เทอร์โบชาร์จเจอร์ถูกระบายความร้อนและหล่อลื่นด้วยความเร็วสูงอย่างไร?

เมื่อเทอร์โบชาร์จเจอร์บนยานพาหนะทำงานมันจะต้องทนต่อผลกระทบของก๊าซไอเสียที่อุณหภูมิสูงและแรงดันสูงจากเครื่องยนต์ ความเร็วของกังหันโดยทั่วไปจะสูงกว่าการปฏิวัติหลายหมื่นครั้งสูงสุด 200, 000 การปฏิวัติต่อนาทีและอุณหภูมิสูงถึง 900 ถึง 1,000 องศาเซลเซียส เทอร์โบชาร์จเจอร์หล่อลื่นและระบายความร้อนอย่างไรภายใต้อุณหภูมิและความเร็วในการทำงานที่สูงเช่นนี้?

ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวได้ของเทอร์โบชาร์จเจอร์ซึ่งเป็นชิ้นส่วนหลักส่วนใหญ่เช่นกัน ได้แก่ ใบพัดกังหัน ใบพัดคอมเพรสเซอร์ และเพลาโรเตอร์ จะมีการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ด้วยความเร็วสูงกับตัวเรือนซูเปอร์ชาร์จเจอร์ ตลับลูกปืนธรรมดาไม่สามารถทนต่อความเร็วนี้ได้ ดังนั้นตลับลูกปืนของซุปเปอร์ชาร์จเจอร์จึงเป็นตลับลูกปืนลอยแบบพิเศษ

จริง ๆ แล้วมันเป็นแหวนทองแดงที่แขนเสื้อบนเพลาและตัวเรือนโดยมีช่องว่างระหว่างวงแหวนและเพลาและระหว่างวงแหวนและที่นั่งแบริ่ง เมื่อเครื่องยนต์ทำงานฟิล์มน้ำมันสองชั้นจะถูกสร้างขึ้นในสถานที่เหล่านี้ภายใต้การกระทำของแรงดันน้ำมันและโรเตอร์จะลอยอยู่บนฟิล์มน้ำมันและหมุนด้วยความเร็วสูง

เนื่องจากความเร็วและอุณหภูมิสูงมาก ชิ้นส่วนนี้จึงมีความต้องการการหล่อลื่นและการทำความเย็นที่สูงมาก

หากซุปเปอร์ชาร์จเจอร์ไม่ได้หล่อลื่นและเย็นลงมันจะทำให้เกิดการสึกหรอของตลับลูกปืนผิดปกติทำให้อายุการใช้งานของแบริ่งสั้นลงอย่างมากเพิ่มช่องว่างระหว่างโรเตอร์และตัวเรือน ท่อจากส่วนนี้นำไปสู่ความล้มเหลวในการเผาไหม้น้ำมันอย่างรุนแรง

การกระจายความร้อนที่ไม่ดีอาจทำให้น้ำมันโค้กหรือสะสมคาร์บอนได้

นอกจากนี้ การกระจายความร้อนที่ไม่ดีจะทำให้น้ำมันเครื่องโค้กหรือสะสมตัว ทำให้เกิดความเสียหายต่อซีลและการหล่อลื่นของซุปเปอร์ชาร์จเจอร์ การสึกหรอที่รุนแรงขึ้น และในที่สุดทำให้ซุปเปอร์ชาร์จเจอร์รั่วไหลหรือส่งเสียงดังผิดปกติ และในกรณีร้ายแรงถึงขั้นติดขัดได้

เพื่อให้เย็นและหล่อลื่นเทอร์โบชาร์จเจอร์ท่อน้ำมันพิเศษจะถูกแยกออกจากช่องทางน้ำมันหลักของระบบหล่อลื่นเครื่องยนต์เพื่อให้น้ำมันเข้ามาจากทางเข้าน้ำมันบนตัวถังขนาดกลางของซุปเปอร์ชาร์จเจอร์และไหลออกมาจากพอร์ตน้ำมันที่ด้านล่าง ของร่างกายระดับกลางเพื่อหล่อลื่นและทำให้ใบพัดและแบริ่งของซุปเปอร์ชาร์จเจอร์เย็นลง

เพื่อให้แน่ใจว่าผลการหล่อลื่นและการระบายความร้อนที่ดีอัตราการไหลของส่วนนี้ของน้ำมันนั้นเร็วมากและอัตราการไหลค่อนข้างใหญ่ เพื่อให้ซูเปอร์ชาร์จเจอร์เย็นลงรุ่นปัจจุบันบางรุ่นได้เพิ่มอุปกรณ์ระบายความร้อนด้วยน้ำที่ขับเคลื่อนด้วยปั๊มน้ำอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งสามารถทำงานต่อไปได้อีกไม่กี่นาทีหลังจากเครื่องยนต์ถูกปิดเพื่อลดความร้อนสำหรับซูเปอร์ชาร์จเจอร์ ซุปเปอร์ชาร์จเจอร์จากความร้อนสูงเกินไป

เนื่องจากวิธีการระบายความร้อนและการหล่อลื่นพิเศษของซูเปอร์ชาร์จเจอร์จึงมีข้อกำหนดบางประการสำหรับการใช้ซูเปอร์ชาร์จเจอร์ ตัวอย่างเช่นอย่าเรียกใช้เครื่องยนต์ด้วยความเร็วสูงทันทีหลังจากสตาร์ทเครื่องยนต์เย็นอย่าเรียกใช้เครื่องยนต์ที่ความเร็วรอบเดินเบาเป็นเวลานานอย่าปิดเครื่องยนต์ทันทีหลังจากทำงานเครื่องยนต์ที่โหลดสูงเป็นเวลานาน อย่าเหยียบคันเร่งก่อนปิดเครื่องยนต์ ฯลฯ

นอกจากนี้เทอร์โบชาร์จเจอร์จะต้องใช้น้ำมันเครื่องสังเคราะห์คุณภาพสูงเพื่อป้องกันการหล่อลื่นที่ไม่ดีหรือน้ำมันที่อุณหภูมิสูง เมื่อเปลี่ยนซุปเปอร์ชาร์จเจอร์น้ำมันเครื่องจำนวนหนึ่งจะต้องถูกฉีดเข้าไปในซูเปอร์ชาร์จเจอร์เพื่อป้องกันไม่ให้ซูเปอร์ชาร์จเจอร์เผาไหม้เนื่องจากขาดการหล่อลื่นในขณะที่เครื่องยนต์เริ่มต้นขึ้น