turbolaakerijärjestelmä saattaa vaikuttaa yksinkertaiselta rakenteeltaan, ja siinä on yksi tai kaksi pronssilaakeria – ja joskus erillinen työntölaakeri, mutta se on avainasemassa – varmistaen, että pyörät pyörivät ilman kotelokosketusta.
tämän petollisen yksinkertaisen rakenteen takana on se tosiasia, että laakerijärjestelmän luomiseen käytettävää suunnittelua, materiaaleja ja valmistusprosesseja on jatkuvasti hiottu vastaamaan kehittyneen moottorisuunnittelun vaatimaa turboahtimen suorituskyvyn uutta tasoa.
mieti, mitä laakereita pyydämme tekemään:
- tarjoa sekä tukea että vaimennusta akselin ja pyörien säteittäisen ja aksiaalisen liikkeen hallitsemiseksi.
- eristää tärinää pyörivistä osista.
- Turbon pyörien annetaan pyöriä nopeuksilla 60 kertaa nopeammin kuin tyypillisessä modernissa dieselmoottorissa.
- varmista, että moottorin pakokaasun maksimienergia on käytettävissä turbon ajamiseen, eikä sitä haaskata laakerijärjestelmässä
- toimi tehokkaasti uusimmilla öljyillä, jotta voidaan vähentää kitkaa ja tehohäviöitä nykyaikaisissa moottoreissa
- toimivat tehokkaasti nykyisissä korkeammissa moottoriöljylämpötiloissa.
turbojen laakerijärjestelmien on tasapainotettava pienet tehohäviöt ja pystyttävä hallitsemaan jatkuvasti vaihtelevien mekaanisten kuormien aiheuttamia valtavia voimia.
nykyaikaiset turbolaakerijärjestelmät jaettuna kahteen tyyppiin:
- Hydrodynaamiset laakerijärjestelmät, joita on käytetty valtaosassa entisistä ja nykyisistä turboista
- Kuulalaakerijärjestelmät, joita on aiemmin käytetty vain kilpa – ja nopeissa tieliikennesovelluksissa, mutta jotka Honeywell on äskettäin lanseerannut henkilöautojen vnt™ – turbojen tuotannossa.
turboahtimen hydrodynaamisessa laakerointijärjestelmässä neste (moottoriöljy) paitsi voitelee osia estäen kosketuksen, myös ohjaa akselin ja pyörien liikettä kaikissa käyttöolosuhteissa.
hydrodynaaminen laakerijärjestelmä voi käyttää kahta ”täysin kelluvaa” lehtilaakeria, jotka pyörivät noin puolella akselin nopeudesta. Hydrodynaamisia öljykalvoja on kaksi; ulompi keskimmäisen kotelon ja laakerin välissä ja sisempi kalvo laakerin ja akselin välissä.
useimmissa pienissä, suurnopeuksisissa henkilöauton turboissa käytetään yksiosaista ”puolikelluvaa” laakeria, joka ei pyöri. Tässä mallissa käytetään myös kahta öljykalvoa, mutta tässä tapauksessa ulompi öljykalvo toimii lähinnä ”puristuskalvona” akselin liikkeen vaimentamiseksi. Tässä laakerissa on vain yksi hydrodynaaminen öljykalvo (akselin ja laakerin välissä), mikä johtaa roottorin kokoonpanon parempaan hallintaan.
työntölaakeri ohjaa roottorikokoonpanon aksiaalista liikettä, joka voi olla erillinen osa tai integroitu lehtilaakeriin, kuten yksiosaisen ”Z-laakerin”tapauksessa. Kaikissa malleissa korkeapaine syntyy työntöalustan alueella aksiaalisen liikkeen hallitsemiseksi. Z-laakeri sisältää myös ominaisuuksia, jotka on suunniteltu optimoimaan suorituskykyä moderneilla alhaisen viskositeetin öljyillä.
Kuulalaakerit yhdistävät lehti-ja työntölaakereiden toiminnot yhdeksi kokonaisuudeksi. Alennetut välykset mahdollistavat turbiinin ja kompressorin suorituskyvyn parantamisen, kun taas laakerin pienemmät tehohäviöt parantavat yleistä suorituskykyä. Uusin VNT™ kuulalaakeriturbo käyttää uutta keraamista kuulalaakeripatruunaa, joka vie suorituskyvyn parantamisen aivan uudelle tasolle.