Co je to turbodmychadlo? Typy přeplňovaných ložisek
Ložisko turbaje ložisko v turbodmychadle. Abychom pochopili turbodmychadlo, musíme nejprve znát turbodmychadlo a jeho pohyblivé části.
Jaké turbodmychadlo?
Turbodmychadlo, které běžně nacházíme v automobilech, je ve skutečnosti vzduchový kompresor, který stlačuje vzduch, aby zvýšil množství nasávaného vzduchu. Využívá setrvačný impuls výfukových plynů vypouštěných motorem k tlačení turbíny v turbínové komoře, která pohání koaxiální oběžné kolo. Oběžné kolo stlačuje vzduch vypouštěný vzduchovým filtrem do válce. S rostoucími otáčkami motoru se synchronně zvyšují i otáčky výfukových plynů a otáčky turbíny. Oběžné kolo stlačuje do válce více vzduchu. Zvýšený tlak a hustota vzduchu mohou spálit více paliva, zvýšit množství paliva a upravit otáčky motoru, čímž se může zvýšit výstupní výkon motoru.
Jaké jsou pohyblivé části turbodmychadla?
Pohyblivé části turbodmychadla jsou zároveň hlavními komponenty - turbínové kolo, oběžné kolo kompresoru a hřídel rotoru a skříň kompresoru se pohybují vysokorychlostně, což je pro běžná ložiska neúnosné, takže ložisko kompresoru je speciální plovoucí ložisko.
Ve skutečnosti se jedná o měděný kroužek, který je navlečen přes hřídel a pouzdro, s vůlemi mezi kroužkem a hřídelí a mezi kroužkem a pouzdrem. Když motor běží, působením tlaku oleje se v těchto částech vytvoří dvojitý olejový film a rotor se na olejovém filmu skutečně vznáší a otáčí se vysokou rychlostí.
Vzhledem k extrémně vysokým otáčkám a extrémně vysokým teplotám klade tato oblast také extrémně vysoké nároky na mazání a chlazení.
Pokud není kompresor dobře mazán a chlazen, způsobí to abnormální opotřebení ložiska, výrazně zkrátí jeho životnost, zvětší se mezera mezi rotorem a skříní a část oleje se z této části dostane do sacího nebo výfukového potrubí, což povede k vážnému selhání spalování oleje.
Ložisko je klíčovou pohyblivou součástí turbodmychadla a jeho konstrukce souvisí se spolehlivostí a životností turbíny. Existují dva hlavní typy ložisek turbodmychadla: plovoucí ložiska a kuličková ložiska.
V současné době většina hlavních výrobců automobilů používá plovoucí ložiska, která by měla být odolná a cenově dostupná. Plovoucí ložisko je ve skutečnosti kroužek na hřídeli, mezi kroužkem a hřídelí a mezi kroužkem a pouzdrem ložiska je mezera, která vytváří dvojitý olejový film. Kroužek se pohybuje mezi hřídelí a pouzdrem. Mezera vnitřní vrstvy je obecně asi 0,05 mm a mezera vnější vrstvy je asi 0,1 mm. Tloušťka stěny ložiska je asi 3,0-4,5 mm a je vyrobeno ze slitiny cínu a olova a povrch ložiska je potažen vrstvou slitiny olova a cínu nebo kovového india o tloušťce asi 0,005-0,008 mm. Když je kompresor v provozu, ložisko se otáčí mezi hřídelí a pouzdrem. Nevýhody plovoucích ložisek proto zahrnují vysoký běžný odpor hřídelí turbíny, vysoké požadavky na tlak a kvalitu oleje a nestabilní dynamické řízení hřídelí turbíny.
Kuličková ložiska se častěji vyskytují ve výkonných vozech a jak název napovídá, představují ložiska, která se instalují na hřídel turbíny a nahrazují olej v plovoucím ložisku. Výhoda kuličkových ložisek je pravý opak plovoucích ložisek: menší tření, nižší hystereze turbíny a příznivější dosahování dynamických limitů; dynamika hřídele turbíny může být efektivně regulována; tlak a kvalita oleje mohou být mírně sníženy, což nepřímo prodlužuje životnost turbíny. Jejich nevýhody jsou také zřejmé, a to, že životnost není tak dobrá jako u plovoucích ložisek, obvykle se jedná o 70 000 až 80 000 kilometrů do limitu životnosti, a náklady na údržbu jsou vysoké a obtížné. Vzhledem k atraktivitě kuličkových ložisek z hlediska výkonu jsou však stále běžným vybavením výkonných vozů.
Čas zveřejnění: 20. ledna 2025




