(Nie)zbędna wyważarka?

Melett Polska
Reklama
Reklama

Kupić maszynę do wyważania czy oprzeć regenerację na gotowych rdzeniach, które są już wyważone? Wszystko zależy od modelu biznesu, który chcemy prowadzić.

Branża napraw turbosprężarek to dobrze rozwinięty rynek globalny. Tradycjami sięga lat 60. XX w. Błyskawiczna popularyzacja turbodoładowanych silników Diesla, z systemem common rail w samochodach osobowych oraz niedawny trend polegający na miniaturyzowaniu silników benzynowych dzięki turbodoładowaniu spowodował rozwój przemysłu naprawczego. Rozwija się on bardzo dynamicznie. Liczba warsztatów trudniących się usługą regeneracji stale wzrasta.
Zapewne każdy z nowo powstałych warsztatów na etapie podejmowania decyzji dotyczących wyboru sprzętu stanął przed pytaniem: Czy lepiej zdecydować się na pełne oprzyrządowanie warsztatowe wraz z wyważarką wysokoobrotową, czy też kupić maszynę do ustawiania zmiennej geometrii oraz bazować tylko i wyłącznie na złożonych zespołach środkowych (CHRA - Center Hub Rotating Assembly)? Każde z powyższych rozwiązań ma swoje plusy i minusy. Aby rozwiązać ten problem, konieczne jest zapoznanie się z procesem regeneracji turbosprężarki krok po kroku. Pozwoli to wyciągnąć jak najlepsze wnioski i wybrać najbardziej opłacalny model biznesu.

Serce turbosprężarki
CHRA jest „sercem” turbosprężarki. Są to wirniki umieszczone w układzie łożyskowym, które pozwalają mu na rotację z dużą prędkością, na warstewce sprężonego oleju, podobnie jak dzieje się to w silniku. To właśnie zespół środkowy jest elementem podlegającym regeneracji.
Regenerację turbosprężarki możemy podzielić na kilka etapów. W pierwszej kolejności turbosprężarka jest rozkładana, a poszczególne jej elementy są wstępnie czyszczone i egzaminowane w celu zdiagnozowania przyczyny awarii. Odpowiednia diagnoza jest kluczowym elementem, ponieważ awaria tego podzespołu jest zawsze skutkiem, a nie przyczyną. Zdiagnozowanie czynnika wywołującego dysfunkcję pozwoli na jej usunięcie oraz bezproblemową pracę naprawionej turbosprężarki. Nieusunięcie usterki skutkować będzie kolejną awarią.
Następnym krokiem jest analiza części pod kątem ponownego ich użycia. Elementy będące w stanie idealnym, nadające się do ponownego montażu, są wyważane na wyważarce do wirników. Cała reszta wraz z zestawem łożyskowań podlega wymianie. Następnie części składane są w gotowy rdzeń (CHRA), który wyważany jest na wyważarce wysokoobrotowej. Po wyważeniu turbosprężarka składana jest w całość oraz ustawiana na maszynie do regulacji zmiennej geometrii. Po takim zabiegu turbo jest gotowe do pracy.

Dlaczego należy wyważać CHRA
W dokładnie taki sam sposób, w jaki wyważamy koła po zmianie opon, należy również wyważyć rdzeń po demontażu i naprawie. Wszelkie obiekty obracające się wokół centralnej osi mają pewien stopień niewyważenia, który generuje częstotliwości rezonansowe - czy też wibracje - w określonym zakresie obrotów. Prędkość i nasilenie wibracji wiąże się bezpośrednio ze stopniem niewyważenia wirnika. W przypadku niedoważonych kół samochodu drgania stają się odczuwalne na kierownicy. Natomiast, jeśli koło wyważymy dokładniej, częstotliwość rezonansowa zmniejsza się, jak również staje się odczuwalna przy wyższych obrotach powyżej wartości osiąganych przy maksymalnej prędkości pojazdu. W efekcie działanie to rozwiązuje problem.
Zespół środkowy w turbosprężarce to skomplikowany układ. Jest on zaprojektowany do pracy w temperaturach sięgających nawet 800°C i przy prędkościach obrotowych ponad 230 tys. obrotów na minutę (to ponad 3800 obrotów na sekundę).
Wraz z postępującą miniaturyzacją turbosprężarek prędkości obrotowe znacząco rosły. Dzisiejsze zespoły środkowe w małych sprężarkach uzyskują częstotliwości rezonansowe w swoich zakresach roboczych. Aby zapobiec wpadaniu w nadmierne wibracje podczas pracy, CHRA należy wyważać na wyważarkach wysokoobrotowych. Są one w stanie przyspieszać rdzeń w całym zakresie prędkości obrotowych oraz mierzyć wibracje wirnika podczas przechodzenia przez poszczególne częstotliwości rezonansowe. W ponad 99% pomiarów wibracje niewyważonych CHRA przekraczają dopuszczalne granice. Należy je zniwelować, aby zapewnić prawidłowe działanie turbosprężarki.

Ustawienie układu zmiennej geometrii
Maszyny służące do regulacji zmiennej geometrii łopatek nazywane są flow benchami. Ustawienie turbosprężarki na tego typu urządzeniu jest kluczowym aspektem. Źle ustawiony układ VNT powoduje, że turbosprężarka działa nieprawidłowo. W rezultacie może spowodować to szereg nieprawidłowości - od słabej mocy, przez dymienie, aż do poważnej awarii silnika. Maszyna typu flow bench reguluje zmienną geometrię na zasadzie przepływu powietrza. Strumień powietrza jest przepuszczany przez system VNT, co pozwala na jego odpowiednią regulację i kontrolę przepływu spalin. Niezależnie od tego, czy regenerację przeprowadzamy przy pomocy gotowych rdzeni, czy pojedynczych części turbosprężarkę należy bezwzględnie ustawić.

Regeneracja na bazie gotowych rdzeni
Jeżeli wiemy już dokładnie, jak wygląda krok po kroku regeneracja turbosprężarek, możemy skupić się na meritum sprawy, czyli regeneracji na bazie gotowych rdzeni. Dostarczane na przykład przez firmę Melett rdzenie są już wyważone na maszynie wysokoobrotowej, posiadają certyfikat jakości oraz objęte są 12-miesięczną gwarancją.
Gotowe CHRA zdecydowanie ułatwia i przyspiesza cały proces, ponieważ odpada nam większość czasochłonnej pracy. Po zdiagnozowaniu przyczyny awarii, piaskujemy korpusy, a następnie montujemy gotowy rdzeń, ustawiamy układ VNT i turbosprężarka gotowa jest do pracy.

Czy można regenerować turbo tylko przy użyciu CHRA
Odpowiedź brzmi tak. Turbosprężarka zregenerowana na bazie gotowego CHRA, po odpowiednim ustawieniu systemu VNT, będzie działać identycznie jak fabrycznie nowa jednostka. Dużym plusem jest również prędkość regeneracji oraz jej jakość. Nowe elementy zawsze jednak posiadają większą wytrzymałość od tych, które były rozmontowane. Są jednak minusy takiego rozwiązania. Nie posiadając urządzeń do wyważania, nie jesteśmy w stanie dokonać pełnej regeneracji każdej turbosprężarki, a jedynie szybką naprawę. Gotowe rdzenie dostępne są do najpopularniejszych typów turbin, więc może się zdarzyć, że nie będziemy w stanie dokonać regeneracji turbosprężarki, ponieważ nie będzie dostępnego środka. Kolejną sprawą jest to, że nie każda turbosprężarka wymaga wymiany wszystkich jej elementów, część z nich może zostać odzyskana, co wpływa pozytywnie na cenę samej usługi gdzie przy tak dużej ilości warsztatów na ryku automatycznie spada konkurencyjność danego zakładu.  Opłacalnym natomiast rozwiązaniem jest stosowanie gotowych rdzeni, gdy turbina jest bardzo mocno uszkodzona i wszystkie jej części nadają się do wymiany.

Co bardziej się opłaca
Wszystko zależy od modelu biznesu, który chcemy prowadzić. Jeżeli chcemy się skupić na regeneracji tylko najpopularniejszych turbosprężarek bądź też sprzedawać zregenerowane turbosprężarki tego typu na większą skalę, regeneracja na bazie rdzeni może okazać się zdecydowanie lepszym i szybszym rozwiązaniem. Jeżeli natomiast chcemy otworzyć profesjonalny warsztat regeneracji turbosprężarek wszystkich typów, wtedy wyważarka wysokoobrotowa jest jednym z urządzeń, które musimy mieć w warsztacie. Nie zapominajmy jednak, że na którekolwiek rozwiązanie się nie zdecydujemy, koniecznością jest posiadanie urządzenia typu flow bench, które pozwoli nam na prawidłową regenerację turbosprężarek ze zmienną geometrią.

Reklama
Reklama

Tagi artykułu

Zobacz również

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę
Reklama