novice

Kaj je turbo ležaj? Vrste turbopolnilnikov

Turbo ležajje ležaj v turbopolnilniku, da bi razumeli turbopolnilnik, moramo najprej poznati turbopolnilnik in njegove gibljive dele.

 

Kakšen turbopolnilnik?

Turbopolnilnik, ki ga pogosto najdemo v avtomobilih, je pravzaprav zračni kompresor, ki stisne zrak, da poveča količino vsesanega zraka. Uporablja inercijski impulz izpušnih plinov, ki jih izpušča motor, da potisne turbino v turbinsko komoro, turbina pa poganja koaksialni rotor, rotor pa stisnje zrak, ki ga pošilja cev zračnega filtra, da ga stisne v valj. Ko se število vrtljajev motorja poveča, se sinhrono povečata tudi hitrost izpusta izpušnih plinov in število vrtljajev turbine, rotor stisne več zraka v valj, tlak in gostota zraka pa se povečata, kar lahko poveča porabo goriva, poveča količino goriva in prilagodi število vrtljajev motorja, s čimer se poveča izhodna moč motorja.

 

Kateri so gibljivi deli turbopolnilnika?

Gibljivi deli turbopolnilnika so tudi osrednje komponente - turbinsko kolo, rotor kompresorja in gred rotorja ter ohišje kompresorja se relativno gibljejo z veliko hitrostjo, kar je za navadne ležaje neznosno, zato je ležaj kompresorja poseben plavajoči ležaj.

 

Pravzaprav gre za bakren obroč, ki je nameščen čez gred in ohišje, z razmiki med obročem in gredjo ter med obročem in ohišjem. Ko motor deluje, se pod vplivom tlaka olja v teh delih tvori dvojni oljni film, rotor pa dejansko plava na oljnem filmu in se vrti z veliko hitrostjo.

 

Zaradi izjemno visokih vrtilnih hitrosti in izjemno visokih temperatur to območje postavlja tudi izjemno visoke zahteve glede mazanja in hlajenja.

 

Če polnilnik ni dobro mazan in hlajen, bo to povzročilo nenormalno obrabo ležaja, močno skrajšalo življenjsko dobo ležaja, povečalo režo med rotorjem in ohišjem, del olja pa bo iz tega dela vstopil v sesalno ali izpušno cev, kar bo povzročilo resno okvaro pri zgorevanju olja.

 

Vrsteležaji s turbopolnilnikom

Kot ključni gibljivi del turbopolnilnika je struktura ležaja povezana z zanesljivostjo in vzdržljivostjo turbine. Obstajata dve glavni vrsti ležajev turbopolnilnika, eni so plavajoči ležaji in drugi so kroglični ležaji.

 

Trenutno večina večjih proizvajalcev avtomobilov uporablja plavajoče ležaje, ki bi morali biti trpežni in cenovno dostopni. Plavajoči ležaj je pravzaprav obroč na gredi, med obročem in gredjo ter med obročem in ohišjem ležaja pa je reža, ki tvori dvojni oljni film. Obroč plava med gredjo in ohišjem. Na splošno je reža notranje plasti približno 0,05 mm, reža zunanje plasti pa približno 0,1 mm. Debelina stene ležaja je približno 3,0–4,5 mm in je izdelan iz zlitine kositra in svinca, površina ležaja pa je prevlečena s plastjo zlitine svinca in kositra ali kovinskega indija debeline približno 0,005–0,008 mm. Ko kompresor deluje, se ležaj vrti med gredjo in ohišjem. Zato lahko najdemo slabosti plavajočih ležajev: visok upor turbinskih gredi, visok tlak olja in zahteve glede kakovosti ter nestabilno dinamično krmiljenje turbinskih gredi.

 

Kroglični ležaji se pogosteje pojavljajo v športnih avtomobilih in kot že ime pove, so kroglični ležaji nameščeni na gredi turbine, da nadomestijo olje v plavajočem ležaju. Prednost krogličnih ležajev je ravno nasprotna od plavajočih ležajev: manjše trenje, nižja histereza turbine in ugodnejše pritiskanje dinamičnih meja; dinamiko gredi turbine je mogoče učinkovito nadzorovati; tlak in kakovost olja se lahko nekoliko zmanjšata, kar posredno podaljša življenjsko dobo turbine. Očitne so tudi njihove pomanjkljivosti, in sicer, da življenjska doba ni tako dobra kot pri plavajočih ležajih, običajno do 70.000 do 80.000 kilometrov, stroški vzdrževanja pa so dragi in težavni. Vendar pa so zaradi privlačnosti krogličnih ležajev glede moči še vedno glavna oprema v športnih avtomobilih.