het Turbo lagersysteem lijkt misschien eenvoudig van ontwerp, met een of twee bronzen lagers – en soms een aparte stuwkrachtlager, maar het speelt een belangrijke rol – ervoor te zorgen dat de wielen blijven draaien zonder enig contact met de behuizing.
achter dit bedrieglijk eenvoudige ontwerp ligt de realiteit dat het ontwerp, de materialen en de fabricageprocessen die worden gebruikt om het lagersysteem te creëren voortdurend zijn verfijnd om gelijke tred te houden met de nieuwe niveaus van turbocompressorprestaties die vereist zijn door geavanceerd motorontwerp.
denk eens na over wat we van de lagers vragen:
- bied zowel ondersteuning als demping om de radiale en axiale beweging van de as en wielen te regelen.
- isoleert trillingen van de draaiende delen.
- laat de turbowielen draaien bij snelheden die 60 keer hoger zijn dan het maximum motortoerental van een typische moderne dieselmotor.Zorg ervoor dat de maximale energie uit het uitlaatgas van de motor beschikbaar is om de turbo aan te drijven en niet wordt verspild in het lagersysteem
- werk effectief met de nieuwste oliën, om wrijving en vermogensverlies bij moderne motoren
- werk effectief met de huidige hogere motorolietemperaturen.
de lagersystemen in turbo ‘ s moeten lage vermogensverliezen compenseren met de mogelijkheid om de enorme krachten te beheersen die worden uitgeoefend door de voortdurend wisselende mechanische belasting.
moderne Turbo lagersystemen opgesplitst in twee typen:
- hydrodynamische lagersystemen-gebruikt in de overgrote meerderheid van vroegere en huidige Turbo ‘s
- Kogellagersystemen – voorheen alleen gebruikt voor racetoepassingen en snelle wegtoepassingen, maar onlangs gelanceerd door Honeywell op productie VNT™ Turbo ’s voor personenauto’ s.
in een hydrodynamisch lagersysteem van een turbocompressor smeert de vloeistof (motorolie) niet alleen de onderdelen, waardoor contact wordt voorkomen, maar regelt ook de beweging van de as en de wielen onder alle bedrijfsomstandigheden.
het hydrodynamische lagersysteem kan gebruik maken van twee “volledig zwevende” journaallagers, die ongeveer de helft van de snelheid van de as draaien. Er zijn twee hydrodynamische oliefilms; een buitenste, tussen de middenbehuizing en het lager, en een binnenste film tussen het lager en de as.
de meeste kleine turbo ‘ s voor hogesnelheidspassagiersvoertuigen gebruiken een “semi-zwevend” lager uit één stuk dat niet draait. Dit ontwerp maakt ook gebruik van twee oliefilms, maar in dit geval fungeert de buitenste oliefilm voornamelijk als een “knijpfilm” voor demping schachtbeweging. Op dit lager is er slechts één hydrodynamische oliefilm (tussen AS en lager), en dit leidt tot een verbeterde controle van de rotorassemblage.
een stuwdruklager regelt de axiale beweging van het samenstel van rotoren, dat een afzonderlijk onderdeel kan zijn of in het journaallager kan zijn geïntegreerd, zoals in het geval van het Z-lager uit één stuk. In alle ontwerpen wordt hoge druk gegenereerd in het gebied van de stuwstootkussen om de axiale beweging te regelen. De Z-bearing bevat ook functies die zijn ontworpen om de prestaties te optimaliseren met moderne oliën met lage viscositeit.
kogellagers combineren de functies van kogellagers en stuwlagers in één pakket. De verminderde speling zorgt voor verbeterde turbine-en compressorprestaties, terwijl de lagere vermogensverliezen binnen het lager de algehele prestaties verbeteren. De nieuwste VNT™ kogellager turbo maakt gebruik van een nieuwe keramische kogellagercartridge – een ontwikkeling die prestatieverbetering naar een geheel nieuw niveau tilt.