Турбины Garrett GTX - пути повышения производительности
06.02.2011
Новая разработка инженеров компании Garrett – серия турбин GTX (GTX3071R, GTX3076R, GTX3582R, GTX4294R, GTX4202R, GTX4508R), в которой используется отлично зарекомендовавший себя двойной керамический подшипник с масляным амортизатором, что и в турбинах серии GT. Главное новшество новой серии - полностью переработанное 11ти лопастное компрессорное колесо, которое имеет новый аэродинамичный профиль и изготовлено из заготовки кованного алюминия на станках с ЧПУ.
Традиционно компрессорные колеса для большинства турбокомпрессоров изготавливаются из литого алюминия, поскольку это хороший материал для изготовления сложных деталей (таких как компрессорное колесо) в рамках экономичного серийного производства. Однако у него есть существенные недостатки: множество микропустот и других дефектов структуры являются концентраторами напряжений внутри компрессорного колеса и могут вызвать его разрушение. Кроме того, прочность литого алюминия ограничена, поэтому при проектировании лопатки компрессора делаются более толстыми, а ступица – более массивной.
Компрессорные колеса некоторых высокопроизводительных турбин могут изготавливаться методом горячего изостатического прессования (технология HIP), при котором деталь формируется под действием высокой температуры и давления ( около 10000psi и 900С) в среде инертного газа, например аргона. Этот метод изготовления позволяет уменьшить количество микропустот и повысить прочность.
Колесо из кованого алюминия еще прочнее, чем изготовленное по технологи. В процессе ковки алюминий формуется под высоким механическим давлением, что значительно снижает количество внутренних пустот и дефектов, а также увеличивает однородность металла и соответственно прочность детали. Типичные компрессорные колеса из кованого алюминия обрабатываются на пятикоординатных станках с ЧПУ из цилиндрической заготовки.
Прочность кованого алюминия позволяет инженеру улучшить аэродинамику колеса, делая его крыльчатки и ступицу более тонкими. Следует отметить, что такое же колесо из литого алюминия получилось бы гораздо менее прочным. Одним словом, прочность кованой заготовки позволяет инженеру избегать компромиссов в дизайне колеса.
