Komponente turbo punjača
Cummins Turbo Technologies se ističe u razvoju komponenti turbopunjača, ispunjavajući zahteve proizvođača dizel motora, koji traže načine za smanjenje emisije, istovremeno održavajući ili poboljšavajući potrošnju goriva, gustinu snage i pouzdanost. Naša opsežna inženjerska i turbinska stručnost porasla je od naših skromnih Holset početaka.
Više od 60 godina, naši dizajneri i inženjeri komponenti uvode novine u metodologije dizajna. Rezultat za kupca je poboljšana potrošnja goriva, smanjenje ukupnih operativnih troškova, manja veličina turbopunjača i inteligentniji aktuatori. Komponente Cummins Turbo Technologies testiraju se pojedinačno, kao deo podsistema turbopunjača i ponovo na nivou celog turbopunjača.
Vodeće tehnologije komponenti u industriji obuhvataju:
- Impeleri izrađeni iz punih materijala (MFS) za visoke temperature pojačanja i primenu u uslovima čestih ciklusa rada.
- Kućišta kompresora od livenog gvožđa za primenu u uslovima visokih temperatura.
- Poboljšanje širine mape kompresora (MWE) pruža šire mape u poređenju sa konkurencijom.
- Ispusni ventili s komandnim upravljanjem omogućavaju rad ispusnog ventila u širem rasponu brzina i opterećenja motora.
- Rotacioni ventil i integrisani sistemi za dvostepene sisteme rade zajedno kako bi obezbedili optimalnu efikasnost turbo punjača.
- Kućišta ležajeva i turbina s vodenim hlađenjem namenjena su za primene sa gasom, za pomorsku upotrebu i za visoke temperature.
- Električni aktuatori sa povratnim informacijama za brzu reakciju, visoku preciznost i mogućnost samodijagnostike.
- Aksijalne i radijalne turbine za pogonske turbine koje odgovaraju zahtevima ugradnje i optimizaciji tehnologije turbokompaund sistema.
- Mlaznice sa promenljivom geometrijom omogućavaju termalno upravljanje izduvnim sistemima za naknadnu obradu izduvnih gasova, pokreću sistem za recirkulaciju izduvnih gasova (EGR), obezbeđuju veći pritisak punjenja pri manjim brzinama turbine, omogućavaju kočenje motorom i proširuju radni opseg performansi motora.
- Integrisani, neinvazivni senzorski sistemi kontrolišu brzinu, performanse i habanje, čak i pri malim brzinama.
Šta su ležajevi u turbo punjaču?
- Ležajevi turbo punjača su komponente koje održavaju efikasnost i smanjuju emisije u radu turbo punjača.
- Oni obezbeđuju pozdan i efikasan rad turbo punjača.
- Kontrolišu velike brzine rotacije turbine i kompresora, istovremeno smanjujući trenje i habanje.
Koja je uloga turbo ležajeva u motorima sa unutrašnjim sagorevanjem (ICE)?
- Turbo punjač ima dve glavne komponente: turbinu i kompresor.
- Izduvni gasovi pokreću turbinu, a kompresor sabija usisni vazduh pre nego što on uđe u cilindre motora.
- Ležajevi turbo punjača kontrolišu radijalno i aksijalno kretanje točkova i minimizuju gubitke usled trenja, osiguravajući pravilan rad turbine i kompresora.
- To se dešava pri velikim brzinama, uz motorna ulja niske viskoznosti, visok dotok ulja i temperature gasova i ulja iznad 760°C (1400°F).
- Današnje tehnologije ležajeva turbo punjača dele se u dve glavne kategorije: hidrodinimički ležajevi i ležajevi sa kotrljajućim elementima.
Uloga ležajeva turbo punjača u e-mašinama
- Vozila sa BEV i FCEV ne koriste ležajeve turbo punjača kao vozila sa ICE, ali specijalizovane primene i dalje mogu indirektno imati koristi od njih.
- U turbomašinama s vodoničnim gorivnim ćelijama, prednost se daje ležajevima sa vazdušnim folijama bez upotrebe ulja, kako bi se sprečila degradacija gorivnih ćelija usled mogućih curenja.
- Ovi hidrodinamički ležajevi ventilatora sa vazdušnim filmom (AFB) koriste vazduh umesto ulja.
- Zbog toga su idealni za vozila sa FCEV jer formiraju fleksibilni vazdušni film koji se prilagođava unutrašnjem pritisku.
Hidrodinamički ležajevi (klizni ležajevi):
- Plutajući prstenovi ili klizni ležaji poznati su i kao hidrodinamični ležajevi.
- Oni predstavljaju najčešće korišćenu konfiguraciju u modernim turbo punjačima.
- Ležajevi s plutajućim prstenom kontrolišu radijalno kretanje rotora korišćenjem dva uljna filma - na unutrašnjem i spoljnjem prečniku.
- Oni rade zajedno sa zasebnim potisnim ležajem sa zakošenom površinom kako bi kontrolisali aksijalno kretanje.
- Manji turbopunjači mogu koristiti različite tipove hidrodinamičkih ležajeva, kao što su poluplutajući jednodelni klizni ležajevi ili integrisani, jednodelni, poluplutajući ležajevi sa potisnim pločicama na krajnjim površinama, koji preuzimaju aksijalne sile.
Ležajevi sa kugličnim ili valjkastim elementima:
- Ovi ležaji koriste jedinstvenu kasetu sa dva reda keramičkih ugaonih kugličnih ležajeva, koji u jednoj sklopci kntrolišu i radijalno i aksijalno kretanje rotora.
- Uljni prigušivač spoljašnjeg prečnika kasete i kućišta ležaja produžava vek trajanja ležajeva i kontroliše buku smanjenjem naprezanja komponenti.
- Otvori na spoljašnjem prstenu kasete regulišu protok ulja pod pritiskom radi podmazivanja.
Razlika između kugličnih elemenata i hidrodinamičkih ležajeva:
- Kuglični elementi mogu biti skuplji, ali nude poboljšane performanse.
- Smanjuju gubitke u ležajevima i pružaju bolju kontrolu nad radijalnim i aksijalnim kretanjem.
- Ovo pomaže u smanjenju aerodinamičkih zazora i nižim nivoima kretanja kako bi se povećala aerodinamička efikasnost turbo punjača.
- Kuglični ležajevi omogućavaju rad čak i pri niskom pritisku dotoka ulja.
- Rade sa manjim pumpama za pogon, istovremeno pružajući veću efikasnost motora.
- Proizvođači mogu da izaberu pravi ležaj uzimajući u obzir da povećana efikasnost motora može nadoknaditi višu početnu cijenu ležajeva.