Turbo komponenty
Cummins Turbo Technologies vyniká ve vývoji turbodmychadlových komponentů splňujících požadavky výrobců naftových motorů, kteří hledají způsoby, jak snížit emise při zachování nebo zlepšení úspory paliva, měrného výkonu a spolehlivosti. Naše rozsáhlé technické a turbodmychadlové odborné znalosti vyrostly z našich skromných začátků společnosti Holset.
Již více než 60 let inovují naši inženýři a konstruktéři komponent metodologie designu. Výsledkem pro zákazníka je lepší spotřeba paliva, snížení celkových provozních nákladů, zmenšení velikosti turbodmychadel a inteligentnější akční členy. Komponenty Cummins Turbo Technologies jsou testovány jednotlivě, jako součást subsystému turbodmychadla a znovu na celkové úrovni turbodmychadla.
Špičkové technologie komponent zahrnují:
- Obráběné rotory (MFS) pro vysoké teploty náběhu a vysoce cyklické aplikace.
- Litinové kryty kompresorů pro vysokoteplotní aplikace.
- Vylepšená šířka kompresorové mapy (MWE) poskytuje ve srovnání s konkurencí širší mapy.
- Ovládací obtokové ventily umožňují provoz odtokového ventilu v širším rozsahu otáček a zatížení motoru.
- Otočný ventil a integrované systémy pro dvoustupňové systémy spolupracují pro optimální účinnost turbodmychadla.
- Vodou chlazené ložiskové a turbínové skříně pro plynárenské, námořní a vysokoteplotní aplikace.
- Elektrické akční členy se zpětnou vazbou pro rychlou odezvu, přesnost a zajištění vlastní diagnostiky.
- Axiální a radiální turbíny pro spalovací turbíny, které vyhovují požadavkům na balení a optimalizují turbokompaudní technologii.
- Trysky s variabilní geometrií poskytují tepelnou správu systémů následného čištění výfukových plynů, pohánějí recirkulaci výfukových plynů (EGR), poskytují vyšší podporu při nižších otáčkách turbíny, umožňují brzdění motorem a zvyšují rozsah výkonu motoru.
- Integrované, nerušivé senzorové systémy řídí rychlost, výkon a opotřebení i při nízkých rychlostech.
Co jsou turbo ložiska?
- Turbo ložiska jsou komponenty, které udržují účinnost a snižují emise turbodmychadel.
- Zajišťují, aby turbodmychadla fungovala spolehlivě a efektivně.
- Regulují vysokorychlostní otáčení turbínových a kompresorových kol a zároveň minimalizují tření a opotřebení.
Jaká je úloha turbo ložisek ve spalovacích motorech (ICE)?
- Turbodmychadlo má dvě hlavní složky: turbínu a kompresor.
- Výfukové plyny pohánějí turbínu a kompresor stlačuje nasávaný vzduch dříve, než vstoupí do válců motoru.
- Turbo ložiska řídí radiální a axiální pohyb kol a minimalizují třecí ztráty, čímž zajišťují správnou funkci turbíny a kompresoru.
- K tomu dochází při vysokých otáčkách s motorovými oleji s nízkou viskozitou, vysokou dodávkou oleje a teplotami plynu nad 760 °C (1400 °F).
- Dnešní technologie turbo ložisek spadají do dvou hlavních kategorií: hydrodynamická ložiska a ložiska valivých těles.
Úloha turbo ložisek v e-strojích
- BEV a FCEV nepoužívají turbo ložiska jako vozidla se spalovacím motorem, ale specializované aplikace z nich mohou mít nepřímý prospěch.
- U lopatkových strojů s vodíkovými palivovými články jsou upřednostňována bezmazná vzduchová ložiska, aby se zabránilo degradaci palivových článků v důsledku úniků.
- Tato hydrodynamická ložiska vzduchového ventilátoru (AFB) používají místo oleje vzduch.
- Díky tomu jsou ideální pro vozidla FCEV, protože vytvářejí pružný vzduchový film, který se přizpůsobuje vnitřnímu tlaku.
Hydrodynamická ložiska (čepová ložiska):
- Plovoucí kroužky nebo čepová ložiska jsou také známá jako hydrodynamická ložiska.
- Jedná se o nejpoužívanější konfiguraci v moderních turbodmychadlech.
- Ložiska s plovoucími kroužky řídí radiální pohyb rotoru pomocí dvou olejových filmů na vnitřním a vnějším průměru.
- Pracují se samostatným kuželovým axiálním ložiskem pro řízení axiálního pohybu.
- Menší turbodmychadla mohou k přenášení axiálních sil používat různá hydrodynamická ložiska, jako jsou poloplovoucí jednodílná čepová ložiska nebo integrovaná jednodílná poloplovoucí ložiska s axiálními podložkami na koncových plochách.
Ložiska s valivými tělesy:
- Tato ložiska používají jednu kazetu se dvěma řadami keramických kuličkových ložisek s kosoúhlým stykem, která řídí radiální i axiální pohyb rotoru v jedné sestavě.
- Olejový tlumič mezi vnějším průměrem patrony a ložiskovým tělesem prodlužuje trvanlivost ložiska a snižuje hlučnost tím, že snižuje namáhání součásti.
- Otvory ve vnějším oběhu patrony regulují natlakovaný olej pro mazání.
Rozdíl mezi valivým tělesem a hydrodynamickými ložisky:
- Ložiska s valivými tělesy mohou být dražší, ale nabízejí lepší výkonnost.
- Snižují ztráty ložiska a poskytují lepší kontrolu nad radiálním a axiálním pohybem.
- To pomáhá snížit aerodynamické vůle a nižší úrovně pohybu, aby se zvýšila aerodynamická účinnost turbodmychadel.
- Ložiska s valivými tělesy také umožňují provoz při nízkých vstupních tlacích oleje.
- Pracují s menšími čerpadly výkonných motorů a zároveň poskytují vyšší účinnost motoru.
- Výrobci mohou zvolit správné ložisko s ohledem na to, že účinnost motoru může kompenzovat vyšší počáteční náklady na ložisko.