本公司分析,所謂的渦輪增壓軸承就是渦輪增壓器里面的軸承,要了解渦輪增壓軸承,首先我們要知道渦輪增壓器和它的運動部件。
什么渦輪增壓器?
渦輪增壓器我們常見于汽車上,實際上是一種空氣壓縮機(jī),通過壓縮空氣來增加進(jìn)氣量。它是利用發(fā)動機(jī)排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪,渦輪又帶動同軸的葉輪,葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣,使之增壓進(jìn)入氣缸。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速增大,廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增加,葉輪就壓縮更多的空氣進(jìn)入氣缸,空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料,相應(yīng)增加燃料量和調(diào)整發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速,就可以增加發(fā)動機(jī)的輸出功率了。
渦輪增壓器的運動部件有哪些?
渦輪增壓器的運動部件,也是最核心的部件——渦輪機(jī)葉輪、壓氣機(jī)葉輪和轉(zhuǎn)子軸,與增壓器殼體之間有高速相對運動,這種速度普通的軸承是承受不了的,因此增壓器的軸承是一種特殊的浮動軸承。
它實際上是套在軸和殼體上的銅制圓環(huán),在圓環(huán)與軸以及圓環(huán)與軸承座之間都有間隙。當(dāng)發(fā)動機(jī)工作時,在機(jī)油壓力的作用下,在這些部位形成了雙層油膜,轉(zhuǎn)子實際上是浮在機(jī)油油膜上高速轉(zhuǎn)動的。
由于轉(zhuǎn)速極高,溫度極高,因此這個部位對潤滑和冷卻也有極高的要求。
如果增壓器得不到良好的潤滑和冷卻,會引起軸承的異常磨損,大大縮短軸承的使用壽命,轉(zhuǎn)子與殼體之間的間隙增大,部分機(jī)油從這個部位進(jìn)入進(jìn)氣管或排氣管,導(dǎo)致嚴(yán)重的燒機(jī)油故障。
渦輪增壓軸承的類型
軸承作為渦輪增壓器關(guān)鍵的運動部件,其結(jié)構(gòu)關(guān)系到渦輪工作的可靠性與耐用度問題。渦輪增壓器軸承主要分為兩類,一類為浮動軸承(俗稱的波司軸承),另一類則為滾珠軸承。
現(xiàn)在各大汽車廠商大多使用浮動軸承,應(yīng)為耐用實惠。浮動軸承實際上是套在軸上的圓環(huán),圓環(huán)與軸以及圓環(huán)與軸承座之間都有間隙,形成雙層油膜。圓環(huán)浮在軸與軸承座之間。一般內(nèi)層間隙為0.05mm左右,外層間隙大約為0.1mm。軸承壁厚約3.0-4.5mm,用錫鉛青銅合金制造,軸承表面鍍一層厚度約為0.005-0.008mm的鉛錫合金或金屬銦。增壓器工作時,軸承在軸與軸承座之間轉(zhuǎn)動。因此,我們可以發(fā)現(xiàn)浮動軸承的缺點:渦輪軸高轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)阻力大,機(jī)油壓力和品質(zhì)要求高,對渦輪軸的動態(tài)控制不穩(wěn)定。
滾珠軸承更多可見在性能車型上,顧名思義,滾珠軸承就是在渦輪軸上安裝滾珠,取代浮動軸承中的機(jī)油的位置。滾珠軸承的優(yōu)勢所在剛好是浮動軸承的對立面:摩擦力更小,渦輪遲滯的效應(yīng)更低,對動力極限的壓榨更有利;可以有效地對渦輪軸的動態(tài)進(jìn)行控制;機(jī)油壓力以及品質(zhì)可以稍為降低,間接提高了渦輪的壽命。其缺點也顯而易見,就是壽命不及浮動軸承,一般7萬到8萬公里就到壽命極限,而且維修費用貴,維修困難。不過,由于滾珠軸承在提升動力方面極具誘惑力,所以滾珠軸承依然是性能車型上的主流裝備。