Современные двигатели внутреннего сгорания уже достигли высокого уровня эффективности. Поэтому дальнейшие попытки оптимизировать устройство с точки зрения экономии топлива и сокращения выбросов вредных соединений в выхлопных газах при одновременном удовлетворении полученной мощностью двигателя становятся проблемой. Дизайнеры из BorgWarner выполняют эту задачу, постоянно повышая эффективность систем подзарядки.
Сложная конструкция новой системы шарикоподшипников повышает производительность турбокомпрессора, что, в свою очередь, оказывает положительное влияние на работу двигателя.
МастерскаяЛучшим примером этого являются новые шарикоподшипники, которые значительно снижают потери на трение по сравнению с подшипниками скольжения того же размера. Другими ключевыми критериями для разработки этого типа подшипников являются: характеристики измерения шума на уровне подшипника скольжения, стабильное поведение системы «старт-стоп», особенно в гибридных силовых установках, и высокая устойчивость к твердым и жидким примесям в масле, в том числе при использовании с биотопливом.
По сравнению с турбокомпрессором, оснащенным подшипниками скольжения, новые шариковые подшипники обеспечивают повышенный крутящий момент даже на очень низких скоростях.
Содержание
Комплексный проект
Шариковые подшипники имеют преимущество перед подшипниками скольжения, особенно на низких скоростях турбокомпрессора. Для контроля динамики ротора и шумовых характеристик необходимо установить наружное кольцо шарикоподшипника в виде «плавающего» узла. Именно поэтому инженеры BorgWarner оснастили систему радиально-упорными шариковыми подшипниками. Шарики из нитрида кремния в сочетании с высококачественными материалами для подшипниковых колец обеспечивают превосходную прочность и производительность системы даже при высоких температурах.
Превосходная производительность
Комплексные испытания, проведенные BorgWarner, ясно показывают преимущества новых шариковых подшипников по сравнению с подшипниками скольжения. При прямом сравнении, трение уменьшается до 50% при использовании холодного масла на низких скоростях и поддерживается на уровне 40% при рабочей температуре. Трение шариковых подшипников увеличивается медленнее, чем в случае подшипников скольжения, когда осевая сила и давление в системе наддува увеличиваются.
Сложная конструкция новой системы шарикоподшипников повышает производительность турбонагнетателя, что в свою очередь оказывает положительное влияние на работу двигателя. Поскольку давление наддува растет быстрее при низких оборотах двигателя, это значительно улучшает динамические характеристики вождения. Повышенная эффективность также снижает расход топлива, в то же время сокращая выбросы CO 2 в критическом диапазоне частичного дросселя примерно на 2%.
Высокие скорости, динамические изменения нагрузки, быстрые изменения температуры, внешние колебания, а также жидкие и твердые примеси в масле являются основными причинами износа подшипников в турбокомпрессорах. Дизайнеры BorgWarner провели сложные испытания, чтобы оценить прочность новой системы шарикоподшипников. Во время этих испытаний турбокомпрессоры подвергались большим нагрузкам и работали с 200-кратным типичным количеством отфильтрованных твердых примесей. Новые шарикоподшипники оставались в рабочем состоянии, в то время как опорный подшипник эталонного турбонагнетателя с подшипниками скольжения не подходил для дальнейшей эксплуатации после испытания.
Турбокомпрессор BorgWarner
Инновационная система шариковых подшипников BorgWarner значительно повышает производительность турбокомпрессора.
Шум-вибрация-шероховатость
Кроме того, одной из целей разработки новой технологии шарикоподшипников было обеспечение надлежащей работы в области NVH (шум-вибрация-резкость, то есть шум-вибрация-шероховатость). На следующем этапе была проведена целая серия дополнительных испытаний, которые доказали, что новая система также предлагает очень низкие уровни шума, что впоследствии было подтверждено потребителями.
С новыми подшипниками качения BorgWarner предлагает эффективное, надежное и бесшумное решение, способное удовлетворить строгие требования как текущих, так и будущих применений. Передовые технологии повышают эффективность турбокомпрессора на 4%, а система снижает выбросы CO 2 до 2%. Инновационные подшипники скоро будут доступны для использования во всех типах турбокомпрессоров, используемых в двигателях автомобилей.
Наружное кольцо шарикового подшипника является плавающим, благодаря чему оно контролирует динамику вала при сохранении низкого уровня шума.
