budowa turbosprężarek - Turbosprężarki

Turbosprężarka jest zbudowana z trzech głównych elementów, których prawidłowa konstrukcja i wykonanie gwarantują zapewnienie założonego stopnia doładowania oraz sprawności mechanicznej. Pierwszym elementem jest obudowa środkowa, w której łożyskowany jest wałek łączący koło turbiny z kołem kompresora. Drugi element stanowi turbina gazowa (będąca tu rodzajem silnika), która napędza poprzez wałek koło kompresora. I wreszcie trzecim elementem jest sprężarka (kompresor) typu odśrodkowego. Dodatkowo w turbosprężarkach silników pracujących w szerokim zakresie obrotów lub też w turbosprężarkach o małych momentach bezwładności układów wirujących, dających efekt doładowania już przy niskich obrotach silnika, występuje urządzenie regulujące maksymalne ciśnienie doładowania (realizowane poprzez upust spalin typu by-pass lub zmienną geometrię obudowy turbiny).
 

Obudowa środkowa połączona z obudową kompresora i turbiny stanowi sztywną całość. Koło kompresora i koło turbiny zamocowane są na wspólnym wałku, który podtrzymywany jest, w większości rozwiązań, hydrodynamicznymi łożyskami poprzecznymi oraz łożyskiem wzdłużnym dwustronnego działania. Trzeba tu dodać, że koło turbiny stanowi wraz z wałkiem nierozłączną całość, natomiast koło kompresora osadzone jest na drugim końcu wałka wraz z oprawą łożyska wzdłużnego i zablokowane za pomocą nakrętki. Koło turbiny poprzez wałek przenosi napęd nadany przez gazy spalinowe na koło kompresora.

Z powodu dużego ciśnienia oraz wysokiej temperatury (średnio 830oC dla silnika ZS oraz 1080oC - ZI) spalin działających na koło turbiny jego łopatki poddane są dużym obciążeniom. Naprężenia na końcach łopatek sięgają 9 kg/mm2 i maleją w kierunku osi turbiny do wartości 2,1 kg/mm2. Gabaryty kół turbin i wałków są różne. Dąży się jednak do ich ciągłego minimalizowania (typoszereg T15 firmy GARRETT lub K03 i K04 firmy KKK), co powoduje zmniejszenie mas wirujących i ich momentu bezwładności. Prędkości obrotowe wirników w zależności od ich masy i wielkości wahają się w granicach 120 000 do 230 000 obr/min.