новости

Что такое подшипник турбонаддува? Типы подшипников турбонаддува

Подшипник турбокомпрессораПодшипник в турбокомпрессоре — это... Чтобы понять, что такое турбокомпрессор, сначала нужно узнать, что это за устройство и какие у него движущиеся части.

 

Какой турбокомпрессор?

Турбокомпрессор, который мы часто встречаем в автомобилях, на самом деле представляет собой воздушный компрессор, который сжимает воздух, увеличивая его объем. Он использует инерционный импульс выхлопных газов, выходящих из двигателя, для привода турбины в турбинной камере, а турбина вращает соосное рабочее колесо, которое, в свою очередь, сжимает воздух, подаваемый через воздушный фильтр, в цилиндр. При увеличении частоты вращения двигателя скорость выхода выхлопных газов и частота вращения турбины также увеличиваются синхронно, рабочее колесо сжимает больше воздуха в цилиндре, давление и плотность воздуха увеличиваются, что позволяет сжигать больше топлива, увеличивая количество топлива и регулируя частоту вращения двигателя, тем самым увеличивая его выходную мощность.

 

Какие подвижные части есть в турбокомпрессоре?

К движущимся частям турбокомпрессора также относятся основные компоненты — турбинное колесо, рабочее колесо компрессора и вал ротора, а корпус нагнетателя имеет высокоскоростное относительное перемещение, что недопустимо для обычных подшипников, поэтому в качестве подшипника нагнетателя используется специальный плавающий подшипник.

 

Фактически это медное кольцо, надетое на вал и корпус, с зазорами между кольцом и валом, а также между кольцом и корпусом. Когда двигатель работает под действием давления масла, в этих частях образуется двойная масляная пленка, и ротор фактически «плавает» на этой пленке и вращается с высокой скоростью.

 

Из-за чрезвычайно высоких скоростей вращения и чрезвычайно высоких температур в этой области также предъявляются чрезвычайно высокие требования к смазке и охлаждению.

 

Если нагнетатель недостаточно смазывается и охлаждается, это приведет к ненормальному износу подшипников, значительному сокращению срока их службы, увеличению зазора между ротором и корпусом, а также к попаданию части масла в впускной или выпускной патрубок через эту часть, что приведет к серьезной неисправности, связанной с возгоранием масла.

 

Видыподшипники с турбонаддувом

Подшипник, являющийся ключевым подвижным элементом турбокомпрессора, играет важную роль в обеспечении надежности и долговечности турбины. Существует два основных типа подшипников турбокомпрессоров: плавающие подшипники и шариковые подшипники.

 

В настоящее время большинство крупных автопроизводителей используют плавающие подшипники, которые должны быть долговечными и доступными по цене. Плавающий подшипник представляет собой кольцо на валу, между которым и валом, а также между кольцом и корпусом подшипника имеется зазор, образующий двойную масляную пленку. Кольцо свободно перемещается между валом и корпусом. Обычно зазор между внутренним и внешним слоями составляет около 0,05 мм, а между внешними — около 0,1 мм. Толщина стенки подшипника составляет около 3,0-4,5 мм, он изготовлен из олово-свинцово-бронзового сплава, а поверхность подшипника покрыта слоем олово-свинцового сплава или индия толщиной около 0,005-0,008 мм. Во время работы нагнетателя подшипник вращается между валом и корпусом. Поэтому можно выделить недостатки плавающих подшипников: высокое сопротивление вращению валов турбин, высокие требования к давлению и качеству масла, а также нестабильное динамическое управление валами турбин.

 

Шариковые подшипники чаще встречаются в высокопроизводительных автомобилях, и, как следует из названия, шариковые подшипники представляют собой место установки шариков на валу турбины вместо масла в плавающем подшипнике. Преимущество шариковых подшипников прямо противоположно преимуществу плавающих подшипников: меньшее трение, меньший гистерезис турбины и более благоприятные условия для преодоления динамических пределов; динамика вала турбины может эффективно контролироваться; давление и качество масла могут быть незначительно снижены, что косвенно увеличивает срок службы турбины. Однако их недостатки также очевидны: срок службы не так велик, как у плавающих подшипников, обычно до предела составляет от 70 000 до 80 000 километров, а стоимость обслуживания высока, а ремонт затруднен. Тем не менее, благодаря привлекательности шариковых подшипников с точки зрения мощности, они по-прежнему остаются основным оборудованием в высокопроизводительных автомобилях.