ТУРБО

0878 99 99 00 / 0899 799 999

Основи на турбокомпресора

Турбокомпресорите са центробежни компресори, задвижвани от турбина за отработени газове и използвани в двигатели за повишаване на налягането на заредения въздух. Производителността на турбокомпресора влияе на всички важни параметри на двигателя, като икономия на гориво, мощност и емисии. Важно е да разберете няколко основни концепции, преди да преминете към по-подробно обсъждане на спецификите на турбокомпресора.

Конструкция на турбокомпресори
Турбокомпресорът се състои от компресорно колело и турбинно колело за отработени газове, свързани заедно с твърд вал и което се използва за повишаване на налягането на входящия въздух на двигател с вътрешно горене. Турбината на отработените газове извлича енергия от отработените газове и я използва за задвижване на компресора и преодоляване на триенето. В повечето автомобилни приложения както компресорът, така и турбинното колело са от тип радиален поток. Някои приложения, като дизелови двигатели със средни и ниски скорости, могат да използват турбинно колело с аксиален поток вместо турбина с радиален поток. Потокът от газове през типичен турбокомпресор с компресор с радиален дебит и турбинни колела е показан на фигура 1 [ Schwitzer 1991 ] .

Център-Housing. Общият вал на турбината-компресор се поддържа от носеща система в централния корпус (корпус на лагера), разположен между компресора и турбината (фигура 2). В колелото вал монтаж (SWA) се отнася към вала с компресор и турбинни колела свързани, т.е. въртящия се монтажен възел. В центъра на корпуса въртящ механизъм (CHRA) се отнася до SWA монтиран в центъра на корпуса-но без компресор и турбина корпусите на. Централният корпус обикновено се отлива от сив чугун, но в някои приложения може да се използва и алуминий. Уплътненията спомагат за предотвратяване на преминаването на маслото към компресора и турбината. Турбокомпресорите за приложения с висока температура на отработените газове, такива двигатели с искрово запалване, също могат да включват охлаждащи канали в централния корпус.

Лагери с турбокомпресор
Лагери. Системата за носене на турбокомпресор изглежда проста в дизайна, но играе ключова роля в редица критични функции. Някои от по-важните от тях включват: контрол на радиално и аксиално движение на вала и колелата и минимизиране на загубите от триене в лагерната система. Лагерните системи са получили значително внимание поради влиянието им върху триенето на турбокомпресора и влиянието му върху ефективността на горивото на двигателя.

С изключение на някои големи турбокомпресори за двигатели с ниска скорост, лагерите, които поддържат вала, обикновено са разположени между колелата в надвиснало положение. Тази гъвкава конструкция на ротора гарантира, че турбокомпресорът ще работи над първата си и евентуално втора критична скорост и следователно може да бъде подложен на динамични условия на ротора, като вихър и синхронна вибрация.

Уплътненията са разположени в двата края на корпуса на лагера. Тези уплътнения представляват труден конструктивен проблем поради необходимостта да се поддържат ниски загуби от триене, сравнително големите движения на вала, дължащи се на хлабина на лагера и неблагоприятни градиенти на налягане при някои условия.

Тези уплътнения служат предимно за предотвратяване на входящия въздух и отработените газове извън централния корпус. Наляганията във всмукателните и изпускателните системи обикновено са по-високи, отколкото в централния корпус на турбокомпресора, който обикновено е под налягането на картера на двигателя. Като такива те ще бъдат проектирани предимно за запечатване на централния корпус, когато налягането в централния корпус е по-ниско, отколкото в всмукателните и изпускателните системи. Тези уплътнения не са предназначени да бъдат основното средство за предотвратяване на изтичане на масло от централния корпус в изпускателните и въздушните системи. Обикновено маслото не може да контактува с тези уплътнения с други средства, като маслени дефлектори и въртящи се флагери.

Уплътненията на турбокомпресора са различни от меките уплътнения за устни, които обикновено се намират в въртящо се оборудване, работещо при много по-ниски скорости и температури. Уплътнението на буталния пръстен е един тип, който често се използва. Състои се от метален пръстен, подобен на външен вид на бутален пръстен. Уплътнението остава неподвижно при завъртане на вала. Лабиринтните уплътнения са друг тип, който понякога се използва. Като цяло уплътненията на вала на турбокомпресора няма да предотвратят изтичането на масло, ако разликата в налягането се обърне така, че налягането в централния корпус да е по-високо, отколкото в всмукателните или изпускателните системи.