Turbokonpresore modernoetako motorretan, zigilatze-eraztunek osatzen dute errekuntza-energia muturrekoaren eta osotasun mekanikoaren arteko defentsa gorena. Turbina-ardatzaren interfaze kritikoetan kokatuta, osagai txiki hauek honako hauei eusten diete:
- 950 °C-ko ihes-gasak
- 180.000 bira/min-ko indar zentrifugoak
- **>3 bar-eko presio diferentzial pultsatzaileak**
Matxura batek olioaren kokea, presio-ihesak edo errodamenduen blokeo katastrofikoa eragiten ditu, eta horrek zigilatze-berrikuntza funtsezkoa bihurtzen du.
I. Zigilatze Trinitatea: Funtzioak eta Huts Egite Moduak
Turbo zigiluen funtzio hirukoitzak eta hutsegite-mugak
| Funtzioa | Kokapena | Hutsaren Ondorioa |
|---|---|---|
| Olioaren edukiontzia | Konpresore/turbina ardatzeko aldizkariak | Olioa ihes-hodira sartzea → ke urdinaren isurketa, katalizatzailearen intoxikazioa |
| Presioaren igoera blokeatzea | Konpresorearen atzeko plaka | Potentzia galtzea, turbo-bobinaren erantzuna atzeratzea (adibidez, % 15 baino gehiagoko bultzada-jaitsiera) |
| Ihes-gasen isolamendua | Turbinaren etxebizitzaren interfazea | Gas beroaren ihesa → errodamendu-olioaren karbonizazioa |
II. Materialen bilakaera: Grafitotik FKM/PTFE hibrido aurreratuetara
Materialen bilakaera: tenperatura altuko polimeroen garaipena
- Material tradizionalen mugak
- Grafitoz estalitako altzairuzko eraztunakCTE desadostasunaren ondorioz >750 °C-tan pitzadura
- Silikonazko kautxua (VMQ)Ihes-bide zuzenean degradatzen da (<500 orduko zerbitzu-bizitza >250 °C-tan)
- Fluoroelastomeroen aurrerapenak
- Tenperatura altuko FKM(adibidez, DuPont™ Viton® Extreme™): 300 °C-ko tenperatura maximoak jasaten ditu, olioarekiko erresistentzia bikaina.
- PTFE KonpositeakKarbono-zuntz/grafitozko betegarriak → % 40ko marruskadura-koefiziente txikiagoa, higadura-erresistentzia hobetua (adibidez, Saint-Gobain NORGLIDE® HP).
- Geruza anitzeko zigilu eraztunakAltzairuzko eskeletoa + FKM zigilatze-ezpaina + PTFE marruskadura-gainazala → zigilatze dinamikoa eta estatikoa bateratzen ditu.
III. Diseinu erronkak: errotazioaren eta estasiaren artean dantzan
Diseinu erronkak: zehaztasun oreka interfaze dinamiko-estatikoetan
- Hedapen Termikoaren LabirintoaTurbina-ardatzaren (altzairua) eta karkasaren (burdinurtuzko) arteko dilatazio-diferentzialak 0,3 mm-raino → erradialki malgua eskatzen du.
- Mikroi mailako garbiketa-kontrolaOlio-geruza idealaren lodiera 3-8 μm da. Geruza nahikorik ez izateak marruskadura lehorra eragiten du; geruza gehiegi izateak olio-ihesak eragiten ditu.
- Alderantzizko presio-tranpaKonpresorearen kontrapresio desegokia abiadura baxuetan → malguki bidezko ezpainen hedapena behar du (adibidez, Wave-Spring diseinua).
IV. Etorkizuneko Mugak: Zigilu Adimendunak eta Materialen Iraultza
Etorkizuneko Mugak: Sentsazio Integratua eta Tenperatura Ultra-Altuko Materialak
- Txertatutako sentsoreakRFID etiketek zigiluaren tenperatura/higadura kontrolatzen dute → mantentze-lan prediktiboa ahalbidetzen dute.
- Zeramikazko Matrize Konpositeak (CMC)1000 °C baino gehiago jasaten du (adibidez, SiC/SiC), hurrengo belaunaldiko errekuntza argaleko turboetan aplikatua.
- Aire-film zigilu aktiboakGas-hesi dinamikoak eratzeko presio gehigarria erabiliz → ia zero marruskadura (adibidez, BorgWarner eTurbo™ kontzeptua).
Argitaratze data: 2025eko ekainaren 19a