ターボチャージャーの研究メモ

シミュレータのローター ベアリング システムは、さまざまな方向に配置されて操作されました。その後のテストも完了し、ミニチュア スラスト フォイル ベアリングの機能も実証されました。測定と分析の間に良好な相関関係が観察されます。静止状態から最高速度までの非常に短いローター加速時間も測定されました。並行テストシミュレーターを使用して 1000 回を超える始動/停止サイクルを蓄積し、ベアリングとコーティングの寿命を実証しました。この試験の成功に基づいて、オイルフリーターボチャージャーや高速で長寿命で動作する小型ターボジェットエンジンの開発という目標が達成されることが期待されます。

この新しいクラスの機械向けの高性能で長寿命のベアリングに対する要件は厳しいです。従来の転動体ベアリングは、必要な速度と耐荷重という点で大きな課題を抱えています。さらに、プロセス流体が潤滑剤として使用できない限り、ほぼ確実に外部潤滑システムが使用されます。

オイル潤滑ベアリングと関連する供給システムを廃止すると、ローター システムが簡素化され、システム重量が軽減され、性能が向上しますが、ベアリング コンパートメントの内部温度が上昇するため、最終的には 650°C に近い温度および高速で動作できるベアリングが必要になります。負荷がかかります。オイルフリーベアリングは、極端な温度と速度に耐えるだけでなく、モバイル用途で経験する衝撃や振動条件にも対応する必要があります。

小型ターボジェット エンジンに準拠したフォイル ベアリングを適用する実現可能性は、幅広い温度、衝撃、負荷、速度条件下で実証されています。260℃以上の軸受温度、90gの衝撃荷重、および90度のピッチとロールを含むローターの向きの下で、150,000rpmまでのテストはすべて正常に完了しました。テストしたすべての条件下で、フォイルベアリングでサポートされたローターは安定しており、振動は低く、ベアリング温度は安定していました。全体として、このプログラムは、完全にオイルフリーのターボジェットまたは高効率ターボファン エンジンを開発するために必要な背景を提供しました。

参照

磯村和也、村山正樹、山口洋、伊地知直、朝倉洋、佐治直、志賀央、高橋和、田中真、源田達、および江刺正、2002、「3 つのマイクロターボチャージャーおよびマイクロ燃焼器の開発」
マイクロスケールの次元ガスタービン」、ASME Paper No. GT-2002-3058。