Zlepšení funkčních vlastností mechanismu regulačního ventilu turbíny

Abstract

Táto diplomová práca sa zaoberá zlepšením funkčných vlastností mechanizmu regulačného ventilu turbíny, ktorý je podstatnou súčasťou turbodúchadla. Počas prevádzky tohto mechanizmu dochádza k značnému opotrebeniu jeho komponentov. Cieľom tejto diplomovej práce je analýza opotrebenia hlavného čapu a návrh nových konštrukčných riešení uloženia čapu, umožňujúcich zníženie opotrebenia. Na začiatku práce je vykonaná rešerš vhodných metód na analýzu dynamiky mechanizmu a výpočet opotrebenia komponentov. V ďalšej časti sú vyhodnotené sily pôsobiace v kontakte medzi telesom ložiska a hlavným čapom. Následne je prevedená analýza slúžiaca na výpočet kontaktného tlaku. Na základe výstupov analýz je možné vypočítať opotrebenie pôvodného a rovnako aj nových konštrukčných prevedení uloženia hlavného čapu mechanizmu. Nové konštrukčné návrhy prezentované v práci umožňujú výrazne znížiť opotrebenie čapu a tým dosiahnuť dlhšiu životnosť mechanizmu.

This diploma thesis deals with the improvement of the functional properties of the control mechanism of turbine waste gate valve, which is an essential part of the turbocharger. During operation of this mechanism, substantial wear of its components occurs. The aim of this diploma thesis is wear analysis of the main pin and proposal of new design solutions of pin fitting, enabling wear reduction. At the beginning of the thesis, research of suitable methods for analysis of mechanism dynamics and wear calculation of components is performed. In the next part, the forces acting in contact between the body of bearing and main pin are evaluated. Subsequently, an analysis is performed to calculate the contact pressure. Based on the analyses outputs is possible to calculate the wear of the original as well as the new designs of the main pin fitting. New design proposals presented in the work allow to significantly reduce the wear of the pin and thus achieve a longer operating life of the mechanism.