Люфт турбины что это

Зазоры и люфты в турбокомпрессоре

Главная » Блог » Зазоры и люфты в турбокомпрессоре

Люфт вала ротора турбины — это расстояние на которое можно сместить вал в любой из плоскостей. Присутствие люфтов это характерная особенность центробежного турбокомпрессора на подшипниках скольжения. Центробежные турбокомпрессоры выпускаются как на подшипниках скольжения, так и на шарикоподшипниках.

В маркировке турбокомпрессора на шарикоподшипниках присутствует буква R. Например GTX5008R. Но такие турбины в данный момент не столь распространены как турбины на подшипниках скольжения. В них тоже есть люфт ротора, но алгоритм проверки люфтов турбокомпрессора на шарикоподшипниках несколько иной и зависит от модели. В ситуации с турбокомпрессорами на подшипниках скольжения определение допустимых люфтов можно обобщить.

Величина люфта в любом из направлений ограничена зазорами в подшипниках

Опорой для вала в турбокомпрессоре являются радиальные и упорный подшипники скольжения. В связке эти подшипники задают величину люфтов в радиальном и осевом направлениях. Ось вала ротора всегда находится в горизонтальной плоскости. И в этой плоскости вал опирается на радиальные подшипники в двух точках.

Конструктивно радиальные подшипники могут быть выполнены как два раздельных подшипника, вращающиеся вместе с валом, но с меньшей частотой, или же как один моноподшипник с двумя опорными шейками по краям и выборкой между ними. В раздельных вращающихся подшипниках присутствуют технологические зазоры между валом и корпусом подшипников. Моноподшипник всегда зафиксирован и не вращается вместе с валом. Но у него, так же как и у раздельных подшипников, присутствуют зазоры между валом и корпусом подшипников.

Упорный подшипник находится в корпусе в зафиксированном положении. Зазоры в нем определяют дистанционные шайбы.

Зазоры служат для поступления масла в подшипниковые узлы и для их охлаждения проточным маслом. Слив масла из корпуса подшипников всегда направлен вниз. Подача к подшипниковым узлам масла под давлением реализуется из условий монтажа турбокомпрессора на двигателе и может быть выполнена с любого направления. Смазка в зазоры этих подшипников должна подаваться под давлением, которое обеспечивает создание прочной масляной пленки, т.н. масляного клина. При подаче масла под давлением, вал ротора принимает взвешенное положение, удерживаясь на масляной пленке, которая предотвращает сухое трение. За счет того что зазоры заполняются маслом под давлением — люфты которые можно заметить у сухой турбины исчезают.

Наряду с зазорами в подшипниках (определяющих люфты вала), существуют зазоры между лопатками колеса компрессора, колеса ротора и корпусными деталями. При увеличении этих зазоров, снижается производительность турбокомпрессора.

При проектировании турбокомпрессора, исходя из зазоров в подшипниках, определяется величина зазоров между лопатками колеса компрессора, колеса ротора и корпусными деталями. Выбираются наименьшие допустимые значения. Ведь величина зазоров влияет на производительность турбокомпрессора. Чем они меньше – тем более эффективной будет работа турбины.

На практике зазоры колеса компрессора или колеса ротора варьируются от 0,25 мм на сторону (при входном/выходном диаметре колеса ≈30 мм) и до значений превышающих 1 мм. Все зависит от диаметра и конструкции подшипниковых узлов. Чем больше входной/выходной диаметр – тем большим будет зазор. К примеру, при диаметре 80 мм, зазор на каждую сторону будет ≈ 0,6 мм. Зазоры в подшипниках намного меньше радиального люфта вала и точно замерять эти зазоры без разборки турбокомпрессора невозможно.

Чаще всего радиальный люфт определяют по смещению гайки колеса компрессора. Этот люфт определяется из суммарного зазора в радиальном подшипнике скольжения (зазор вал-подшипник + подшипник-корпус) и расстояния от подшипника до гайки. Размер вала, зазоры и положение радиальных подшипников в корпусе влияет на величину радиального люфта.

Можно рассмотреть пример виртуального турбокомпрессора:

У турбокомпрессора с двумя раздельными радиальными подшипниками скольжения суммарный зазор в каждом из них составляет 0,13 мм.

Это расстояние, на которое можно сместить вал в направлении параллельно оси. Проверяя радиальный люфт, смещение вала происходит не параллельно оси, а относительно средней точки расположенной между подшипниками. В примере эта точка находится на расстоянии 24 мм от внешнего края подшипников.

Гайка, за которую раскачивают вал, проверяя радиальный люфт, находится на расстоянии 120 мм от средней точки. Радиальный люфт на расстоянии 24 мм от средней точки будет 0,13 мм (величина суммарного зазора в подшипнике), но при увеличении длинны плеча будет увеличиваться и значение радиального люфта. На расстоянии 120 мм он уже будет составлять 0,65 мм.

Так что не стоит удивляться радиальным люфтам порой кажущимися слишком большими. Большее значение имеет зазор по колесу компрессора и колесу турбины и условие что лопатки не касаются стенок корпуса.

Пытаясь определить степень износа подшипников и допустимость зазоров по колесу компрессора и колесу ротора, следует придерживаться простого алгоритма:

Зазоры взаимосвязаны между собой. Увеличенные зазоры в подшипниках повлекут за собой увеличение люфтов. Если при проверке радиального люфта происходит касание лопаток о корпус, то это однозначно говорит об износе радиальных подшипников.

Среди причин износа радиальных подшипников основной является проблема со смазкой. Несоблюдение регламента замены масла, некачественное масло, масло не соответствующих допусков или загрязненное во время проведения работ по двигателю, низкое давление в системе подачи масла – все это приводит к износу рабочих поверхностей радиальных подшипников. Так же сюда следует отнести случаи нарушения балансировки из за повреждений лопаток колес при попадании на них посторонних предметов.

Источник

Какой люфт должен быть у турбины? Подробно + видео

В интернете существует просто огромное количество мифов о турбонагнетателях (в простонародье о ТУРБИНАХ). И один прочный, укоренившийся миф это то, что у вала, на котором держатся «крыльчатки», вообще не должно быть никакого люфта. Я иногда даже смотрю каналы, вроде бы нормальных мастеров, которые перелопатили кучу моторов, но даже они вытаскивают турбину, говорят – «там люфт, надо менять». И человек покупает новую (за «дофига» денег), но на ней оказывается тоже люфт! Просто жесть мастера. В общем, сегодня решил пояснить, нормально это или нет, откуда он берется, какой считается в норме. Будет интересно, как обычно будет текстовая версия + видео …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Классическая турбина это очень теплонагруженная деталь, однако, она состоит в основном из металлических частей. НА этой фразе, наверное, многие могли догадаться к чему я клоню, если нет, давайте по порядку.

Пару слов об устройстве

У турбины есть две части, холодная и горячая. И с той и с другой стороны есть определенная «крыльчатка», которая заключена в «улитку», но обе «крыльчатки» сидят на одном валу (я сейчас не буду подробно размусоливать, все же у меня есть статьи про это). Горячая часть, горячая крыльчатка, приводится в движение от энергии выхлопных газов, именно они ее раскручивают, причем вращаться она может с «бешенной» скоростью, до 100 – 150 000 оборотов в минуту. Холодная часть – это холодная улитка, и крыльчатка, также начинает раскручиваться, ибо они соединены одним валом, но холодная часть соединена с забором воздуха, через интеркулер. В итоге в мотор подается воздух (а нам важен в нем кислород), под высоким давлением.

То есть простыми словами турбина нагнетает больше воздушно-топливной смеси в цилиндры, при таком же объеме двигателя. Мощность растет.

Я думаю понятно объяснил, как работает «турбонагнетатель».

Про температуру и масло

НО как вы поняли, этот «турбо-аппарат» является очень сильно теплонагруженным. Ведь выхлопные газы могут достигать температуры в 800 – 900 градусов Цельсия, также тепла может добавлять и катализатор (ведь там идет процесс преобразования газов).

Турбина должна хорошо охлаждаться, и в основном, отвод тепла идет через масляные каналы которые проходят через втулки. Причем масло идет под давлением и должно хорошо прокачиваться. ДА и требования для масел у турбированных моторов совсем другое, нежели у атмосферных.

Про люфт

Вводную информацию я вам дал, но вы мне скажете – «а какое отношение это имеет к люфту?» Самое прямое.

Смотрите сейчас турбины идут в основном двух типов:

Так вот, так как в основном идут втулочные типы, у них устройство элементарное, я бы сказал проверенное временем, но имеющее ряд недостатков.

И как вы понимаете, даже новый «ТУРБОНАГНЕТАТЕЛЬ» будет иметь ход, зазоры (это абсолютно нормально), которые после запуска мотора (и его разогрева), практически уходят на нет, из-за теплового расширения и подачи масла (оно, кстати, образует как бы «масляный клин» на втулках и валу). НО из-за не герметичности конструкции, втулочная турбина, будет расходовать масло (хотя в современных агрегатах, это практически сведено к минимуму)

Подшипниковые турбины, работают более стабильно. Здесь опорная пластина и втулка на валу, заменены, одним только радиально – упорным подшипником. Который также имеет люфт, но он практически сведен к минимуму, к нескольким «соткам» (сотых миллиметра). Опять же через каналы к ним подается масло, но необходимости в «масляном клине» уже нет, поэтому можно подводить намного меньше. Поэтому расхода масла практически нет.

НО подшипниковые варианты, не такие надежные. Ранее сепараторы подшипника были сделаны из пластмассы, и они при высоких температурах просто плавились и разрушались. Такой подшипник быстро приходил в негодность, даже «клинил».

Далее появились подшипниковые агрегаты, которые были сделаны с бронзовой обоймой. Но тут опять присутствовал зазор, причем больший чем у втулочного собрата. Пришлось придумать специальную распорную пружину, которая уменьшала люфт, и распирала обойму. НО такие турбины получились слишком сложные и дорогие, и они редко применяются.

Так какой же люфт считается нормальным (НОРМЫ)?

Вообще это заложено у каждого производителя. Нет общепринятого значения и норм, все зависит от размеров и мощности.

НО в целом есть определенные параметры, которые проглядываются на многих аппаратах.

Осевой люфт – гуляет в пределах 0,05 – 0,09 мм (5 – 9 соток)

Радиальный люфт – гуляет в пределах 0,5 – 1,5 мм (у различных производителей по-разному)

Допустимый зазор от «крыльчатки» и корпуса турбины – 0,5 – 1,1 мм

Собственно если вы сняли турбину, и у нее есть люфт, это не означает что она неисправна, у новой, скорее всего, будет все тоже самое. Просто прикиньте, хотя бы с элементарными инструментами, на какое расстояние от стенки находится турбинное колесо.

А вот если вы ее сняли, видите поломанную крыльчатку, задранные стенки, и еще огромный люфт, значит ей пришел конец.

Сейчас видео версия, смотрим

НА этом заканчиваю, думаю мои статья и видео вам понравились. Искренне ваш, АВТОБЛОГГЕР.

(10 голосов, средний: 4,80 из 5)

Похожие новости

Давление масла в двигателе. Какое должно быть? Разберем и двигат.

Ресурс цепи ГРМ. Затронем и продукцию Фольксваген. Все неоднозна.

Добавить комментарий Отменить ответ

ТОП статей за месяц

Скоро праздники, а это значит — большая часть нашей страны будет употреблять алкоголь. Легкий: —…

Напряжение аккумулятора транспортного средства, как и его емкость – самые важные показатели этого автомобильного узла,…

Меня часто спрашивают о выхлопе автомобиля. Зачастую новичкам, да и водителем со стажем не нравится,…

Источник

Люфт турбины – проверка и допустимые значения

Люфт вала турбины в осевом и радиальном направлениях не должен превышать допустимых нормативов. Отклонения говорят о сильном износе турбокомпрессора и возможной поломке. К тому же увеличенный осевой люфт турбины может стать причиной разрушения крыльчатки, сальников и других деталей. Разберемся, какой люфт является нормой и как правильно самостоятельно снимать замеры.

Люфт вала турбины: основное понятие

Конструкционно между валом втулкой и средним корпусом турбины заложен зазор определенного размера. Он обеспечивает беспрепятственное вращение ротора. Собственно, смещение самого вала от оси вращения, которое появляется из-за зазора, это и есть люфт ротора турбины.

Зазор оставляется для образования масляной пленки. Она предотвращает трение деталей друг об друга во время вращения турбины двигателя. Турбина дизеля способна совершать до 250 тыс. об/мин. Если эта пленка отсутствует, металл начинает тереться об металл. Происходит перегрев запчастей и как результат быстрый их износ. Это и приводит к поломкам турбокомпрессора.

Сам люфт не указывает на выход из строя ТКР, а вот его увеличение 100 % свидетельствует о серьезной неисправности. Например, вы услышали нетипичный шум в моторе или скрежет в районе турбины, усиливающийся при разгоне. В такой ситуации проблему нужно решать срочно или придется покупать новый турбокомпрессор, потому что старый починить слишком дорого обойдется. Во время диагностики в первую очередь проверяют люфт.

Должен ли быть люфт в исправной турбине?

Различают радиальный и продольный (осевой) люфты. Оба обязательны в исправной турбине. Однако не каждый из них ощутим.

В конструкции турбины вал ротора удерживается посредством подшипников скольжения: 1 упорный, 2 радиальных. Подача масла в зазоры к вращающимся деталям осуществляется под давлением. При этом образуется масляная пленка, исключающая трение металлических поверхностей. Эта пленка центрирует вал, он как будто «плавает» в масляной ванне.

Зазор необходим для образования этой защитной масляной пленки. Какой он должен быть? Всего несколько десятков микрон. При смещении ротора в осевом направлении люфт можно и не почувствовать. В радиальном же направлении перемещение будет заметным даже визуально. Важно, чтобы люфты не выходили за пределы допустимых значений.

Многие люди думают, что люфт ротора или вала это люфт крыльчатки турбины. Скорее всего, такое понятие в обиходе появилось из-за постоянной проверки состояния лопаток во время диагностики люфта вала и зазоров. Однако с технической точки зрения люфт крыльчатки говорить неправильно.

Осевой (продольный) люфт вала турбины

Расстояние, на которое смещается вал параллельно оси это и есть продольный люфт. Часто такой люфт называют осевым.

Для дизельного двигателя осевой люфт турбины практически не должен быть ощутим. Допуск в пределах 0,05-0,09 мм, зависит от типа турбокомпрессора и его изношенности.

Как проверить осевой люфт

Перед началом диагностики не забудьте отсоединить впускной патрубок. На «глаз» проверить осевой люфт не получится. Для этих целей у вас должен быть измерительный прибор – микрометр. Однако, если попробовать рукой переместить ротор вверх/вниз и ничего не почувствовать, то значит все хорошо.

Болтание ротора свидетельствует о поломке и изношенности турбины. В такой ситуации важно не усугубить положение, а выполнить ремонт турбокомпрессора и устранить первопричину нарушения значений допустимого люфта. Ни в коем случае нельзя доводить до того, что турбина начнет гнать масло. Чаще проверяйте патрубки, небольшой конденсат допустим, а вот масляные подтеки – уже верный признак серьезной поломки.

Если продольный люфт ощущается и его значение превышает 0,1 мм, срочно нужно к специалистам. Неполадки следует искать в выхлопной системе, а также топливной аппаратуре. А возможно уже стерлись стопорные кольца и вал начинает задевать корпус. При очередном запуске дизельного двигателя крыльчатки просто могут разлететься на части. Обломки затянет в мотор. И тогда уже понадобится не только замена турбины на новую, но дорогостоящий ремонт движка. Нужно ли это вам? Чтобы избежать данной ситуации следует периодически делать диагностику турбокомпрессора, в том числе проверять и осевой люфт, а также состояние упорного подшипника.

Радиальный люфт вала турбины

Допустимый радиальный люфт в каждой модели турбины свой. Но он точно больше осевого, поэтому даже при самостоятельной проверке будет отчетливо заметным. Главное, чтобы крыльчатки не соприкасались со стенками корпуса и между элементами был небольшой зазор.

Не ощутим люфт только в турбинах на шарикоподшипниках. У Garrett есть такие модели.

Как проверить радиальный люфт

Этот вид люфта называют еще поперечным. Проверяется он аналогично продольному.

Алгоритм проверки радиального люфта:

Во время проверки радиального люфта турбины движения должны производиться аккуратно, сильно вдавливать деталь запрещается. Не стоит вставлять внутрь турбокомпрессора посторонние предметы, чтобы сместить вал. Так вы можете повредить узлы турбины.

При отсутствии микрометра можно попробовать размер люфта определить на глаз. Показатели не нормированы, но производители турбин указывают допустимые значения в спецификации к своим моделям.

Крыльчатки не должны касаться стенок. Если касание присутствует, будьте уверенны, что уже совсем скоро лопатки сломаются. Тут срочно необходим ремонт турбины.

Допустимые значения люфта новой турбины

Считается, что люфт — это показатель изношенности турбины. Поэтому многие автовладельцы думают, что в новых турбокомпрессорах люфта быть не должно. Это мнение не верно, так как зазоры необходимы для нормального вращения ротора. Однако показатели имеют четкие ограничения.

Допустимый люфт в новых турбинах.

Радиальный люфт у всех турбин разный. Он бывает в пределах 0,5-1,5 мм, зависит от модели. То есть точную его норму может определить только специалист. Если отклонение в радиальном направлении имеется, следует искать поломку. В большинстве случаев проблемы связаны с маслом. Увеличение же осевого люфта говорит о загрязненности выхлопной системы.

Большой люфт, сломанная крыльчатка и задранные стенки – признаки дорогого ремонта или уже полной замены турбины. Проводите иногда диагностику турбокомпрессора, своевременно меняйте масло, а также правильно эксплуатируйте дизель и тогда сможете значительно продлить ресурс турбокомпрессора.

Источник

Частый вопрос: Какой должен быть люфт в турбине?

допустимый размер люфта ротора от 0,05 до 0,09 мм; размер радиального люфта не нормирован; допустимый зазор размер между колесом и корпусом турбины от 0,4 до 0,97 мм; люфт между колесом и корпусом компрессора от 0,2 до 0,8 мм.

Как проверить люфт на турбине?

Для того, чтоб определить осевой люфт необходимо подвигать вал в осевом направлении. По правилам такой зазор на руку чувствоваться не должен. Если же вы ощущаете «болтание», то это свидетельствует об износе турбины. Если нет свободных денег, попытайтесь отремонтировать механизм.

Что такое осевой люфт?

Люфт или осевой зазор подшипника – передвижение колец, что расположены внутри, по отношению к осевому направлению. Процедура установки таких отверстий в упорных и радиально-упорных конструкциях осуществляется за счет изменения установочных шайб. Их принято фиксировать между обоймой и упором на самом торце вала.

Как убрать осевой люфт турбины?

Осевой люфт турбины

Для этого нужно снять впускной патрубок и попытаться переместить его в осевом направлении. Люфта не должно ощущаться, поскольку допустимое значение (в зависимости от типа турбины) колеблется от 0,06 до 0,09 мм.

Какой должен быть люфт коленвала?

Рабочий люфт (зазор) коленчатого вала лежит в пределах 0,06-0,26 мм, максимальный — как правило, не должен превышать 0,35-0,4 мм. Большой люфт может стать причиной интенсивного износа деталей КШМ, выдавливания сальника коленвала, повышения расхода масла и падения мощностных характеристик мотора.

Что такое радиальный и осевой люфт?

Зазор в подшипнике определяется как расстояние, на которое наружное кольцо подшипника может быть смещено относительно внутреннего кольца без приложения нагрузки. Смещение в радиальном направлении называется радиальным зазором. Смещение в осевом направлении – осевым зазором.

Что значит радиальный люфт?

Радиальный внутренний зазор в подшипнике – это расстояние, на которое может переместиться одно из колец подшипника относительно другого в радиальном направлении (перпендикулярном оси вращения). Простыми словами это своеобразный радиальный люфт — расстояние между телом качения и дорожкой качения.

Что такое люфт турбины?

Давайте разберёмся. Сам по себе люфт представляет зазор между прилегающими друг к другу частями механизма. В некоторых случаях он необходим для нормальной работы конструкции, в других же считается поломкой. Одним из признаков появление люфта может является помпаж турбины.

Как проверить турбину при покупке авто?

Признаки того, что турбина вышла из строя

Как понять что турбина на авто умерла?

Выделяют такие распространенные признаки умирающей турбины:

Что нужно сделать перед установкой новой турбины?

перед установкой турбины на двигатель проверьте, все ли трубопроводы (подача/слив масла, впуск/выпуск компрессора и турбины) чистые и в них нет никаких посторонних предметов. 4. после установки на двигатель проверить герметичность соединений воздушного тракта перед турбокомпрессором и за ним.

Источник