Μηχανές Ζυγοστάθμισης Turbo

Φυσικό ήταν η ζήτηση στον τομέα της επισκευής turbo κατά την τελευταία δεκαετία έχει οδηγήσει στην ύπαρξη πολλών μηχανημάτων VSR υψηλής ταχύτητας στην αγορά. Όλα τα αξιόπιστα συνεργεία επισκευής έχουν πλέον εξοπλισμό εξισορρόπησης υψηλών ταχυτήτων ως υποχρεωτικό και η επισκευή όλων των τύπων τούρμπο είναι η σύνηθες πρακτική στις περισσότερες χώρες.

Παραλλαγές Μηχανών Ζυγοστάθμισης

[start_secure_content] Στη Melett, ένα από τα ζητήματα που συχνά τίθεντο είναι η ζυγοστάθμιση του CHRA και γιατί το γράφημα ισορροπία ποικίλλει μεταξύ των διαφόρων μηχανημάτων VSR. Αυτό είναι συχνά μια αιτία ανησυχίας για τους πελάτες μας, διότι αν λάβουν ένα ζυγοσταθμισμένο CHRA από τη Melett και προσπαθούν να επιβεβαιώσουν την ζυγοστάθμισή τουCHRA με δική τους μηχανή, υπάρχουν συχνά διαφορετικά αποτελέσματα από το γράφημα που παρέχεται με το CHRA. Είναι επίσης κοινό ότι το CHRA φαίνεται να είναι εκτός ισορροπίας με δική τους μηχανή και συνεπώς δεν είναι αποδεκτό.

Σε αντίθεση με χαμηλής εξισορρόπησης ρότορα ταχύτητας, η διαδικασία ζυγοστάθμισης υψηλής ταχύτητας CHRA είναι εξαιρετικά περίπλοκη. Υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός παραγόντων που επηρεάζουν την παραμένουσα αζυγοσταθμία η του συγκροτήματος με μεγάλη ταχύτητα – το πιο σημαντικό σημείο που πρέπει να καταλάβουμε είναι ότι όταν ένας CHRA τρέχει μέχρι με την ταχύτητα της μηχανή VSR, το πλαίσιο της μηχανής VSR και ίδιος ο μηχανισμός θα έχει κάποιο συντονισμό τον οποίο θα διαβάζει. Μία από τις κρίσιμες διεργασίες κατά την κατασκευή μιας μηχανής VSR είναι να βρεθεί ο ακριβής συντονισμό της μηχανής και με τη χρήση του κατάλληλου λογισμικού να ακυρώσει αυτό το προφίλ δόνησης για κάθε CHRA που τρέχει επάνω. Αυτό στη συνέχεια αφήνει μόνο τη δόνηση του CHRA που εμφανίζεται στην οθόνη.

Βάλτε πολύ απλά:

Το πρόβλημα που οι κατασκευαστές έχουν είναι ότι οι δονήσεις στο μηχάνημα θα διαφέρουν ελαφρώς, ως αποτέλεσμα των πολλών ανεξέλεγκτων παραγόντων από μηχάνημα σε μηχάνημα. Κατανοώντας αυτό, είναι ευκολότερο να κατανοήσουμε τις διάφορες παραλλαγές στα μηχανήματα.

Δύο από τις πιο σημαντικές διαφορές είναι οι εξής:

Ο Αντάπτορας – Από κατασκευαστή σε κατασκευαστή, ο σχεδιασμός του προσαρμογέα είναι διαφορετικός. Επίσης από προσαρμογέα σε προσαρμογέα του ίδιου αριθμού turbo, κάθε προσαρμογέας έχει ελαφρώς διαφορετικές ιδιότητες (πάχος χύτευσης τοιχώματος, πάχους πλάκα, ακριβές ιδιότητες υλικών). Ως αποτέλεσμα κάθε προσαρμογέας δίνει μια διαφορετική δόνηση κατά τη διάρκεια της λειτουργίας σε σύγκριση με την αρχική δόνηση, η οποία μηδενίστηκε από τον κατασκευαστή του μηχανήματος. Ο σχεδιασμός του προσαρμογέα και το επίπεδο δονήσεων που προκύπτει επομένως θα ποικίλλει μεταξύ των προσαρμογέων.
Δύναμη σύσφιξης – Είναι δυνατόν το ίδιο CHRA να παράγει ελαφρώς διαφορετικές γραφικές παραστάσεις λόγο της μεγαλύτερης σύσφιξη του CHRA μέσα στο περίβλημα, καθώς αυτό επηρεάζει τη μεταφορά των δονήσεων από την CHRA στο μηχάνημα. Οι δυνάμεις σύσφιξης θα διαφέρουν από μηχανή σε μηχανή και από φορέα σε φορέα:
- Καθώς οι προσαρμογείς χρησιμοποιούν γενικά ένα καθορισμένο στυλ κωνικής ασφάλισης, οι ελαφρές παραλλαγές της κατεργασίας του κωνικού τμήματος θα παράγει πολύ διαφορετικές δυνάμεις σύσφιξης και θα διαφέρει από προσαρμογέα σε προσαρμογέα.
- Σε διαφορετικούς φορείς θα σφίγγει το CHRA με διαφορετικές δυνάμεις.
- Η διαφορετική σχεδίαση του κώνου μεταξύ των κατασκευαστών των μηχανημάτων θα παράγει διαφορετικές δυνάμεις σύσφιξης.

Λαμβάνοντας υπόψη αυτά τα στοιχεία, θα ήταν πραγματικά πολύ δύσκολο να πάρουμε δύο διαφορετικές μηχανές ζυγοστάθμισης και να δώσουν το ίδιο γράφημα εξισορρόπησης για το ίδιο CHRA.

Δεν υπάρχει εύκολη απάντηση στην ανησυχία όταν μία ζυγοστάθμιση CHRA δίνει διαφορετικές αναγνώσεις σε διαφορετικές μηχανές. Για λόγους συνέπειας η Melett χρησιμοποιεί Turbo Technics μηχανήματα ζυγοστάθμισης για το σύνολο της παραγωγής CHRA και για να διερευνήσουμε περαιτέρω το θέμα έχουμε αγοράσει επίσης δύο CIMAT και Schenk μηχανήματα και τα έχουν προσαρτίσει στο τεχνικό μας τμήμα έτσι ώστε όλοι οι ισχυρισμοί που αφορούν την ζυγοστάθμιση να μπορούν να διερευνηθούν με το κατάλληλο μηχάνημα.

Ένα πράγμα να σημειωθεί – γενικά οι διακυμάνσεις μεταξύ των μηχανών πρέπει να μην είναι τόσο μεγάλες καθώς τα μηχανήματα έχουν σχεδιαστεί για να επιτυγχάνουν το ίδιο αποτέλεσμα.
[end_secure_content]

Γιατί χρειάζεται να ζυγοσταθμιστεί ένας πυρήνας;

[start_secure_content]

Η βιομηχανία επισκευής turbo είναι μια καλά εδραιωμένη παγκόσμια αγορά, η οποία πηγαίνει πίσω στην δεκαετία του 1960. Μέχρι τα τέλη του 1990, η αγορά επισκευής turbo ασχολούνταν κατά κύριο λόγο με την επισκευή των μεγαλύτερων τούρμπο εμπορικών οχημάτων. Με την έκρηξη των common rail turbo πετρελαιοκινητήρων για επιβατικά αυτοκίνητα και την πιο πρόσφατη τάση του downsizing κινητήρων βενζίνης / πετρελαίου μέσω στροβιλοσυμπιεστή, η βιομηχανία επισκευής έχει επίσης αυξηθεί σημαντικά με το μεγάλο ποσοστό των πολύ μικρότερο turbo. Αυτό με τη σειρά του έχει αυξησεί σημαντικά τη ζήτηση για εξισορρόπηση υψηλής ταχύτητας.

Τι είναι το CHRA

Ένα πλήρης τούρμπο είναι ουσιαστικά ένα Κέντρο Στέγασης Περιστρεφόμενου Συγκροτήματος (CHRA ή συγκρότημα πυρήνα) με περιβλήματα τοποθετημένα σε κάθε πλευρά. Το περίβλημα του στροβίλου κατευθύνει τα καυσαέρια για να τροφοδοτήσει την φτερωτή στροβίλου, το περίβλημα του συμπιεστή κατευθύνει τον αέρα στον κινητήρα. Το περίβλημα του στροβίλου θα έχει μια θυρίδα διαφυγής για τον έλεγχο της ταχύτητας του στροβίλου, ή όπως είναι πιο συχνή στους πετρελαιοκινητήρες υπάρχει ένας μηχανισμός μεταβλητών πτερυγίων που δίνει πολύ καλύτερο έλεγχο του turbo μειώνοντας το lag και βελτιώνει την απόδοση. Ο μηχανισμός θυρίδα διαφυγής (wastegate) ή πτερυγίου ελέγχεται από έναν ενεργοποιητή – το οποίος θα μπορούσε να ελέγχεται είτε ηλεκτρονικά είτε με ένα σύστημα υποπίεσης.

Το CHRA είναι ένας ρότορας (τροχός στροβίλου από τη μία πλευρά, τροχός συμπιεστή από την άλλη), ο οποίος περικλείεται σε ένα σύστημα εδράνων που του επιτρέπει να περιστρέφεται με υψηλή ταχύτητα σε ένα φίλμ υπό πίεση λαδιού παρόμοια με του κινητήρα. Η ανακατασκευή Turbo παραδοσιακά απαιτεί την πλήρη αποσυναρμολόγηση τουρμπίνας και CHRA, ώστε να εξετάσει όλα τα επιμέρους συστατικά, να αντικαταστήσει αυτά που είναι αναγκαία και να εγκαταστήσει καινούργια έδρανα και τσιμούχες.

Γιατί πρέπει να επαναζυγοσταθμιστεί ένα CHRA

Με τον ίδιο ακριβώς τρόπο με τον οποίο χρειάζεται ένα τροχό ζυγοστάθμιση μετά την αλλαγή του ελαστικού, το CHRA επίσης είναι αναγκαίο να ζυγοσταθμιστεί αφού έχει διαλυθεί και ανασυσταθεί.

Είναι σημαντικό να καταλάβουμε, ότι όλα τα αντικείμενα που περιστρέφονται γύρω από έναν κεντρικό άξονα έχουν ένα συγκεκριμένο ποσό της ανισορροπίας και αυτή η ανισορροπία θα δημιουργήσει μια συχνότητα συντονισμού – ή δονήσεις – σε συγκεκριμένες στροφές ανά λεπτό. Η ταχύτητα και η δύναμη της δόνησης είναι άμεσα συνδεδεμένα με το ποσό της ανισορροπίας στο πλαίσιο της CHRA. Για να συγκρίνουμε αυτό με το τιμόνι του αυτοκινήτου, οι δονήσεις θα πρέπει να γίνουν αισθητές στο τιμόνι. Ωστόσο, εάν ο τροχός είναι ζυγοσταθμισμένος με ακρίβεια και σε υψηλότερες στροφές από την κίνηση του η συχνότητα συντονισμού είναι μειωμένη στην ταχύτητα κίνησης του οχήματος και επομένως έχουμε την επίλυση του προβλήματος.

Το CHRA Turbo είναι ένα πολύπλοκο κομμάτι του μηχανισμού που έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί σε θερμοκρασίες μέχρι 800 ° C, ενώ φτάνει σε ταχύτητες περιστροφής άνω των 230,000rpm (που είναι πάνω από 3800 στροφές ανά δευτερόλεπτο!).

Για να λειτουργήσει κάτω από τέτοιες ακραίες συνθήκες κάθε εξάρτημα του τούρμπο, που αποτελείτε από το κύριο στροφείο στο CHRA, κατασκευάζεται σε μερικές από τις πιο στενές ανοχές στον κλάδο της αυτοκινητοβιομηχανίας (τόσο χαμηλά όσο 0,002 mm). Οι τροχοί του στροβίλου και του συμπιεστή είναι επίσης σχεδιασμένη με ακρίβεια και ζυγοσταθμισμένοι με ειδικό εξοπλισμό, ως μέρος της διαδικασίας κατασκευής. Ωστόσο, όταν ο ρότορας συναρμολογείται η συσσώρευση της ανισορροπίας των υπολοίπων μικροσκοπικών εξαρτημάτων μπορεί να δημιουργήσει ένα στροφείο, το οποίο να είναι εκτός ισορροπίας και να δονείται σε κρίσιμες ταχύτητες της περιοχής λειτουργίας του CHRA.

Όλα τα CHRA έχουν τις ίδιες απαιτήσεις εξισορρόπησης

Με τον ίδιο τρόπο μια ρόδα αυτοκινήτου είναι ζυγοσταθμισμένη σε χαμηλές ταχύτητες, παραδοσιακά, οι μεγαλύτεροι εμπορικοί ρότορες turbo ήταν ζυγοσταθμισμένοι σε χαμηλότερες ταχύτητες. Με την επίτευξη ενός ορισμένου επιπέδου ακρίβειας ισορροπίας σε χαμηλή ταχύτητα, η συχνότητα συντονισμού του ρότορα θα είναι πολύ πάνω από την ταχύτητα λειτουργίας του turbo. Ωστόσο, καθώς τα turbos έγιναν μικρότερα, η ταχύτητα περιστροφής αυξήθηκε σημαντικά έτσι ώστε τα CHRA στα μικρά turbo CHRA να δέχονται συχνότητες συντονισμού εντός της κλίμακας λειτουργίας τους. Για να εξασφαλιστεί ότι τα μικρότερα CHRA δεν θα έχουν υπερβολικούς κραδασμούς κατά τη λειτουργία, πρέπει να είναι ζυγοσταθμισμένα σε ένα μηχάνημα ζυγοστάθμισης υψηλής ταχύτητας το οποίο είναι ικανό να επιταχύνει το CHRA στην πλήρη ταχύτητα λειτουργίας του και να μετρήσει τις δονήσεις καθώς ο ρότορας περνάει μέσα από τις συχνότητες συντονισμού.

Σε πάνω από το 99% των δοκιμών, η μη ζυγοστάθμιση του CHRA έχει δονήσεις έξω από τα αποδεκτά όρια και πρέπει να είναι περισσότερο ζυγοσταθμισμένο για να εξασφαλιστεί ότι το turbo θα λειτουργήσει σωστά.

Ποιες είναι οι επιπτώσεις της μη ζυγοστάθμισης του CHRA και ποιές ζημίες προκαλούνται από αυτό

Η παράληψη ζυγοστάθμισης του CHRA με ειδικό εξοπλισμό μπορεί να προκαλέσει υπερβολικές δονήσεις καθώς το Turbo επιταχύνει, με αποτέλεσμα θόρυβο (σφύριγμα) και την μη κατανομή του φιλμ λαδιού στα έδρανα. Αυτό με τη σειρά του θα προκαλέσει πρόωρη βλάβη του συστήματος έδρασης, συχνά χωρίς εμφανή σημάδια έλλειψης λίπανσης ή μόλυνσης του λαδιού.

Είναι σημαντικό, η ζωή του turbo θα μειωθεί σημαντικά εάν το CHRA δεν είναι σωστά ζυγοσταθμισμένο – στη χειρότερη περίπτωση το τούρμπο θα κάνει έντονο θόρυβο κατά τη λειτουργία του και θα καταστραφεί μέσα σε λίγες μέρες.

Ποιες είναι οι συνέπειες της χρήσης χαμηλότερης ποιότητας εξαρτημάτων στη ζυγοστάθμισης

Ως αποτέλεσμα της υψηλής ταχύτητας περιστροφής, το επίπεδο της ακρίβειας στην κατασκευή των ανταλλακτικών turbo είναι εξαιρετικά υψηλό. Πολύ απλά, χρησιμοποιώντας χαμηλότερης ποιότητας ανταλλακτικών κάνει το CHRA πιο δύσκολο να ζυγοσταθμιστεί. Αυτό με τη σειρά του σημαίνει ότι το χαμηλής ποιότητας CHRA συχνά δεν είναι ζυγοσταθμισμένο στο σωστό επίπεδο και θα αποτύχει πολύ νωρίτερα από ό, τι αναμενόταν.

Χρησιμοποιώντας εξαρτήματα τα οποία δεν είναι κατασκευασμένα με ακρίβεια σύμφωνα με την απαιτούμενη ομαλότητα, ανοχές ή τις διαστάσεις, μπορεί να οδηγήσει σε μια συσσώρευση αζυγοστάθμητων εξαρτημάτων προκαλώντας και πάλι πρόωρη αποτυχία του turbo.

Πρέπει κάθε CHRA να ξαναζυγοσταθμίζεται

To CHRA, το οποίο έχει μια διάμετρο στροβίλου μικρότερη από περίπου 50 χιλιοστά, θα περάσει μέσα από μια συχνότητα συντονισμού κατά την κανονική λειτουργία. Ως οδηγός, αυτή θα καλύπτει όλα τα συναρμολογούμενα τούρμπο σε κινητήρες diesel μέχρι περίπου 4L xωρητικότητας.

Όλα ta CHRA πρέπει να επαναζυγοσταθμιστούν – ακόμη και αν ξαναχρησιμοποιήθηκαν τα ίδια εξαρτήματα – κατά την χαλάρωσης και σύσφιξη ξανά στο παξιμάδι του άξονα θα αλλάξει η ζυγοστάθμιση του ρότορα – έτσι δεν είναι δυνατόν να αποσυναρμολογηθεί προσεκτικά ένα turbo, να στεγανοποιηθεί και να ανακατασκευαστεί . ΟΛΑ ΤΑ CHRA πρέπει να είναι ζυγοσταθμισμένα με υψηλή ταχύτητα.

Το κλειδί για τη μεγιστοποίηση της διάρκειας ζωής ενός επισκευασμένου τούρμπο είναι να χρησιμοποιήσετε ποιοτικά, με ακρίβεια κατασκευής και ζυγοσταθμισμένα εξαρτήματα, χρησιμοποιώντας τον κατάλληλο εξοπλισμό ζυγοστάθμισης υψηλής ταχύτητας CHRA και να διασφαλίσετε την προσεκτική συναρμολόγηση και καλιμπράρισμα του turbo.

[end_secure_content]

Προμηθευτές Μηχανών VSR Ζυγοστάθμισης

[start_secure_content] Στη Melett συχνά μας ρωτούν να προτείνουμε προμηθευτές για μηχάνημα VSR για επισκευή turbo.

Υπάρχουν διάφοροι κατασκευαστές μηχανημάτων που προμηθεύουν την αγορά ανταλλακτικών και εξαρτημάτων τούρμπο. Τα μηχανήματα που προσφέρονται ποικίλλουν σημαντικά στη τιμή και επίσης λειτουργούν λίγο διαφορετικά. Εμείς θα προτείνουμε την εξέταση των διαφόρων μηχανημάτων για να δείτε ποια ταιριάζουν στις προσδοκίες και τον προϋπολογισμό σας.

Οι τρεις εταιρείες που αναφέρονται παρακάτω είναι καλά γνωστές στη Melett και τους θεωρούμε συνεργάτες του κλάδου. Ως εκ τούτου αυτό αποσκοπεί στην αντικειμενικότητα μας.

CIMAT Przedsiębiorstwo CIMAT Sp. z o.o. Ul. Sporna 3 Bydgoszcz Kujawsko-pomorskie 85-715, Polska www.cimat.pl	CIMAT is a well-established Polish company who has been producing balancing machines for over 30 years. Their product range covers many industries from balancing small rotors through to large rotors for generators weighing several tonnes. As a specialised offering, CIMAT has developed a range of balancing machines specifically for the turbocharger aftermarket, offering everything from rotor balancers to high speed VSR machines and twin machines, incorporating both balancers in one unit.The company is well known throughout Europe and has a large customer base in the industry. Since 2007, Melett has had a good relationship with CIMAT as the company has acted as the Melett distributor in Poland, supplying both machines and Melett repair parts. CIMAT has a good reputation for customer service and has a good range of adapters, which give coverage to many turbo models. CIMAT machines are priced competitively and are usually one of the lower priced machines on the market.
Turbo Technics Turbo Technics Ltd. 2 Sketty Close Brackmills Northampton NN4 7PL, England www.turbotechnics.com	Turbo Technics are a UK company who have been offering their VSR machines since the 1990’s. Many long established turbo repair companies recognise Turbo Technics as the founder of the VSR machine and the brand is well established in the market. The company owner – Geoff Kershaw – originally developed the machine when working for Garrett and developing the turbocharger for Saab back in the 1980’s. Turbo Technics also supply some of the turbo OEM companies with special machines developed for mass production.Melett operate a range of Mark 4, Mark 4P and Mark 4SA Turbo Technics VSR machines in our CHRA production department, covering volume production runs and flexibility with adapters. Turbo Technics have developed a good range of adapters for the various machines. The machine prices tend to be in the middle range of machines available.
Schenck SCHENCK RoTec Gmbh Landwehrsstrasse 55 Darmstadt 64293, Germany www.schenck-rotec.de	Schenck is by far the largest rotor balancing machine manufacturer in the World. With a head office is Germany, the company has a large global presence supplying all sizes of machines to many different industries including automotive, aerospace and power generation. As part of their organisation, Schenck have a Turbocharger Division which is focussed mainly on OEM turbocharger manufacturers, supplying fully automated turbine and compressor wheel rotor balancers as well as fully automated, pallet loadable CHRA balancers for high volume OEM production.For the turbocharger aftermarket, Schenck offers a rotor balancer, which is very popular with turbo repairers for re-balancing turbine and compressor wheels. Schenck also offer a workshop VSR balancing machine. The range of adapters tends to be limited although this may have improved. As World leaders, their machine is one of the higher priced in the market.

[end_secure_content]