Внедрение в конструкцию двигателей внутреннего сгорания автомобилей турбокомпрессоров позволило существенно повысить эффективность сжигания топлива, динамику, мощность. Однако ввиду того, что турбина работает на сверхвысоких скоростях, которые достигают 150 тыс. об/мин, она требует к себе особого внимания во время ремонта. В особенности это касается такого понятия как балансировка.
Чтобы турбина исправно работала, недостаточно просто заменить изношенные детали. На столь внушительных оборотах необходимо все ее компоненты тщательно подогнать и сбалансировать.
Важность балансировки ротора турбины
Основным компонентом автомобильной турбины выступает картридж, состоящий из компрессорного, турбинного колеса, вала ротора, корпуса подшипника и, собственно, самого подшипника. Если ротор турбокомпрессора неуравновешен, в процессе его работы возникает повышенная нагрузка на подшипники, выступающие в качестве опоры и обеспечивающие вращение.
В результате возникают вибрации, которые могут приводить к повреждению не только самой турбины, но и других компонентов автомобиля, провоцировать снижение производительности двигателя внутреннего сгорания. Кроме этого, ухудшается управляемость автомобиля, что несет определенные риски для безопасности водителя и его пассажиров.
Чтобы избежать непредвиденных поломок на дороге и сделать путешествие на авто более комфортным и безопасным, следует при каждом вмешательстве в работу турбокомпрессора выполнять его балансировку.
Причины возникновения и типы дисбаланса ротора
Неуравновешенными называются роторы, у которых при вращении главная центральная ось инерции не совпадает с осью вращения. Это состояние провоцирует возникновение переменных нагрузок на подшипники или изгиб самого ротора. Мерой неуравновешенности называется дисбаланс. В зависимости от характера отклонения, он бывает статическим, динамическим или моментным.
Стоит отметить, что дисбаланс может присутствовать как в эксплуатируемом, так и в новом роторе. Причиной этой проблемы выступает неравномерное распределение масс во время работы турбины, которое вызывает возникновение разрушающей центробежной силы.
Чаще всего подобная ситуация возникает, когда присутствует износ рабочего колеса или вала ротора либо в результате разборки и повторной сборки картриджа турбокомпрессора.
Как устранить дисбаланс ротора?
Устранение неуравновешенности роторов турбин автомобилей осуществляется с помощью специальных станков для балансировки. Представленные устройства разгоняют деталь до скорости, близкой к рабочей, и посредством специальных датчиков снимают показания отклонений.
Примером подобного оборудования выступает серия балансировочных стендов компании «Neotron». Здесь представлены модели как для устранения неуравновешенностей на отдельном роторе, так и в сборе в корпусе.
Станки для балансировки роторов автомобильных турбин «Neotron» представляют собой полностью готовое к эксплуатации оборудование. В зависимости от конкретной модели они комплектуются масленым насосом с фильтрами, компрессором высокого давления, датчиками, приводными механизмами. За работу станка отвечает мощный компьютер с переустановленным специализированным программным обеспечением. Программное обеспечение для балансировки роторов турбокомпрессоров является собственной разработкой инженеров «Neotron».
В процессе балансировки на экране станка отображается вектор направления дисбаланса относительно контрольной метки и его значение. Оператору остается только выполнить срез «лишней» неуравновешенной массы.
Преимущества балансировки ротора турбокомпрессора автомобиля
К наиболее важным преимуществам проведения балансировки отнесем:
• Уменьшение вибрации и шума. Турбокомпрессор работает более плавно, тем самым снижается износ подшипников, уплотнений и других деталей.
• Увеличение ресурса. Уменьшается нагрузка на вал ротора, в результате увеличивается ресурс работы турбины и двигателя в целом.
• Повышение мощности. Обеспечивается максимальный крутящий момент двигателя, что провоцирует увеличение эффективности наддува и снижение расхода топлива.
Кроме этого, сбалансированный, плавно работающий ротор турбины автомобиля улучшает общую управляемость. Авто лучше реагирует при нажатии на педаль акселератора, что в особенности важно при подъеме на возвышенность или при необходимости быстрого разгона в интенсивном городском потоке
