sistemul de rulmenți turbo poate părea simplu în design, cu unul sau doi rulmenți din bronz – și uneori un rulment axial separat, dar joacă un rol cheie – asigurându-se că roțile continuă să se rotească fără niciun contact al carcasei.
în spatele acestui design înșelător de simplu este realitatea este că proiectarea, materialele și procesele de fabricație utilizate pentru a crea sistemul de rulmenți au fost rafinate în mod constant pentru a ține pasul cu noile niveluri de performanță a turbocompresorului cerute de designul avansat al motorului.
gândește-te la ce le cerem rulmenților să facă:
- oferiți atât suport, cât și amortizare pentru a controla mișcarea radială și axială a arborelui și a roților.
- izolați vibrațiile de părțile rotative.
- permite roților turbo să se rotească la viteze de 60 de ori mai rapide decât turația maximă a motorului găsită într-un motor diesel modern tipic.
- asigurați-vă că energia maximă din gazele de eșapament ale motorului este disponibilă pentru a conduce turbo și nu este irosită în sistemul de rulmenți
- lucrați eficient cu cele mai noi Uleiuri, pentru a reduce frecarea și pierderile de putere la motoarele moderne
- lucrați eficient cu temperaturile ridicate ale uleiului de motor de astăzi.
sistemele de rulmenți din turbine trebuie să echilibreze pierderile reduse de energie cu capacitatea de a controla forțele uriașe aplicate de încărcările mecanice care variază constant.
sistemele moderne de rulmenți turbo sunt împărțite în două tipuri:
- sisteme de rulmenți hidrodinamici – utilizate în marea majoritate a turbinelor din trecut și prezent
- sisteme de rulmenți cu bile – utilizate anterior numai pentru curse și aplicații rutiere rapide, dar lansate recent de Honeywell pe producția de turbine VNT pentru vehicule de pasageri.
într-un sistem de rulment hidrodinamic al turbocompresorului, fluidul (uleiul de motor) nu numai că lubrifiază piesele, împiedicând contactul, dar controlează și mișcarea arborelui și a roților în toate condițiile de funcționare.
sistemul de rulmenți hidrodinamici poate utiliza doi rulmenți de jurnal „complet plutitori”, care se rotesc la aproximativ jumătate din viteza arborelui. Există două pelicule de ulei hidrodinamice; una exterioară, între carcasa Centrală și rulment și o peliculă interioară între rulment și arbore.
cele mai multe turbine mici, de mare viteză pentru vehicule de pasageri folosesc un rulment „semi-plutitor” dintr-o singură bucată care nu se rotește. Acest design folosește, de asemenea, două filme de ulei, dar în acest caz filmul exterior de ulei acționează în principal ca un „film de stoarcere” pentru amortizarea mișcării arborelui. Pe acest rulment, există o singură peliculă de ulei hidrodinamic (între arbore și rulment), ceea ce duce la un control îmbunătățit al ansamblului rotorului.
un rulment axial controlează mișcarea axială a ansamblului rotorului, care poate fi o parte separată sau integrată în rulmentul fusului, ca în cazul „rulmentului Z”dintr-o singură piesă. În toate modelele, presiunea ridicată este generată în zona plăcuței de împingere pentru a controla mișcarea axială. Rulmentul Z conține, de asemenea, caracteristici concepute pentru a optimiza performanța cu uleiuri moderne cu vâscozitate redusă.
rulmenții cu bile combină funcțiile jurnalului și ale rulmenților axiali într-un singur pachet. Distanțele reduse permit performanțe îmbunătățite ale turbinei și compresorului, în timp ce pierderile mai mici de putere din rulment îmbunătățesc performanța generală. Cel mai recent VNT rulment cu bile turbo utilizează un nou cartuș de rulment cu bile ceramice – o dezvoltare care duce îmbunătățirea performanței la un nivel cu totul nou.