Rajay 300-Series turbokompresoriai turi gilias šaknis automobilių ir aviacijos pramonėje. Šios serijos turbinas originaliai sukūrė TRW (Thompson Ramo Wooldridge) dar 1958 metais, specialiai Chevrolet 164ci Corsa modeliams. Vėliau teises į gamybą perėmė Rajay Industries, o vėliau – Roto-Master bei Kelly Aerospace. Šie agregatai pasižymi unikalia konstrukcija, kuri iki šiol vertinama dėl savo patvarumo ir paprasto aptarnavimo.
Viena svarbiausių Rajay 300-Series turbinų savybių yra integruotas teigiamas anglies sandariklis (angl. carbon seal). Ši konstrukcija leidžia turbiną naudoti draw-through konfigūracijoje, kai karbiuratorius (pavyzdžiui, Carter YH arba Weber 45 DCOE) montuojamas prieš turbiną. Anglies sandariklis užtikrina, kad esant variklio vakuumui, alyva nebūtų įsiurbiama į įsiurbimo traktą. Tai išskiria šiuos modelius iš šiuolaikinių turbinų, naudojančių dinaminius stūmoklio žiedo sandariklius, kurie reikalauja modifikacijų darbui su prieš turbiną sumontuotais karbiuratoriais.
Skirtingai nuo modernių turbinų, kurios balansuojamos kaip vientisas mazgas (angl. VSR balancing), Rajay 300-Series komponentai yra balansuojami individualiai. Tai reiškia, kad bet koks kompresoriaus ratas gali būti suporuotas su bet kokiu turbinos velenu be papildomo aukšto sūkio balansavimo. Guolių sistema taip pat yra specifinė – čia naudojamas ne „plaukiojantis“ (angl. fully floating) guolis, o standžiai korpuse užfiksuotas aliuminio guolis su tepimo kanalais, užtikrinančiais ašinį stabilumą.
Rajay turbinos skirstomos į tris pagrindines kategorijas pagal jų našumą:
Turbinos pusėje (angl. hot side) ratai gaminami iš nerūdijančio plieno. E-Flow turbinos ratas pasižymi 66 „trim“ reikšme ir 2.44" ekzduktoriumi, užtikrinančiu mažesnį priešslėgį esant dideliems sūkiams.
Senesniems agregatams būdingas alyvos koksavimasis už šiluminio skydo dėl nesandaraus turbinos sandariklio. Jei variklis, pavyzdžiui, 164ci Corsa, nedidina slėgio (angl. boost) arba girdimas detonavimas (angl. pinging), pirmiausia rekomenduojama tikrinti turbinos rotoriaus laisvą sukimąsi ir degimo sistemos (pvz., Megajolt arba Ford EDIS) nustatymus. Kadangi šios turbinos neturi vidinio wastegate vožtuvo, modifikuotose sistemose būtina naudoti išorinį valdymo vožtuvą slėgio ribojimui.
Optimalaus Rajay 300 serijos agregato ilgaamžiškumo pasiekimas reikalauja tikslaus dėmesio anglies sandariklio mazgui, ypač detalės numeriu 24009. Skirtingai nei dinaminiai sandarikliai, anglies ir metalo sąsaja priklauso nuo spyruoklės apkrauto korpuso, kuris palaiko pastovų slėgį prieš traukos apykaklę, kad būtų neutralizuoti dideli slėgio skirtumai, atsirandantys traukiamojo įsiurbimo sistemose. Per remontą anglies paviršius turi būti apžiūrėtas dėl radialinio įtrūkimo ar stiklinimo, kuris dažnai atsiranda, jei alyvos srautas yra užterštas šiukšlėmis arba jei alyvos slėgis viršija 60 psi esant dideliam variklio greičiui, o tai gali įveikti sandariklio atsparumą. Jei sandariklio sąsaja pažeista, alyvos patekimas į kompresoriaus korpusą sukels greitą kompresoriaus menčių oksidaciją ir lokalizuotą anglies kokso susidarymą įleidimo sparnuotės gale, žymiai sutrikdant oro srauto charakteristikas ir galimai sukeliant kompresoriaus smūgį (surge).
Vidinė guolių architektūra, ypač stacionarūs įvorės tipo guoliai, veikia skirtingu hidrodinaminiu principu nei šiuolaikiniai visiškai slankiojančių žurnalinių guolių konstrukcijos. Standžioji aliuminio įvorė (perdirbimo vadovuose dažnai vadinama guolio įvore, dalis 24021) yra įpresuojama į centrinį korpusą su specifiniu sukišimo tarpeliu, todėl korpusą reikia pašildyti iki maždaug 250 °F (121 °C), kad būtų galima tinkamai išimti ir įdėti. Kadangi šie guoliai neturi šiuolaikinių hidrodinaminių guolių tepimo plėvelės storio, jie yra itin jautrūs alyvos tiekimo svyravimams. Inžinieriai turėtų patikrinti, ar alyvos padavimo linija nenaudoja bendro dydžio angos; vietoj to, ji turi leisti pastovų, didelio tūrio srautą, kad būtų užtikrintas aušinimas ir slėgiu paduodamas tepimas traukos paviršiams, nes šilumos poveikis iš turbinos pusės yra didžiulis dėl išmetamųjų dujų srauto artumo guolio korpusui.
300 serijos turbinos rato našumo optimizavimas apima „trim“ ir A/R santykių vertinimą, atsižvelgiant į specifinę išmetimo korpuso architektūrą, kuri įvairiose aeronautikos ir automobilių konfigūracijose gali svyruoti nuo 0,40 iki 1,00 A/R. Sunkus, aukštos kokybės nerūdijančio plieno turbinos ratas – dažnai praeinančio laiko atsako (transient response) kliūtis – reikalauja kruopštaus turbinos veleno žurnalo paviršių patikrinimo dėl karščio pažeidimų ar įbrėžimų (galling). Atsižvelgiant į tai, kad nėra šiuolaikinio išmetimo slėgio reguliatoriaus (wastegate) mazgo, efektyvus išmetamųjų dujų slėgis, veikiantis turbinos ekzducerį, yra tiesiogiai proporcingas variklio apkrovai, todėl tinkamo A/R santykio parinkimas yra labai svarbus, siekiant užkirsti kelią turbinos velenui viršyti kritinį sukimosi greitį ir sukelti ašinį laisvumą dėl traukos guolio degradacijos. Esant didelio pripūtimo (high-boost) programoms, slėgiu valdomo pastiprinimo reguliatoriaus su išoriniu apėjimo vožtuvu integravimas yra būtinas siekiant sušvelninti ekstremalų atgalinį slėgį, kuris kitaip lemia terminį turbinos menčių nuovargį ir priešlaikinį sandariklio gedimą.
„Rajay“ 300 serijos turbokompresorių aerodinaminis efektyvumas yra glaudžiai susijęs su specifine difuzoriaus mentelių geometrija, esančia kompresoriaus korpuse, kuri lemia slėgio atsistatymo fazę B, F ir E srauto konfigūracijų atveju. Technikai turi kruopščiai patikrinti radialinį tarpą tarp kompresoriaus rato įvadžio ir korpuso angos; per didelis tarpas skatina ribinio sluoksnio atsiskyrimą, sukeliantį klasikinį žemėlapio pločio apribojimą ir girdimą kompresoriaus užsivėlimą (stall) esant mažesniam nei tikėtasi masės srautui.
Keičiant anglies sandariklio mazgą (dalies Nr. 24009), technikas turi užtikrinti, kad sandariklio plokštė būtų teisingai sukalibruota atsižvelgiant į traukos guolio paviršių; bet koks statmenumo nuokrypis nuo anglies paviršiaus, lyginant su veleno ašimi, sukels „tepalinės pumpos“ efektą, kai sandariklis veikia kaip centrifuga, išstumdama alyvą per mikroskopinius tarpus, atsirandančius dėl nelygaus sąlyčio ploto, o tai vėliau lemia karbiuratoriaus venturi vamzdelių sotį žemiau srovėje.
Kalbant apie stacionarių guolių architektūrą, įvorinio tipo guolis (dalies Nr. 24021) priklauso nuo tikslaus alyvos pleišto susidarymo, kuris iš esmės skiriasi nuo šiuolaikinių pakreipiamų kasetinių arba slankiojančių įvorių konstrukcijų apkrovos dalijimosi gebėjimų. Kadangi „Rajay“ sistemoje trūksta šiuolaikinio didelio greičio rotoriaus mazgo hidrodinaminio stabilumo, aliuminio korpuso šiluminio plėtimosi koeficientas tampa kritine kintamąja; jei agregatui staiga padidėja temperatūra be pakankamo atvėsimo laikotarpio, gali pasikeisti tarpinis įtempimas tarp guolio ir centrinio korpuso, sukeliant lokalizuotą metalo-su-metalu kontaktą vėlesnių šaltų paleidimų metu. Be to, alyvos įleidimo angos dydis – dažnai apribotas integruotais jungiamaisiais elementais – yra kalibruojamas atsižvelgiant į specifinius klampumus; naudojant sintetinius tepalus su žymiai mažesniu klampumu šaltam paleidimui, gali atsirasti „guolio badas“ pradinio sukimosi metu, nes tūrio srautas viršija slėgio kritimo charakteristikas, numatytas šių senesnių guolių tarpams.
Turbinos pusės ilgaamžiškumas priklauso nuo ekstremalaus išmetamųjų dujų temperatūros (EGT) srauto valdymo, kuris būdingas ikivolumentinio išleidimo (pre-wastegate) turbokompresorių erai. Be išmetimo vožtuvo (wastegate), turbina nuolat yra veikiamas visos išmetamųjų dujų srauto masės ir greičio, dažnai sukeliant „turbinos rato slydimą“ (creep), kai dėl išcentrinės jėgos esant ekstremaliems apsisukimų skaičiams išsitempia ašmenų profiliai, sumažėja galų tarpas ir galiausiai kyla pavojus sąlyčiui su turbinos korpuso spirale. Siekiant to išvengti, didelio nikelio kiekio lydiniai, naudojami turbinos korpuse, reikalauja reguliariai tikrinti radialinę šilumos žymę, atsirandančią nuo įleidimo jungties. Derinant, būtina teikti pirmenybę purkštuko angos (A/R) ir plėtimosi santykio ryšiui, kad turbinos veleno greitis neviršytų jo metalurginių ribų, paprastai vengiant nuolatinio veikimo aukštos apdailos E-srauto diapazone be sudėtingos elektroninės apėjimo sistemos, skirtos sumažinti perteklinį atgalinį slėgį ir užkirsti kelią didėjančiam ašinės apkrovos poveikiui traukos guolių mazgui.
← Grįžti atgal į sąrašą