso kompresora a hriadeľ rotora a teleso kompresora majú vysokorýchlostný relatívny pohyb, čo je pre bežné ložiská neúnosné, takže ložisko kompresora je špeciálne plávajúce ložisko.

 

V skutočnosti ide o medený krúžok, ktorý je navlečený na hriadeľ a puzdro, s medzerami medzi krúžkom a hriadeľom a medzi krúžkom a puzdrom. Keď motor beží, pod pôsobením tlaku oleja sa v týchto častiach vytvorí dvojitý olejový film a rotor sa v skutočnosti vznáša na olejovom filme a otáča sa vysokou rýchlosťou.

 

Vzhľadom na extrémne vysoké otáčky a extrémne vysoké teploty kladie táto oblasť aj extrémne vysoké nároky na mazanie a chladenie.

 

Ak nie je kompresor dobre mazaný a chladený, spôsobí to abnormálne opotrebovanie ložiska, výrazne skráti životnosť ložiska, zväčší medzeru medzi rotorom a krytom a časť oleja sa z tejto časti dostane do sacieho alebo výfukového potrubia, čo vedie k vážnemu zlyhaniu spaľovania oleja.

 

Typypreplňované ložiská

Ložisko je kľúčovou pohyblivou časťou turbodúchadla a jeho štruktúra súvisí so spoľahlivosťou a životnosťou turbíny. Existujú dva hlavné typy ložísk turbodúchadla: plávajúce ložiská a guľkové ložiská.

 

V súčasnosti väčšina veľkých výrobcov automobilov používa plávajúce ložiská, ktoré by mali byť odolné a cenovo dostupné. Plávajúce ložisko je v skutočnosti krúžok na hriadeli a medzi krúžkom a hriadeľom a medzi krúžkom a telesom ložiska je medzera, ktorá vytvára dvojitý olejový film. Krúžok sa pohybuje medzi hriadeľom a telesom. Vo všeobecnosti je medzera vnútornej vrstvy približne 0,05 mm a medzera vonkajšej vrstvy je približne 0,1 mm. Hrúbka steny ložiska je približne 3,0 – 4,5 mm a je vyrobené zo zliatiny cínu a olova a povrch ložiska je potiahnutý vrstvou zliatiny olova a cínu alebo kovového india s hrúbkou približne 0,005 – 0,008 mm. Keď je kompresor v prevádzke, ložisko sa otáča medzi hriadeľom a telesom. Nevýhody plávajúcich ložísk preto zahŕňajú vysoký jazdný odpor hriadeľov turbín, vysoké požiadavky na tlak a kvalitu oleja a nestabilné dynamické riadenie hriadeľov turbín.

 

Guľôčkové ložiská sa častejšie vyskytujú vo výkonných automobiloch a ako už názov napovedá, guľôčkové ložiská sú určené na nahradenie oleja v plávajúcom ložisku na hriadeli turbíny. Výhoda guľôčkových ložísk je presným opakom plávajúcich ložísk: menšie trenie, nižšia hysterézia turbíny a priaznivejšie pre dosiahnutie dynamických limitov; dynamika hriadeľa turbíny sa dá efektívne regulovať; tlak a kvalita oleja sa dajú mierne znížiť, čo nepriamo zvyšuje životnosť turbíny. Jeho nedostatky sú tiež zrejmé, a to, že životnosť nie je taká dobrá ako u plávajúcich ložísk, zvyčajne sa dosiahne 70 000 až 80 000 kilometrov do limitu životnosti, a náklady na údržbu sú vysoké a náročné. Avšak kvôli atraktivite guľôčkových ložísk z hľadiska výkonu sú stále hlavným vybavením výkonných automobilov.