Banner #4265

Kuličkové ložisko v turbodmychadle?

31. 1. 2025 3 min. čtení diskuze (0) Tipy a rady Technologie Rádce motoristy Vše o turbodmychadlech Základní info k turbu

Turbodmychadla klasické koncepce mají ložiska kluzná, která jsou v praxi poměrně spolehlivá a dostačující. Modernější turba jsou však vybavena ložisky kuličkovými. Má to nějaké výhody? A proč to tak je? 

Kuličkové ložisko turbodmychadla?

Články na téma základní info o turbodmychadlu:

  1. Kdy spíná turbo
  2. Tlak turba: Víte, jak jej změřit?
  3. Elektronicky řízená geometrie turba
  4. Olej a turbodmychadlo
  5. Jak funguje a pracuje turbodmychadlo
  6. Turbodmychadlo v zimě
  7. Jak se turbo zbavuje přetlaku?
  8. Častý omyl – natáčení lopatek turba
  9. Lopatky turbínového kola v turbodmychadle se nenatáčejí
  10. Jaký je rozdíl mezi dobrým a špatným turbem?
  11. Kuličková ložiska turbodmychadla - právě čtete
  12. Kluzná ložiska turba podrobně
  13. Kluzná ložiska turba podrobně (2. díl)
 + Zobrazit všechny články v sérii

Pro pochopení nejprve vysvětlení potřeby ložiska v turbodmychadle jako takovém. Turbo můžeme velmi zjednodušeně rozdělit na obal a „vnitřek“, tedy střed nebo ještě odborněji rotor. Obal je uchycen pevně, střed naopak nikoliv, protože jde o turbínové a dmychadlové kolo, obě jsou propojena pevnou osou. A ona osa se pohybuje v kluzném ložisku nebo ložiscích. 

Hydrodynamické mazání kluzných ložisek 

Kluzné ložisko spoléhá na snížení tření pomocí kapaliny, v našem případě oleje. Mazání je tzv. hydrodynamické, což znamená, že do ložiska, které má tvar dutého válečku, je přiváděno mazivo. To vytvoří mazací klín, takže dojde k oddělení osy od ložiska samotného. Zkrátka obě části, jak osa, tak ložisko, se při práci turba nedotýkají a odděluje je právě mazací film. Vyžaduje to určitou a přesně vypočtenou vůli mezi nimi, stejně jako tlak oleje v určitém rozsahu, aby mohl přitékat a odtékat. Princip je to na první pohled jednoduchý, v segmentu turbodmychadel byl dlouho považován za optimální a dostačující.  

Je za ním však vždy velmi sofistikovaná práce inženýrů a techniků, protože ložiska nesdílí s osou rotoru turba osu, tedy obě komponenty nejsou souosé, ale rotor je vždy malinko vyosený vlivem nerovnoměrných tlakových poměrů. Zkrátka to, že někudy mazivo přivádíme, znamená, že jeho tlak vytlačuje rotující hřídel mimo osu ložiska. A i tato excentricita je vždy přesně vypočtena a počítá se s ní. 

Turbodmychadla s kuličkovými ložisky a jejich výhody

O něco dokonalejší pro potřeby turbodmychadel jsou ložiska kuličková. Zatím jsou v menšině a těžko říct, jestli se někdy ve větší míře prosadí, protože jejich zásadní nevýhodou je vyšší finanční náročnost. Používá je ve větší míře třeba Porsche, ale i další výrobci sportovněji laděných aut, u kterých se na výrobní náklady zase tolik nehledí. 

Sportovní segment, kde je výkon a odezva motoru prioritou, kuličková ložiska uvítal. Umožňují totiž snížit reakční dobu, respektive odezvu turbodmychadla. Rotor má totiž určitou setrvačnost a než třeba přestane zpomalovat a naopak začne zrychlovat, musí se stát celá řada věcí. Velkou roli hrají stlačitelné plyny, a to jak výfukové na turbínové straně, tak na straně kompresní, tedy té sací. Mimo to ale musí turbo překonat i odpor oleje, který maže kluzné ložisko. Není to odpor nijak zásadní, ale je tam. 

Ložiska kuličková kladou odpor daleko menší, mají mnohem nižší tření, takže náběh turba je o poznání rychlejší, stejně jako jeho výkon. U sportovních vozů, kde řidič potřebuje co nejrychlejší odezvu na sešlápnutí plynového pedálu, je to extrémně důležité, takže se turba v tomto segmentu osazují ložisky kuličkovými. 

Další velkou výhodou je i nulová vůle mezi rotorem a ložisky. Jak už jsme uvedli výše, v případě kluzných ložisek se musí určitá vůle ponechat, v případě kuličkových ložisek je nulová (ona tam nějaká minimální vůle přeci jenom je, ale skutečně neznatelná). To znamená i mnohem nižší míru průniku maziva do sání a obecně nižší nároky na mazání. 

Jednak je turbo s kuličkovými ložisky mnohem odolnější proti zadření vlivem nedostatečné lubrikace, jednak i přísun oleje samotného je nižší. A pak je tu ještě jedna na první pohled neviditelná výhoda – rozměry turbínového i dmychadlového kola mohou být o něco větší. Není totiž nutné počítat s tak velkou tolerancí právě kvůli vůli rotoru. Osa je pevně uchycena v ložiscích, takže nehrozí kontakt obou kol s obalem turba třeba při odstávce auta a přerušení toku oleje skrz kluzná ložiska. 

Zdroj info: motor1, carandriver, autoexpress, carmechanic, tremec-blog, engineering explained, dspace.vut.cz.
Zdroj médií: Depositphotos, Diplomová práce „Návrh ložisek turbodmychadla pro nízkoviskózní oleje“ Bc. Jakub Plánka – Ústav automobilního a dopravního inženýrství VUT Brno.

Podobné články