Aviacinių turbinų operaciniai testai: Garrett, Rajay, Honeywell


Pradžia | Kas yra turbina | Gedimai | Remontas | Galerija | Straipsniai | Susisiekite

Aviacinių turbokompresorių operaciniai testai ir bandymai

Po kapitalinio remonto ar atnaujinimo, aviacinės turbinos (tokios kaip Garrett/AirResearch, AlliedSignal, Honeywell, Rajay ir RotoMaster) privalo būti griežtai testuojamos prieš grąžinant orlaivį į eksploataciją. Šis inžinerinis gidas apima kritines procedūras, kurios padės išvengti ankstyvų turbinos gedimų ir užtikrins variklio ilgaamžiškumą.

1. Privalomas pirminis sutepimas (Pre-Lubrication)

Dažniausia naujai sumontuotos turbinos gedimo priežastis – sausas startas. Turbinos ašis sukasi dešimtimis tūkstančių sūkių per minutę, todėl net ir kelios sekundės be alyvos gali negrįžtamai sugadinti slydimo guolius.

2. Antžeminiai bandymai (Ground Run & Set-up)

Šis testas atliekamas siekiant patikrinti bazinį turbokompresoriaus našumą. Pastaba: Pradiniame etape išmetimo vamzdyje gali pasirodyti mėlyni ar balti dūmai dėl surinkimo metu naudotų tepalų – tai normalu ir praeis per 30 minučių.

  1. Šildykite variklį tuščiąja eiga, kol alyvos temperatūra pasieks bent 120°F (arba pagal orlaivio žinyną).
  2. Lėtai didinkite droselinės sklendės atidarymą kas 500 RPM, leisdami varikliui stabilizuotis (turbina visada šiek tiek vėluoja - turbo lag).
  3. Kiekviename žingsnyje stebėkite alyvos slėgį, temperatūrą, TIT (Turbine Inlet Temp), EGT (Exhaust Gas Temp) ir MAP (Manifold Absolute Pressure). Parametrai neturi šokinėti.
  4. Aušinimas prieš gesinant: Lėtai sumažinkite sūkius iki laisvos eigos. 400 serijos (Garrett stiliaus) turbinos privalo dirbti tuščiąja eiga 3-5 minutes, kad turbinos ratas sulėtėtų ir atvėstų, taip išvengiant alyvos koksavimosi. 600 serijos (Rajay/RotoMaster stiliaus) turbinoms šis aušinimo laikas techniškai nebūtinas, bet inžineriškai labai rekomenduojamas.

3. Skrydžio bandymai (Flight Test) ir Šiluminio šoko prevencija

Skrydžio bandymas būtinas patvirtinti rankinių (Fixed bleed / Vernier cable) arba automatinių Wastegate sistemų veikimą. Ypatingas dėmesys turi būti skiriamas variklio perkrovos (Overboost) prevencijai.

4. V-Band sąvaržų užveržimo jėgos (Torque Specs)

V-Band sąvaržos garantuoja sandarumą tarp karštosios dalies ir išmetimo sistemos. Prisukus sąvaržą, rekomenduojama ją lengvai padaužyti guminiu plaktuku, kad ji tolygiai priglustų, ir tuomet perveržti iš naujo.

Prieš montuojant aviacinį turbokompresorių (Garrett 400 serijos ar Rajay/RotoMaster 600 serijos) privaloma naudoti specialią švirkštą ir įpurkšti tiksliai 50–60 cc švarios variklio alyvos tiesiai į tepimo angą (oil inlet port), tuo pat metu ranka sukant kompresoriaus sparnuotę, kad tepalas visiškai padengtų journal bearing paviršius ir thrust collar; ši procedūra eliminuoja sausą startą, kurio metu net kelios sekundės be tepalo plėvelės sukelia thrust bearing scoring ir veleno aksialinio žaismo (TIR) praradimą virš 0,127 mm ribos. Po starterio sukimo (ignition OFF, mixture idle cut-off) alyva privalo ištekėti iš grįžtamosios linijos, o po užvedimo slėgis turi pakilti iki mažiausiai 10 psi per 5 sekundes – jei ne, nedelsiant gesinti, nes žemesnis slėgis rodo užsikimšusius mikrokanalus arba pažeistą oil restrictor (0,040 in. angą ball bearing modeliams, siekiant 40–45 psi maksimaliame režime). Antžeminio bandymo metu (ground run) 400 serijos Garrett/AirResearch turbinoms su ketaus (iron) center housing būtina 3–5 minutės tuščiosios eigos aušinimas 900 RPM, kad turbine wheel sulėtėtų ir būtų išvengta alyvos koksavimosi dėl lėto šilumos išsisklaidymo; priešingai, Rajay/RotoMaster 600 serijos su aliuminio korpusu (aluminum center housing) pagal HET overhaul manual techniškai nereikalauja privalomo cooldown, tačiau inžineriniu požiūriu rekomenduojama papildomos 2 minutės tuščiosios eigos taksi metu, nes aliuminis greitai išsklaido šilumą ir apsaugo nuo carbon buildup ant wastegate shaft bei bearing bushing. Kiekviename 500 RPM žingsnyje stebėti TIT (Turbine Inlet Temperature) ir EGT stabilumą be šuolių, o MAP ir oil pressure turi išlikti pastovūs, kitaip signalizuoja wastegate actuator nesandarumą arba VNT vane sticking. Skrydžio bandymo metu (flight test) privaloma fiksuoti TIT/EGT kas 1000 pėdų kilimo, laikantis sekos: pirmiausia praturtinti mišinį (enrich mixture), tada kelti RPM ir tik tada didinti MAP, kad būtų išvengta overboost virš gamintojo ribos; nusileidimo metu CHT (Cylinder Head Temperature) kritimo greitis neturi viršyti 50 °F per minutę (pagal Lycoming SI 1094D ir EDM monitorių šoko aušinimo aliarmą –60 °F/min.), nes staigus aliuminio lydinio traukimasis sukelia mikroįtrūkimus cylinder head. V-Band sąvaržų (P/N 400500-925, 400720-775 ir kt.) užveržimo momentą po guminiu plaktuku lengvo padaužymo privaloma perveržti pakartotinai, o Rajay 600 serijos CF600391-00 – tik 15–20 in/lbs, kad būtų užtikrintas hermetiškumas tarp turbine housing ir exhaust duct be išmetamųjų dujų nuotėkio.

Atliekant ardymo patikrinimą arba prieš montavimą atliekamą sertifikavimą, ašies laisvumo matavimas – dažnai žymimas kaip bendras indikatoriaus rodmuo (TIR) – turi būti atliekamas naudojant kalibruotą diapazono indikatorių, sumontuotą tiesiai ant guolio korpuso, užtikrinant, kad ašis būtų be ašinės apkrovos nulinio nustatymo procese. Standartiniams Garrett T04 serijos turbokompresoriams ašinis tarpas turi griežtai būti tarp 0,001 ir 0,003 colio; bet kokia reikšmė, viršijanti 0,004 colio, rodo pagreitintą traukos apykaklės arba guolio korpuso traukos paviršiaus nusidėvėjimą, todėl būtina nedelsiant išardyti, kad būtų išvengta katastrofiško kompresoriaus ir korpuso sąlyčio. Priešingai, Rajay 300/600 serijos agregatuose, naudojančiuose dinaminį anglies sandariklio mazgą, reikia atidžiai stebėti alyvos nutekėjimą kompresoriaus sandariklio plokštėje, nes tai dažnas gedimo režimas, kurį sukelia didelis atgalinis slėgis, kai sandariklio žiedai užsiteršia anglies nuosėdomis, efektyviai užrakindami slankųjį sandariklį ir leidžiant alyvai patekti į įsiurbimo traktą.

Kalbant apie išmetamųjų dujų nukreipimo (angl. wastegate) valdymo sistemą, pneumatinio pavaros sinchronizavimas su turbinos nukreipimo vožtuvu yra labai svarbus palaikant pastovų absoliutų slėgį kolektoriuje (MAP) esant skirtingiems aplinkos tankio aukščiams. Honeywell įrenginiuose, naudojančiuose 400 serijos nukreipimo pavarą (P/N 406600-00XX), spyruoklės išankstinis įtempimas turi būti kalibruojamas ant stendo bandymo stovo, kad būtų pasiektas pradinį sandarinimo kreivės atsiradimo slėgis nuo 7,5 iki 8,2 psi; nepatikrinus šio išankstinio įtempimo prieš montuojant variklį, dažnai atsiranda „slėgio lėkimas“ (boost-creep) arba netinkamas turbinos greičio reguliavimas. Per bandymus ant žemės, jei TĮD (Turbinos Įleidimo Temperatūra) rodo aukšto dažnio svyravimus, kai droselis užfiksuotas pastovioje būsenoje, patikrinkite, ar nukreipimo vožtuvo drugelio atraminis velenas nėra ašinėse kliūtyse ar dėl anglies sukelto trinties, dėl ko automatinis nukreipimo valdiklis agresyviai ieško (angl. hunts), galimai sukeldamas turbinos apsisukimą, jei jungčių geometrija neteisingai suderinta su atskaitos slėgio kolektoriaus linija.

Ilgalaikis šių besisukančių mazgų patikimumas, ypač didelio cikliškumo, aukštos temperatūros darbo aplinkose, labai priklauso nuo stūmoklio žiedų sandariklių, esančių turbinos galo labirintinėje išpjovoje, vientisumo. Laikui bėgant, šie žiedai patiria „įtempių relaksaciją“, prarasdami savo radialinį įtempimą ir leisdami karštoms išmetamosioms dujoms slėgį daryti guolio centrinio korpuso viduje, o tai greitai pablogina sintetinės tepimo alyvos būklę dėl terminio skilimo. Inžinieriai turi stebėti neįprastą alyvos sąnaudų ar karterio slėgio padidėjimą, kuris dažnai tarnauja kaip sandariklio gedimo pranašas; konkrečiai, Garrett 400 serijos mazguose, tarpas tarp turbinos veleno stūmoklio žiedo ir korpuso kiaurymės turi būti patikrintas ir būti 0,002–0,005 colio diapazone, naudojant tikslumo tarpų matuoklį arba kalibruotą kištukinį matuoklį. Jei tarpas pasiekia viršutinę tolerancijos ribą, dėl susidariusio išmetamųjų dujų pratekėjimo susidarys lokalus šilumos taškas, drastiškai pagreitinantis alyvos koksavimosi greitį ant guolių paviršių, taip anuliuojant turbokompresoriaus kasetės mazgo tarnavimo laiką tarp pagrindinių variklio kapitalinių remontų.

← Grįžti atgal į sąrašą


🇱🇹 LT | 🇬🇧 EN | 🇪🇸 ES

Turbo.lt Susisiekite