在车用涡轮增压器中,采用非接触式密封,如迷宫或回油螺纹密封结构,其密封效果不好,仍然会放过少量空气和燃气进入中间壳,或会放少量润滑油进入压气机或涡轮的通流部分。同时,非接触式密封较接触式的密封结构要求有较大的轴向长度,在尺寸紧凑的车用涡轮增压器上采用也比较困难。因此,目前车用涡轮增压器上无一例外的采用密封环式密封结构,其结构特点是将数个活塞环形的开口弹性环,分别安装在涡轮端和压气机端的密封环支撑环槽内,密封环依靠其弹力涨紧在密封支撑外体上。密封环支承随转子轴旋转时,密封环并不转动,其侧壁与环槽之间有一定的间隙。
增压器涡轮端或压气机端封采用密封环的数目,一般为一个或两个。如用两个时,可并排于一个环槽内,也可以分别放入两个分开的环槽内,但必须将两个环开口位置互相错开180度,以增强密封效果。
为了保证密封环可靠地工作,应使密封环停留在环槽内。这样,就要求油环的弹力所决定的环外表面与密封环支撑外体间的摩擦力应大于燃气或空气压力造成的轴向力。为此,从生产工艺上必须严格控制密封环的弹力。密封环弹力的调整主要是通过改善环的自由状态的开口间隙或者改变密封环的径向厚度。
增压器密封环和槽之间的侧间隙,应略小于转子的轴向串动量。这种情况下,当转子轴由一个极端位置移到另一端时,环也有一定的轴向移动,轴向移动后,并用环的另一侧面来封闭间隙,实现密封的目的。实际上,在转子轴移动之后,密封环的另一侧面并不与槽壁之间也总是保持一个小的侧间隙。但是必须指出,涡轮端密封环支承处的温度,应低于润滑油的焦化温度。为此,一般涡轮端密封环支承紧靠轴承回油通道,使装密封环支撑处的轴能得到充分冷却。
为了增强密封效果,增压器压气机端密封环支撑靠推力轴承的一端做成甩油盘形式,并在密封环和推力片之间设置了挡油板,将轴承中排除的润滑油挡回回油腔。实际使用证明。密封环式密封结构较为可靠,而且结构简单,因此在车用涡轮增压器中得到了广泛应用。
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