Centrinis turbinos korpusas (CHRA)
Centrinis korpusas, arba CHRA (angl. Center Housing Rotating Assembly), yra turbokompresoriaus pagrindinė dalis, jungianti turbinos ir kompresoriaus puses bei užtikrinanti jų sklandų veikimą. Šiame komponente telkiasi svarbiausi turbokompresoriaus mechanizmai – centrinis velenas, guoliai, alyvos tiekimo sistema ir aušinimo kanalai. CHRA konstrukcija leidžia turbokompresoriui suktis itin didelėmis apsukomis (net iki 300 000 RPM), o jo ilgaamžiškumas priklauso nuo kokybiškos gamybos, medžiagų ir tinkamos eksploatacijos.
CHRA konstrukcija – kaip jis sudarytas?
CHRA yra pagrindinis turbokompresoriaus modulis, kuriame susijungia visos svarbiausios turbinos ir kompresoriaus dalys. Pagrindinės sudedamosios dalys yra:
- Centrinis velenas (angl. Shaft & Wheel Assembly) – jungia turbinos sparnuotę su kompresoriaus sparnuote ir perduoda mechaninę energiją. Pagamintas iš termiškai atsparių lydinių (pvz., Inconel), nes privalo atlaikyti didžiules temperatūras ir mechanines apkrovas.
- Guoliai (angl. Bearings) – gali būti dviejų tipų:
- Slankieji guoliai (angl. Journal Bearings) – dažniausiai naudojami dėl paprastos konstrukcijos ir patikimumo.
- Rutuliniai guoliai (angl. Ball Bearings) – mažesnio trinties, leidžiantys pasiekti greitesnį turbinos atsaką ir ilgesnį tarnavimo laiką.
- Alyvos tiekimo ir grąžinimo kanalai – būtini, kad turbina gautų pakankamą tepimą ir aušinimą. Netinkamas alyvos tiekimas gali sukelti greitą guolių ir veleno nusidėvėjimą.
- Aušinimo sistema – CHRA gali būti aliejuojamas arba aušinamas vandeniu (angl. water-cooled CHRA). Vandeniu aušinami modeliai efektyviau reguliuoja temperatūrą ir padeda sumažinti terminį stresą.
- Sandarinimo žiedai ir tarpinės (angl. Seals & Piston Rings) – neleidžia alyvai patekti į įsiurbimo ar išmetimo sistemą.
CHRA funkcijos – kodėl jis toks svarbus?
CHRA yra turbinos širdis, nes be jo turbokompresorius negalėtų tinkamai funkcionuoti. Pagrindinės CHRA atliekamos funkcijos:
- Energijos perdavimas: CHRA leidžia turbinos sparnuotei perduoti kinetinę energiją į kompresoriaus sparnuotę, kuri suspaudžia orą.
- Guolių tepimas: alyvos cirkuliacija užtikrina mažą trintį ir sumažina mechaninį dėvėjimąsi.
- Aušinimas: tinkamas aušinimas apsaugo CHRA nuo perkaitimo ir medžiagų deformacijos.
- Alyvos sandarumas: užtikrina, kad alyva nepatektų į įsiurbimo ar išmetimo sistemą, kas gali sukelti variklio problemas.
Guolių technologija – rutuliniai ar slankieji guoliai?
Vienas svarbiausių CHRA komponentų yra guoliai, kurie užtikrina sklandų turbinos veikimą. Skiriami du pagrindiniai guolių tipai:
Slankieji guoliai (Journal Bearings)
Tai tradiciniai turbokompresorių guoliai, kurie remiasi alyvos plėvele, kad sumažintų trintį. Jie yra pigesni, tačiau jų reakcijos laikas yra lėtesnis, palyginti su rutuliniais guoliais.
Rutuliniai guoliai (Ball Bearings)
Naudojami aukštos kokybės turbokompresoriuose, nes mažina trintį ir padeda greičiau pasiekti darbinį slėgį. Tokius guolius naudoja tokie gamintojai kaip Garrett, BorgWarner ir Mitsubishi Turbo.
CHRA gedimai ir jų priežastys
CHRA gedimai gali lemti rimtus turbokompresoriaus pažeidimus ir sumažinti variklio našumą. Dažniausiai pasitaikantys gedimai:
- Alyvos badas (Oil Starvation) – nepakankamas tepimas gali sukelti guolių ir veleno nusidėvėjimą.
- Alyvos nutekėjimas (Oil Leakage) – sandariklių pažeidimai gali leisti alyvai patekti į įsiurbimo ar išmetimo sistemas.
- Guolių susidėvėjimas (Bearing Wear) – gali sukelti švilpimą, vibraciją ir net veleno lūžį.
- Perkaitimas (Overheating) – dėl netinkamos aušinimo sistemos CHRA gali deformuotis.
CHRA kaina ir gamintojai
CHRA modulių kainos priklauso nuo gamintojo ir naudojamų technologijų. Štai keletas rinkos kainų pavyzdžių:
- Standartinis CHRA (slankieji guoliai): 150–500 EUR.
- Rutuliniais guoliais paremtas CHRA: 500–1500 EUR.
- Didelio našumo CHRA (Performance Turbo CHRA): 1000–3000 EUR.
Žinomiausi CHRA gamintojai yra Garrett, BorgWarner, Mitsubishi Turbo, Holset ir IHI Turbo. Jie tiekia aukštos kokybės modulius, naudojamus tiek serijiniuose, tiek lenktyniniuose varikliuose.
Kodėl CHRA yra svarbiausia turbokompresoriaus dalis?
Centrinis korpusas (CHRA) yra esminis turbokompresoriaus komponentas, atsakingas už energijos perdavimą, tepimą ir aušinimą. Aukštos kokybės CHRA užtikrina ilgaamžišką turbinos veikimą, sumažina galimus gedimus ir padeda išlaikyti optimalią variklio galią. Jei siekiate maksimalaus patikimumo ir efektyvumo, verta rinktis patikimų gamintojų CHRA modulius bei reguliariai prižiūrėti alyvos sistemą, kad turbokompresorius tarnautų ilgai ir efektyviai.