Mitsubishi Turbocharger Bolt-On Upgrade serija: techninė informacija ir parinkimas


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

Montuojant „Bolt-On“ serijos turbinas, tokias kaip 49S36-07000, būtina atlikti tikslų aktuatoriaus (angl. actuator calibration) sureguliavimą naudojant vakuuminį testerį. Netinkamas išankstinis įtempimas lemia „wastegate“ vožtuvo nesandarumą arba vėlavimą atsidaryti, todėl kyla nekontroliuojamas slėgis (angl. boost spike), galintis pažeisti variklio stūmoklius.

Kompresoriaus darbo srities optimizavimas siekiant išvengti „Surge“ reiškinio apima ir tinkamą oro įsiurbimo sistemos projektavimą. MHI inžinieriai rekomenduoja išlaikyti laminarų oro srautą prieš pat kompresoriaus mentę, nes turbulencija ties įėjimu sukelia vibracijas, kurios ilgainiui didina ašinį laisvumą (angl. axial play) ir suardo guolių tolerancijas.

Ypatingą dėmesį skirkite alyvos tiekimo magistralės švarai bei „banjo“ tipo varžtų pralaidumui, ypač modeliuose su TD04 ir TD05 kasetėmis. Bet kokie užteršimai šiose linijose lemia akimirksniu atsirandantį alyvos koksavimąsi (angl. oil coking) ant turbinos veleno, o tai sukelia tepimo sistemos nepakankamumą ir spartų guolių nusidėvėjimą.

Tradicinių hidrodinaminių slankiojančių guolių pakeitimas pažangiais keraminiais rutuliniais guoliais MHI didelio našumo mazguose, tokiuose kaip naudojami TD04L6R ir pritaikytuose TF06 variantuose, žymiai keičia veleno dinamiką ir alyvos poreikio profilius. Standartinėse slankiojančių guolių sistemose stabilus alyvos pleištas yra būtinas norint išvengti metalo sąlyčio su turbinos velenu ir slankiojančio guolio įvorės; tačiau šios sistemos iš prigimties yra labiau jautrios alyvos slėgio svyravimams ir klampumo degradacijai. Priešingai, MHI rutulinių guolių konfigūracijose yra specialūs ribotuvai (dažnai integruoti į alyvos padavimo „banjo“ varžtą) srautui reguliuoti, nes per didelis alyvos kiekis gali sukelti hidraulinį užraktą arba putojimą guolio takelyje. Netinkamai patikrinus ribotuvo dydį atnaujinant į didelio našumo rutulinio guolio CHRA, dažnai atsiranda vidinis sandariklių pratekėjimas, kuris pasireiškia mėlynais išmetamaisiais dūmais esant aukšto vakuumo deakceleracijos sąlygoms dėl padidėjusio slėgio skirtumo tarp stūmoklio žiedų sandariklių.

Kalbant apie konstrukcinį vientisumą, turbinos veleno skersmens ir kompresoriaus rato masės sąveika nustato besisukančio mazgo kritines rezonansines dažnumus. Įdiegiant MHI „Bolt-On“ atnaujinimus, pavyzdžiui, 49S36-A0000, didelio greičio balansavimo procese, kuris dažnai atliekamas VSR (Vibracijos rūšiavimo stende), turi būti atsižvelgta į specifines TF06 serijos turbinos rato sukeliamas giroskopines apkrovas. Technikai turėtų stebėti per didelį radialinį laisvumą, kuris paprastai matuojamas su indikatoriumi ant kompresoriaus veržlės; tolerancijos, viršijančios 0,005–0,007 colio, dažnai rodo ankstyvą atraminio apykaklės arba vidinės įvorės nusidėvėjimą. Jei šie slenksčiai viršijami, antrinis poveikis yra kompresoriaus menčių kontaktas su spirale, kuriam dažnai būdingas alyvos kokso kaupimasis, ribojantis ašinį veleno judėjimą, efektyviai užfiksuojant mazgą destruktyviame osciliacijos modelyje, kuris sukelia staigų veleno nuovargį.

Tiksli pavaros paleidimo išankstinio įtempimo (preload) reguliavimas išlieka lemiamas veiksnys valdant slėgio perjungimą, ypač mazguose su integruotais išmetimo vožtuvo (wastegate) valdikliais, pavyzdžiui, 49S72-A0000, skirto Honda S07A. Naudojant rankinį slėgio siurblį slėgiui imituoti, pavaros paleidimo trauklė turi būti indeksuojama taip, kad išmetimo vožtuvas pasiektų pradinę sandarinimo padėtį maždaug esant 30–40 % didžiausio tikslinio slėgio. Nukrypimai nuo šio nustatymo sukuria nestabilias išmetimo vožtuvo darbo ciklo vertes, priversdami ECU kompensuoti agresyviais PID kilpos korekcijomis, kurios sukelia harmoninius įsiurbimo kolektoriaus slėgio svyravimus. Šis nestabilumas ne tik sukelia „surging“ (reiškinys, kai oras teka atgal iš kompresoriaus įleidimo angos), bet ir sukelia nereguliuojamą mechaninę apkrovą išmetimo vožtuvo kaiščiui ir įvorei, greitindamas išmetimo pusės vakuumo nuotėkių atsiradimą ir neleidžiant turbokompresoriui pasiekti suprojektuotos slėgio efektyvumo kreivės.

Aukštos galios MHI platformų, ypač TF06-0718KX3-12T (49S36-07000), pažangi šilumos valdymo sistema reikalauja niuansų suprasti turbinos rato metalurgiją ir plėtimosi koeficientus. Šie ratai dažnai gaminami iš Inconel 713C – nikelio-chromo superlydinio, pasirinkto dėl atsparumo šliaužimui temperatūroje, viršijančio 900°C; tačiau greitas terminis ciklas sukelia mikroįtrūkimus rato ir ašies elektroninio pluošto suvirinimo vietoje, jei neaplenkiama aušinimo procedūra. Dėl atsiradusio struktūrinio silpnumo atsiranda „rato šliaužimas“ (wheel creep), kai centrifugalinės jėgos didelio slėgio (boost) metu pakeičia mentės profilį, perkeliant turbokompresoriaus žemėlapį link užsikimšimo būsenos. Norint išsaugoti šių lydinių vientisumą, operatoriai turi tiksliai stebėti išmetamųjų dujų temperatūrą (EGT); nuolatinis veikimas virš projektinės ribos sukelia turbinos mentelių išsivyniojimą, nuolat sutrikdant plėtimo etapo aerodinaminį efektyvumą ir sukeliant katastrofišką korpuso kontaktą.

Kalbant apie vidinę tepimo dinamiką, specifinių TD04L6R variantų su dviejų eilių kampinio atramos rutulinių guolių integravimas sukuria priklausomybę nuo tikslaus ašinio išankstinio įtempimo (axial pre-load). Skirtingai nei skysčio plėvelės guoliai, kurie priklauso tik nuo hidrodinaminio alyvos pleišto, rutulinių guolių kasetėms reikalingas nuolatinis, apskaičiuotas gniuždymo jėgos taikymas guolio žiedams, siekiant išvengti rutuliukų slydimo (ball-skidding) per staigius slėgio svyravimus. Kai technikai keičia alyvos padavimo linijas, MHI nurodyto alyvos ribotuvo – dažniausiai su 1,0 mm iki 1,5 mm anga – neįdėjimas lemia per didelį alyvos tiekimo slėgį. Šis slėgis nugalą stūmoklio žiedų sandariklius, išstumdami tepalą į kompresoriaus arba turbinos korpusą. Be to, didelio našumo aplikacijose, tokiose kaip 49S78-05170, alyvos aeravimas, kurį sukelia per didelis srautas per guolių korpusą, veikia kaip hidraulinis slopintuvas, panaikinantis mažos trinties rutulinių guolių mazgo privalumus, sukeliantis subharmoninius virpesius, kurie pasireiškia kaip girdimas švilpimas arba „turbo čiulbėjimas“ (turbo chatter) esant tam tikroms apkrovos sąlygoms.

Konstrukcinė rezonanso besisukančiuose mazguose sumažinama griežtai laikantis VSR (Virpesių rūšiavimo stendo) balansavimo, kuris veikia iki 250 000 aps./min. sukimosi greičiu. Technikai turi pripažinti, kad kompresoriaus veržlės sukimo momento specifikacija yra ne tik tvirtinimo elemento reikalavimas, bet ir gyvybiškai svarbus komponentas nustatant ašies poliarinį inercijos momentą. TF06 serijai bet koks nukrypimas nuo gamyklinės sukimo momento vertės keičia ašies natūralaus dažnio mazgo taškus, galimai perkeldamas rezonansinį režimą į variklio veikimo aps./min diapazoną. Tai sukelia „ašies linkimą“ (shaft whip) – būklę, kai ašies geometrinis centras orbita sukasi guolių tarpeliuose, sparčiai didindamas žurnalų dėvėjimąsi arba sunaikindamas rutulinių guolių narvelius. Nuolatinis kompresoriaus rato įleidimo angos galiuko būklės stebėjimas yra būtinas; jei atsiranda trinties su korpuso sieneliu įrodymų, tai yra kritinis per didelio radialinio laisvumo (radial play) įspėjimas, reikalaujantis nedelsiant išardyti ir apžiūrėti visą CHRA (Centrinį korpusą ir ašies mazgą) dar neįvykus visiškam ašies gedimui.

← Grįžti atgal į sąrašą


🇱🇹 LT | 🇬🇧 EN | 🇪🇸 ES

Turbo.lt Susisiekite