Чтение RSS
Сайт по ремонту и обслуживанию автомобиля - Delay-auto.ru, будет полезен не только начинающим автолюбителям, но и профессионалам со стажем.
» » Расположение подшипников в турбине

Расположение подшипников в турбине


Расположение подшипников в турбинеРазличают внешнее и внутреннее расположение подшипников. На рис. 6 показано внутреннее расположение подшипников (колесо компрессора размещено консольно с одной стороны вала, а колесо турбины также консольно, но с другой стороны вала), а на рис. 7 внешнее. Имеются также особые конструктивные схемы, когда одна oпopа расположена снаружи, а другая изнутри, т.е. между колесами компрессора и турбины.

Имеются схемы с моноротором, т.е. когда ротор размещен в двух подшипниках, а колеса и турбины, и компрессора размещены совместно консольно с одной стороны вала на опорах. Преимущества внешнего расположения подшипников следующие: хороший доступ к ним (удобство обслуживания подшипников, удобство замены при малом объеме монтажно демонтажных работ), меньший диаметр цапфы подшипника, чем при внутреннем расположении, меньший подвод тепла к подшипнику, расположенному у турбины, т.к. его можно удалить от диска. Правда, в этом случае требуется охлаждение водой входного устройства компрессора (рис. 8).

Расположение опор по концам вала имеет следующие недостатки: большие габаритные размеры; более толстый и тяжелый вал, т.к. из за повышенной длины он должен иметь повышенную изгибную жесткость; худшая соосность подшипников, т. к. подшипники размещаются в отдельных частях корпусных деталей, которые между собой должны очень строго фиксироваться, а также потому, что из за повышенной длины более ощутимыми становятся термические искривления вала; подвод воздуха к компрессору и газа к турбине проходит не так свободно, как при внутреннем расположении опор; худший доступ к узлам с лопатками.

К преимуществам внутреннего расположения опор (двухконсольная конструкция) относятся следующие: меньшая габаритная длина при тех же размерах колес (рис. 9 и 10); большая компактность и меньшая масса.

Расположение подшипников в турбинеЭтим часто облегчается размещение турбокомпрессора на двигателе. Газоподводящие каналы могут выполняться более прямыми, с меньшими углами поворота. Такие турбокомпрессоры обходятся либо без водяного охлаждения, либо с охлаждением водой одного подшипника, т.к. температурная деформация корпуса и короткого вала мало сказывается на соосности подшипников. Для такого турбокомпрессора не требуется водяное охлаждение газоподводящего корпуса, что способствует повышению КПД и уменьшает коррозию корпуса, особенно при работе на тяжелом топливе. Меньшая масса ротора способствует повышению приемистости турбокомпрессора. Стоимость такого ТК заметно ниже.

Недостатки такой конструкции: больший диаметр подшипников, значит повышенное трение; более сильный нагрев от турбинного диска подшипника, расположенного рядом с турбиной; из за меньшего pасстояния между подшипниками требуется более тщательная балансировка роторов; замена подшипников требует большего объема монтажно демонтажных работ.

Расположение подшипников по одну сторону от колес применимо лишь для радиальной турбины, позволяет еще более существенно уменьшить диаметры подшипников, особенно наружного; имеется хороший доступ к подшипникам. Такая конструкция обеспечивает особенно плавный ход ТК при высоких частотах вращения.

При двухконсольной схеме более распространены подшипники скольжения. Они невосприимчивы к ударным нагрузкам, имеют меньший износ, т.к. у них лучше обеспечивается гидродинамическая смазка (что определяется меньшими удельными нагрузками и высокой окружной скоростью), а следовательно, они более долговечны. Их недостатки заключаются в повышенном расходе масла, в необходимости предварительной подачи масла после длительной стоянки, а также в необходимости подачи дополнительной смазки при неожиданной остановке (горячий подшипник вблизи турбины нагревает масло в нем до температур коксуемости).

Достоинства подшипников качения заключаются в меньшем трении, в возможности запуска ТК даже при небольшой мощности турбины (двухтактные двигатели), в меньшем расходе масла, меньшем его нагреве, возможности отказа от предварительной смазки.

Подшипники скольжения требуют применения принудительной смазки. В таких ТК может использоваться собственная система циркуляции масла, что обеспечивает повышенную чистоту масла и не требует дополнительных трубопроводов на двигателе. Однако при этом необходим собственный циркуляционный насос с приводом от вала ТК. По этому ТК чаще включают в систему циркуляции масла всего двигателя. В подшипниках качения применяют либо смазку разбрызгиванием, либо подачу масла специальным насосом (в случаях повышенных степеней повышения давления). Эта мера необходима для отвода теплоты при высоких окружных скоростях подшипников.

В целом, ТК с подшипниками скольжения почти всегда выполняются с системой смазки, включенной в масляную систему двигателя. А ТК с подшипниками качения оснащаются автономной масляной системой.







Вернуться