notizia

Che cos'è un cuscinetto turbo? Tipi di cuscinetti turbocompressi

cuscinetto turboè il cuscinetto nel turbocompressore, per capire il turbocompressore, prima dobbiamo conoscere il turbocompressore e le sue parti mobili.

 

Quale turbocompressore?

Un turbocompressore, che troviamo comunemente nelle automobili, è in realtà un compressore d'aria che comprime l'aria per aumentarne la quantità aspirata. Sfrutta l'impulso inerziale dei gas di scarico emessi dal motore per spingere la turbina nella camera di combustione. La turbina aziona una girante coassiale, che pressurizza l'aria inviata dal filtro dell'aria, spingendola all'interno del cilindro. Quando il regime del motore aumenta, la velocità di espulsione dei gas di scarico e la velocità della turbina aumentano simultaneamente. La girante comprime una maggiore quantità d'aria nel cilindro, aumentando la pressione e la densità dell'aria, consentendo una maggiore combustione del carburante. Aumentando la quantità di carburante iniettato e regolando il regime del motore, è possibile incrementarne la potenza erogata.

 

Quali sono le parti mobili di un turbocompressore?

Le parti mobili del turbocompressore, ovvero la girante della turbina, la girante del compressore e l'albero del rotore, sono anche i componenti principali e presentano un movimento relativo ad alta velocità, insopportabile per i cuscinetti ordinari; per questo motivo, il cuscinetto del compressore è un cuscinetto flottante speciale.

 

Si tratta in realtà di un anello di rame che viene inserito a pressione sull'albero e sull'alloggiamento, con degli spazi tra l'anello e l'albero e tra l'anello e l'alloggiamento. Quando il motore è in funzione, sotto l'azione della pressione dell'olio, si forma un doppio film d'olio in queste parti e il rotore galleggia letteralmente sul film d'olio ruotando ad alta velocità.

 

A causa delle velocità di rotazione estremamente elevate e delle temperature estremamente alte, quest'area impone esigenze estremamente elevate in termini di lubrificazione e raffreddamento.

 

Se il compressore non è ben lubrificato e raffreddato, si verificherà un'usura anomala dei cuscinetti, che ridurrà notevolmente la loro durata, aumenterà il gioco tra il rotore e l'alloggiamento e parte dell'olio penetrerà nel condotto di aspirazione o di scarico da questa zona, provocando gravi guasti dovuti al consumo eccessivo di olio.

 

Tipi dicuscinetti turbocompressi

Essendo la parte mobile fondamentale del turbocompressore, la struttura del cuscinetto è correlata all'affidabilità e alla durata della turbina. Esistono due tipi principali di cuscinetti per turbocompressori: i cuscinetti flottanti e i cuscinetti a sfere.

 

Attualmente, la maggior parte dei principali produttori automobilistici utilizza cuscinetti flottanti, che devono essere durevoli ed economici. Il cuscinetto flottante è in realtà un anello sull'albero, con uno spazio tra l'anello e l'albero e tra l'anello e l'alloggiamento del cuscinetto, formando un doppio film d'olio. L'anello galleggia tra l'albero e l'alloggiamento. Generalmente, lo spazio tra lo strato interno è di circa 0,05 mm e quello tra lo strato esterno è di circa 0,1 mm. Lo spessore della parete del cuscinetto è di circa 3,0-4,5 mm ed è realizzato in lega di bronzo stagno-piombo, mentre la superficie del cuscinetto è rivestita con uno strato di lega di piombo-stagno o indio metallico con uno spessore di circa 0,005-0,008 mm. Quando il compressore è in funzione, il cuscinetto ruota tra l'albero e l'alloggiamento. Pertanto, possiamo individuare gli svantaggi dei cuscinetti flottanti: elevata resistenza al rotolamento degli alberi della turbina, elevati requisiti di pressione e qualità dell'olio e controllo dinamico instabile degli alberi della turbina.

 

I cuscinetti a sfera sono più comunemente utilizzati nelle auto ad alte prestazioni e, come suggerisce il nome, consistono nell'installazione di sfere sull'albero della turbina al posto dell'olio presente nei cuscinetti flottanti. Il vantaggio dei cuscinetti a sfera è esattamente l'opposto di quello dei cuscinetti flottanti: minore attrito, minore isteresi della turbina e maggiore capacità di superare i limiti dinamici; la dinamica dell'albero della turbina può essere controllata efficacemente; la pressione e la qualità dell'olio possono essere leggermente ridotte, il che aumenta indirettamente la durata della turbina. I loro svantaggi sono altrettanto evidenti: la durata non è paragonabile a quella dei cuscinetti flottanti, generalmente tra i 70.000 e gli 80.000 chilometri, e i costi di manutenzione sono elevati e la manutenzione è complessa. Tuttavia, grazie al loro fascino in termini di prestazioni, i cuscinetti a sfera rimangono la componente principale delle auto ad alte prestazioni.