თანამედროვე ტურბოძრავიან ძრავებში, დალუქვის რგოლები წარმოადგენს საბოლოო დაცვას ექსტრემალური წვის ენერგიისა და მექანიკური მთლიანობისგან. ტურბინის ლილვის კრიტიკულ ინტერფეისებზე განთავსებული ეს მინიატურული კომპონენტები უძლებენ:
- 950°C გამონაბოლქვი აირები
- 180,000 ბრ/წთ ცენტრიდანული ძალები
- 3 ბარიანი პულსირებადი წნევის დიფერენციალები
უკმარისობა იწვევს ზეთის კოქსირებას, გამაძლიერებლის გაჟონვას ან საკისრების კატასტროფულ დაბლოკვას, რაც დალუქვის ინოვაციას უმთავრესს ხდის.
I. დალუქვის სამება: ფუნქციები და გაუმართაობის რეჟიმები
ტურბო დალუქვის სამმაგი ფუნქციები და უკმარისობის საზღვრები
| ფუნქცია | მდებარეობა | წარუმატებლობის შედეგი |
|---|---|---|
| ნავთობის შეკავება | კომპრესორის/ტურბინის ლილვის ჟურნალები | ზეთის მოხვედრა გამონაბოლქვში → ლურჯი კვამლის გამოყოფა, კატალიზური გადამყვანით მოწამვლა |
| წნევის აწევის საკეტი | კომპრესორის უკანა ფირფიტა | სიმძლავრის დაკარგვა, ტურბო კოჭის დაგვიანებული რეაგირება (მაგ., >15%-იანი ბუსტის ვარდნა) |
| გამონაბოლქვი აირის იზოლაცია | ტურბინის კორპუსის ინტერფეისი | ცხელი აირის გაჟონვა → საკისრის ზეთის კარბონიზაცია |
II. მასალების ევოლუცია: გრაფიტიდან FKM/PTFE ჰიბრიდების გაუმჯობესებულ ფორმებამდე
მასალების ევოლუცია: მაღალი ტემპერატურის პოლიმერების ტრიუმფი
- ტრადიციული მასალების შეზღუდვები
- გრაფიტით დაფარული ფოლადის რგოლებიბზარი >750°C ტემპერატურაზე CTE შეუსაბამობის გამო
- სილიკონის რეზინი (VMQ)იშლება პირდაპირი გამონაბოლქვის გზაზე (<500 სთ ექსპლუატაციის ვადა >250°C-ზე)
- ფლუორელასტომერის გარღვევები
- მაღალი ტემპერატურის FKM (მაგ., DuPont™ Viton® Extreme™): უძლებს 300°C პიკურ ტემპერატურას, ზეთის მიმართ მაღალ მდგრადობას.
- PTFE კომპოზიტებინახშირბადის ბოჭკოვანი/გრაფიტის შემავსებლები → ხახუნის კოეფიციენტი 40%-ით დაბალი, გაუმჯობესებული ცვეთისადმი მდგრადობა (მაგ., Saint-Gobain NORGLIDE® HP).
- მრავალშრიანი დალუქვის რგოლებიფოლადის ჩონჩხი + FKM დალუქვის ტუჩი + PTFE ხახუნის ზედაპირი → აერთიანებს დინამიურ და სტატიკურ დალუქვას.
III. დიზაინის გამოწვევები: ცეკვა ბრუნვასა და სტაზას შორის
დიზაინის გამოწვევები: ზუსტი ბალანსი დინამიურ-სტატიკურ ინტერფეისებზე
- თერმული გაფართოების ლაბირინთიტურბინის ლილვს (ფოლადი) და კორპუსს (თუჯი) შორის დიფერენციალური გაფართოება 0.3 მმ-მდე → რადიალურ დრეკადობას მოითხოვს.
- მიკრონის დონის კლირენსის კონტროლიზეთის ფენის იდეალური სისქეა 3-8 მკმ. ფენის არასაკმარისი რაოდენობა იწვევს მშრალ ხახუნს; ფენის სიჭარბე კი ზეთის გაჟონვას.
- უკუ წნევის ხაფანგიკომპრესორის არასაკმარისი უკუწნევა დაბალ სიჩქარეზე → საჭიროებს ზამბარით გაშლილ ტუჩებს (მაგ., ტალღისებრი ზამბარის დიზაინი).
IV. მომავლის საზღვრები: ჭკვიანი ბეჭდები და მატერიალური რევოლუცია
მომავლის საზღვრები: ინტეგრირებული ზონდირება და ულტრამაღალტემპერატურული მასალები
- ჩაშენებული სენსორებიRFID ტეგები, რომლებიც აკონტროლებენ დალუქვის ტემპერატურას/ცვეთას → პროგნოზირებადი ტექნიკური მომსახურების საშუალებას იძლევა.
- კერამიკული მატრიცული კომპოზიტები (CMC): უძლებს >1000°C-ს (მაგ., SiC/SiC), გამოიყენება ახალი თაობის უცხიმო წვის ტურბო ძრავებში.
- აქტიური ჰაერის ფირის დალუქვადინამიური გაზის ბარიერების შესაქმნელად გამაძლიერებელი წნევის გამოყენება → თითქმის ნულოვანი ხახუნი (მაგ., BorgWarner eTurbo™ კონცეფცია).
გამოქვეყნების დრო: 2025 წლის 19 ივნისი