Componentes de turbo
A Cummins Turbo Technologies se supera no desenvolvimento de componentes de turbocompressores, atendendo aos requisitos de fabricantes de motores diesel em busca de maneiras de reduzir as emissões e manter ou melhorar o consumo de combustível, a densidade de potência e a confiabilidade. Nossa ampla especialização em engenharia e turbo cresceu muito desde nosso humilde começo como Holset.
Há mais de 60 anos, nossos projetistas e engenheiros de componentes inovam as metodologias de projeto. O resultado para o cliente é consumo de combustível melhorado, redução do custo operacional total, turbocompressores menores e atuadores mais inteligentes. Os componentes da Cummins Turbo Technologies são testados individualmente, como parte do subsistema do turbocompressor, e novamente em nível de turbocompressor completo.
As tecnologias de componentes líderes do setor incluem:
- Rotores Machined from Solids (MFS) para altas temperaturas de sobrealimentação e aplicações altamente cíclicas.
- Os compressores de ferro fundido cobrem aplicações de alta temperatura.
- O aprimoramento da largura do mapa do compressor (MWE) fornece mapas mais amplos em comparação com a concorrência.
- As válvulas de escape de comando permitem a operação da válvula de escape em uma faixa mais ampla de velocidades e cargas do motor.
- A válvula rotativa e os sistemas integrados para sistemas de dois estágios funcionam juntos para proporcionar eficiência ideal do turbo.
- Carcaças de rolamento e turbina resfriadas a água para aplicações a gás, marítimas e de alta temperatura.
- Atuadores elétricos com feedback para resposta rápida, precisão e fornecimento de autodiagnóstico.
- Turbinas axiais e radiais para turbinas de potência para atender aos requisitos de embalagem e otimizar a tecnologia de turbocompressor.
- Os bicos de geometria variável fornecem gerenciamento térmico dos sistemas de pós-tratamento de escape, acionam a recirculação de gás de escape (EGR), fornecem maior impulso a velocidades mais baixas da turbina, permitem frenagem do motor e aumentam a faixa de desempenho do motor.
- Os sistemas de controle integrados e não intrusivos controlam a velocidade, o desempenho e o desgaste, mesmo em baixas velocidades.
O que são rolamentos turbo?
- Os rolamentos turbo são componentes que mantêm a eficiência e reduzem as emissões em turbocompressores.
- Eles garantem que os turbocompressores sejam executados de forma confiável e eficiente.
- Eles controlam a rotação de alta velocidade da turbina e das rodas do compressor, minimizando o atrito e o desgaste.
Qual é o papel dos rolamentos turbo em motores de combustão interna (ICE)?
- Um turbocompressor tem dois componentes principais: uma turbina e um compressor.
- Os gases de escape acionam a turbina e o compressor espreme o ar de admissão antes de entrar nos cilindros do motor.
- Os rolamentos turbo controlam o movimento radial e axial das rodas e minimizam as perdas de atrito, garantindo que a turbina e o compressor operem corretamente.
- Isso ocorre em altas velocidades com óleos de motor de baixa viscosidade, alta oferta de óleo e temperaturas de gás acima de 760°C (1400°F).
- As tecnologias atuais de rolamentos turbo se enquadram em duas categorias principais: rolamentos hidrodinâmicos e rolamentos de elementos de rolamento.
Função dos rolamentos turbo em máquinas eletrônicas
- BEVs e FCEVs não usam rolamentos turbo como veículos de ICE, mas aplicações especializadas ainda podem se beneficiar indiretamente deles.
- Em turbomáquinas de célula de combustível de hidrogênio, os rolamentos de folha de ar livres de óleo são preferidos para evitar a degradação da célula de combustível de vazamentos.
- Esses rolamentos hidrodinâmicos da ventoinha de ar (AFB) usam ar em vez de óleo.
- Isso os torna ideais para FCEVs, formando uma película de ar flexível que se adapta à pressão interna.
Rolamentos hidrodinâmicos (rolamentos de munhão):
- Anéis flutuantes ou rolamentos de munhão também são conhecidos como rolamentos hidrodinâmicos.
- Eles são a configuração mais amplamente usada em turbocompressores modernos.
- Os rolamentos flutuantes do anel controlam o movimento radial do rotor usando duas películas de óleo de diâmetro interno e externo.
- Eles trabalham com um rolamento de impulso de terra afunilado separado para controlar o movimento axial.
- Turbocompressores menores podem usar diferentes rolamentos hidrodinâmicos, como rolamentos de munhão semi-flutuantes, individuais ou rolamentos integrados, individuais e semi-flutuantes com almofadas de impulso nas superfícies finais, para transportar forças axiais.
Rolamentos de elementos rolantes:
- Esses rolamentos usam um único cartucho com duas fileiras de rolamentos de esferas de contato angular de cerâmica, controlando o movimento do rotor radial e axial em um conjunto.
- Um amortecedor de óleo entre o diâmetro externo do cartucho e a carcaça do rolamento prolonga a vida útil do rolamento e controla o ruído, reduzindo o estresse do componente.
- Os orifícios na trilha externa do cartucho regulam o óleo pressurizado para lubrificação.
Diferença entre o elemento de rolamento e os rolamentos hidrodinâmicos:
- Os rolamentos de elementos rolantes podem custar mais, mas oferecem melhor desempenho.
- Eles reduzem a perda de rolamentos e fornecem melhor controle sobre o movimento radial e axial.
- Isso ajuda a reduzir as folgas aerodinâmicas e reduzir os níveis de movimento para aumentar a eficiência aerodinâmica dos turbocompressores.
- Os rolamentos de elementos de rolamento também permitem operações quando as pressões de suprimento de óleo estão baixas.
- Eles trabalham com bombas de motor de potência menores, ao mesmo tempo em que proporcionam maior eficiência do motor.
- Os fabricantes podem escolher o rolamento correto, considerando que a eficiência do motor pode compensar o maior custo inicial do rolamento.