Turbófeltöltő tengelyének dinamikai vizsgálata szimulációs eljárásokkal
Dynamic evaluation of a turbocharger shaft, using simulation tools
Keywords:
Turbocharger, Rotordynamics, Tribology, Simulation methods, /, Turbófeltöltő, Rotordinamika, Tribológia, Szimulációs módszerekAbstract
Turbochargers are used on a wide range of rotational speeds, it is particularly important to centralize the shaft of the turbocharger especially in heavily loaded conditions. Due to the natural frequencies, deformations occur at certain speeds and movements with deformations from the axial direction take place. These operational points have a negative effect on the lifespan, performance and lubrication of the turbocharger. In this study, the critical frequency ranges and the deformation modes are presented, with the help of simulation methods, and discussed in details on Campbell diagrams. The change of oil film thickness and oil allocation as a result of deformations are also mentioned, which were simulated with semi-floating journal bearing.
Kivonat
Turbófeltöltők széles spektrumú fordulatszámon való használata miatt, különösen nagy fontosságú a turbófeltöltő tengelyének centralizálása terhelési állapotokban is. A sajátfrekvenciák miatt, bizonyos fordulatszámokon deformációk keletkeznek és tengelymenti iránytól eltérő kitérésű mozgások zajlanak le. Ezek a munkapontok negatívan hatnak a turbófeltöltő élettartalmára, teljesítményére és kenésére egyaránt. Ebben a tanulmányban bemutatásra kerülnek szimulációs módszerek segítségével a kritikus frekvenciatartományok, illetve az ott lejátszódó deformációk módjai, melyek Campbell diagramon kerülnek tovább tárgyalásra. Kitérések hatására változó olajfilm vastagság és olaj allokáció is említésre kerül, amelyek félúszó siklócsapágyon kerültek szimulációs vizsgálatra.
References
E. J . Gunter, Review and Failure Analysis of Three 4 Cylinder Engine Turbochargers And Methods on How to Extend Turbocharger Life. Mechanical & Aerospace Engineering, Univ. Of Virginia, 2010
D. Polichronis, R. Evaggelos, G. Alcibiades: Turbocharger lubrication—lubricant behavior and factors that cause turbocharger failure. IJAET 2, 40–54, 2013
H. Nguyen-Schäfer, Springer Tracts in Mechanical Engineering, Rotordynamics of Automotive Turbochargers Second Edition. Springer, DOI 10.1007/978-3-319-17644-4, 2015
Wen Jeng Chen and Edgar J. Gunter, Introduction to Dynamics of Rotor-Bearing System. Eigen Technologies, 2001
R. Mane, S. Soni, Analysis of Hydrodynamic Plain Journal Bearing. Department of Mechanical Engineering, Sardar Vallabhbhai National Institute of Technology, India, 2013
COMSOL AB, COMSOL Multiphysics 6.2 User’s Guide. COMSOL, U.S., 2023
D. Srikrishnanivas, Rotor Dynamic Analysis of RM12 Jet Engine Rotor using ANSYS. Department of Mechanical Engineering Blekinge Institute of Technology, Sweden, 2012
M. Santhosh Kumar, Rotor Dynamic Analysis Using ANSYS, IUTAM Symposium on Emerging Trends in Rotor Dynamics, New Delhi, 2009
M. Pesthy, J. Rohde-Brandenburger, C. Tóth-Nagy, Kenőolajhiányos állapot hatásának vizsgálata a turbófeltöltők rotordinamikájára rezgésdiagnosztika alkalmazásával. XXXI. Nemzetközi Gépészeti Konferencia – OGÉT 2023
