اخبار

یاتاقان توربو چیست؟ انواع یاتاقان‌های توربوشارژ

بلبرینگ توربویاتاقان در توربوشارژر است، برای درک توربوشارژر، ابتدا باید توربوشارژر و قطعات متحرک آن را بشناسیم.

 

چه توربوشارژری؟

توربوشارژر، که معمولاً در خودروها می‌بینیم، در واقع یک کمپرسور هوا است که هوا را فشرده می‌کند تا میزان هوای ورودی را افزایش دهد. این دستگاه از تکانه اینرسی گاز خروجی اگزوز که توسط موتور تخلیه می‌شود، برای فشار دادن توربین در محفظه توربین استفاده می‌کند و توربین، پروانه کواکسیال را می‌چرخاند و پروانه، هوای ارسال شده توسط لوله فیلتر هوا را تحت فشار قرار می‌دهد تا آن را به داخل سیلندر فشار دهد. هنگامی که سرعت موتور افزایش می‌یابد، سرعت تخلیه گاز خروجی و سرعت توربین نیز به طور همزمان افزایش می‌یابد، پروانه هوای بیشتری را به داخل سیلندر فشرده می‌کند، فشار و چگالی افزایش هوا می‌تواند سوخت بیشتری را بسوزاند، مقدار سوخت را افزایش دهد و سرعت موتور را تنظیم کند، می‌توانید قدرت خروجی موتور را افزایش دهید.

 

قطعات متحرک توربوشارژر کدامند؟

قطعات متحرک توربوشارژر نیز اجزای اصلی هستند - چرخ توربین، پروانه کمپرسور و شفت روتور و محفظه سوپرشارژر دارای حرکت نسبی با سرعت بالا هستند که برای یاتاقان‌های معمولی غیرقابل تحمل است، بنابراین یاتاقان سوپرشارژر یک یاتاقان شناور ویژه است.

 

در واقع یک حلقه مسی است که روی شفت و محفظه قرار گرفته و بین حلقه و شفت و بین حلقه و محفظه فاصله وجود دارد. هنگامی که موتور کار می‌کند، تحت تأثیر فشار روغن، یک لایه روغن مضاعف در این قسمت‌ها تشکیل می‌شود و روتور در واقع روی لایه روغن شناور می‌شود و با سرعت بالا می‌چرخد.

 

با توجه به سرعت‌های چرخشی بسیار بالا و دمای بسیار بالا، این ناحیه همچنین تقاضای بسیار بالایی برای روانکاری و خنک‌کاری دارد.

 

اگر سوپرشارژر به خوبی روغن کاری و خنک نشود، باعث سایش غیرطبیعی یاتاقان، کاهش شدید عمر مفید یاتاقان، افزایش فاصله بین روتور و محفظه و ورود بخشی از روغن به لوله ورودی یا لوله اگزوز از این قسمت و در نتیجه خرابی جدی روغن سوزی خواهد شد.

 

انواعیاتاقان‌های توربوشارژ

به عنوان بخش متحرک کلیدی توربوشارژر، ساختار یاتاقان با قابلیت اطمینان و دوام توربین مرتبط است. دو نوع اصلی یاتاقان توربوشارژر وجود دارد، یکی یاتاقان‌های شناور و دیگری یاتاقان‌های ساچمه‌ای.

 

در حال حاضر، اکثر تولیدکنندگان بزرگ خودرو از یاتاقان‌های شناور استفاده می‌کنند که باید بادوام و مقرون به صرفه باشند. یاتاقان شناور در واقع یک حلقه روی شفت است و بین حلقه و شفت و بین حلقه و محفظه یاتاقان فاصله‌ای وجود دارد که یک لایه روغن دوگانه تشکیل می‌دهد. حلقه بین شفت و محفظه شناور است. به طور کلی، فاصله لایه داخلی حدود 0.05 میلی‌متر و فاصله لایه خارجی حدود 0.1 میلی‌متر است. ضخامت دیواره یاتاقان حدود 3.0-4.5 میلی‌متر است و از آلیاژ برنز قلع-سرب ساخته شده است و سطح یاتاقان با لایه‌ای از آلیاژ سرب-قلع یا فلز ایندیوم با ضخامت حدود 0.005-0.008 میلی‌متر پوشانده شده است. هنگامی که سوپرشارژر کار می‌کند، یاتاقان بین شفت و محفظه می‌چرخد. بنابراین، می‌توانیم معایب یاتاقان‌های شناور را بیابیم: مقاومت بالای شفت‌های توربین، فشار روغن بالا و الزامات کیفی و کنترل دینامیکی ناپایدار شفت‌های توربین.

 

یاتاقان‌های ساچمه‌ای بیشتر در خودروهای اسپرت یافت می‌شوند و همانطور که از نامشان پیداست، یاتاقان‌های ساچمه‌ای محل نصب ساچمه‌ای روی شفت توربین برای جایگزینی روغن در یاتاقان شناور هستند. مزیت یاتاقان‌های ساچمه‌ای دقیقاً برعکس یاتاقان‌های شناور است: اصطکاک کمتر، هیسترزیس توربین پایین‌تر و برای فشار دادن محدودیت‌های دینامیکی مطلوب‌تر است. دینامیک شفت توربین را می‌توان به طور موثر کنترل کرد. فشار و کیفیت روغن را می‌توان کمی کاهش داد که به طور غیرمستقیم عمر توربین را افزایش می‌دهد. کاستی‌های آن نیز آشکار است، یعنی عمر آن به خوبی یاتاقان‌های شناور نیست، عموماً 70000 تا 80000 کیلومتر تا پایان عمر، و هزینه نگهداری آن گران است، نگهداری آن دشوار است. با این حال، به دلیل جذابیت یاتاقان‌های ساچمه‌ای از نظر قدرت، آنها هنوز هم تجهیزات اصلی در خودروهای اسپرت هستند.