Turbinų detalės, dalys
Turbokompresorius – tai itin preciziškas mechaninis įrenginys, kurio paskirtis yra padidinti variklio galią efektyviai suspaudžiant ir tiekiant orą į cilindrus. Nors iš pirmo žvilgsnio turbokompresorius atrodo kaip vientisas komponentas, jį sudaro daugybė sudėtingų, didelio tikslumo detalių, kurios veikia esant ekstremalioms sąlygoms – dideliam slėgiui, aukštai temperatūrai ir milžiniškoms apkrovoms. Šiame straipsnyje išsamiai apžvelgsime visas pagrindines turbokompresoriaus dalis, jų funkcijas, kainas ir žinomiausius gamintojus.
Pagrindinės turbokompresoriaus dalys
Kiekvienas turbokompresorius susideda iš kelių pagrindinių mazgų: kompresoriaus pusės, turbinos pusės ir centrinio korpuso (CHRA – Center Housing Rotating Assembly). Kiekvienas šių komponentų turi savo svarbią funkciją, užtikrinančią sklandų turbinos veikimą.
1. Kompresoriaus pusė
Kompresoriaus pusė atsakinga už oro suspaudimą ir tiekimą į variklį. Ji susideda iš šių pagrindinių dalių:
- Kompresoriaus sparnuotė (angl. Compressor Wheel) – tai besisukanti dalis, kuri įsiurbia aplinkos orą ir suspaudžia jį. Ji dažniausiai gaminama iš aliuminio arba titano, kad būtų lengva, tačiau pakankamai tvirta atlaikyti dideles apkrovas. Žinomi gamintojai: BorgWarner, Garrett, Mitsubishi Turbo.
- Kompresoriaus korpusas (angl. Compressor Housing) – aliuminio lydinio korpusas, kuriame sukasi sparnuotė ir kuris nukreipia orą į įsiurbimo sistemą.
- Įsiurbimo sraigtas (angl. Compressor Inlet) – tai anga, per kurią įsiurbiamas aplinkos oras.
- Diffuzorius (angl. Diffuser) – kanalas, kuriame oro greitis virsta statiniu slėgiu, taip padidinant oro tankį prieš paduodant jį į variklį.
2. Turbinos pusė
Turbinos pusė yra atsakinga už išmetamųjų dujų energijos pavertimą mechanine energija, kuri suka kompresorių.
- Turbinos sparnuotė (angl. Turbine Wheel) – ji sukasi veikiama išmetamųjų dujų srauto ir perduoda jėgą per veleną į kompresoriaus sparnuotę. Paprastai gaminama iš nikelio lydinių, tokių kaip Inconel, dėl atsparumo ekstremalioms temperatūroms (virš 1000°C).
- Turbinos korpusas (angl. Turbine Housing) – gaminamas iš karščiui atsparaus ketaus arba nikelio lydinių. Jame nukreipiamos išmetamosios dujos į sparnuotę.
- Wastegate vožtuvas – reguliuoja slėgį turbinos korpuse ir neleidžia jam viršyti nustatytų ribų.
- Kintamos geometrijos turbinos sparneliai (angl. Variable Turbine Geometry, VTG) – reguliuoja išmetamųjų dujų srautą, optimizuodami turbokompresoriaus veikimą prie skirtingų apsukų.
3. Centrinis korpusas (CHRA – Center Housing Rotating Assembly)
CHRA yra pagrindinė turbokompresoriaus dalis, jungianti kompresoriaus ir turbinos puses. Joje yra guoliai ir tepimo sistema.
- Centrinis velenas (angl. Shaft & Journal Bearings) – jungia kompresoriaus ir turbinos sparnuotes bei perduoda jėgą.
- Guoliai (angl. Bearings) – turbokompresoriai gali turėti dviejų tipų guolius: slankiojančius guolius (angl. Journal Bearings) arba rutulinius guolius (angl. Ball Bearings). Pastarieji leidžia pasiekti greitesnį reakcijos laiką ir mažesnį trintį.
- Sandarikliai (angl. Seals & Piston Rings) – neleidžia alyvai patekti į įsiurbimo ar išmetimo sistemas.
- Alyvos tiekimo ir nutekėjimo kanalai – užtikrina nuolatinį alyvos srautą ir aušinimą.
Kiek kainuoja turbinos dalys?
Turbokompresoriaus dalių kainos priklauso nuo gamintojo, medžiagų ir technologinių sprendimų. Štai keletas pavyzdžių:
- Kompresoriaus sparnuotė – nuo 50 iki 500 EUR priklausomai nuo dydžio ir medžiagos.
- Turbinos sparnuotė – apie 100–700 EUR (ypač brangūs modeliai iš Inconel lydinių).
- Guolių rinkinys – apie 50–300 EUR, rutuliniai guoliai yra brangesni.
- CHRA blokas – apie 200–1200 EUR, priklausomai nuo variklio tipo.
- Pilnas turbokompresorius – kainuoja nuo 500 EUR iki kelių tūkstančių eurų, ypač Garrett, BorgWarner ar Holset gamintojų modeliai.
Žinomiausi turbokompresorių gamintojai
Pasaulyje yra keli didžiausi turbokompresorių gamintojai, kurie tiekia dalis tiek automobilių gamintojams, tiek antrinei rinkai:
- Garrett Advancing Motion – vienas žinomiausių gamintojų, kurio turbinos naudojamos BMW, Volkswagen, Ford automobiliuose.
- BorgWarner – tiekia turbinas Audi, Porsche ir Mercedes-AMG.
- Holset (Cummins Turbo Technologies) – specializuojasi sunkvežimių ir industrinių variklių turbokompresoriuose.
- Mitsubishi Turbo – gamina turbinas Mitsubishi, Nissan, Subaru automobiliams.
Turbokompresorius – tai sudėtingas, aukštos precizikos mechanizmas, kurio kiekviena dalis atlieka svarbią funkciją. Norint užtikrinti ilgalaikį veikimą, svarbu naudoti aukštos kokybės komponentus ir rinktis patikimus gamintojus. Tinkamai prižiūrimos turbinos gali tarnauti šimtus tūkstančių kilometrų ir užtikrinti maksimalų variklio efektyvumą.