轴承和中间壳体
为了低成本,维修简化易行,设让的轴承系统必须使用 发动机的润滑油。由于滚珠轴承较昂贵,高速运行寿命短以 及难于更换,一般车用废气涡轮增压器均采用简单的轴颈 (滑动)轴承。压气机与涡轮机轴承在机内的定位,应尽可 能使轴承间的距离最短。因为当极小的径向负荷与涡轮机一 端一个非常大的悬伸量组合后,将导致轴承处于极复杂的受 力状态。此外,要求转子在超高速下运转,轴承要承受着转 动部件的第一和第二临界振动频率,所以,轴承设计的主要 重点应放在整个系统的稳定性上。
采用两个全浮式滑动轴承,以低于转子的转速回转,其 转速的大小取决于轴承的间隙。外层油膜对整个轴承系统赋 与某种程度附加的缓冲作用。轴与轴套以及轴套与壳体的间 隙均较大, 以改善稳定性。轴与轴套之间典型的间隙值为
0.02~0 .05mm; 轴套与壳体之间典型的间隙值为0.07
0. 10um 。 这样大的间隙,意味着机油的过滤程度仪只要求 低于20μm左右,这样发动机所用的全流式纸质滤清器就能很 容易地满足其使用要求。由于间隙较大,同时,为能满足涡轮端轴承冷却的需要,故机油流速要高。这类轴承使用的材料是典型的铜铅合金,表面镀锡。
除了当使用排气制动时下扰了压气机与涡轮的压力平衡 外,其轴向推力负荷是相当小的。一种减少轴承轴向推力的 简易装置是:在中间壳冷却装置、压气机的端部加装一个平 面形或锥形的挡圈就可以了。这种挡圈是由铅青铜粉末冶金 制成的。为了克服轴承损失所需要的功率是相当大的,在发
动机全速运转时,轴承典型的损失值为涡轮功率的5%
10%。更重要的是在发动机低速运转时,这个百分比还要增 大,这就是它在汽车上应用的一个缺点。车用发动机低速运 行时,是难于达到所需要的较高的增压压力的。虽然采用低 粘度机油是有利的,但这与发动机对机油的要求又不相适 应。
轴承的轴套是直接运转在增压器高级灰铸铁中间壳体的 中心孔中。中间光体还起到排油和支撑固紧压气机和涡轮壳 体的作用。为了能更好地排油,在中间壳体的顶部和底部,
即在卧式转轴的垂直位置设置有进、排油口。压气机及涡轮 端部的油封是一个设计上的难题。这是因为要保证低的摩擦 损失,轴承间隙大所形成的大的偏移和在某些条件下的反向 压力梯度。活塞环密封是典型的密封装置(如图5-31所示), 这类环是压配在壳体上的。由于固定环与转轴的两侧,以及 与转轴环槽的底部的间隙很小,故这类活塞环起到迷宫式密 封的作用。实际上,如果不漏油的话,就应该让尽可能多的 机油从密封裴置周围甩出,为此,在轴上设置了抛油转环以 及在压气机一端,配裴了一个挡油盘,装用挡油盘的原因是 因发动机急速运转时,压气机中常常会出现真空区。
压气机壳和涡轮壳通常是可以转动的。因此,压气机的 供气口和涡轮的进气口就可以设置在方便的地方。用定位螺钉或不锈钢V型夹将各个部件紧固在一起。
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