Tagungsbeitrag

Titel Tribologische Funktionsoptimierung der Axiallagerung eines ATL durch konstruktive Maßnahmen
Autor G. Knoll, K. Backhaus, S. Tuzcu, U. Schmid, F. Schmidt
Infos zum Autor G. Knoll, K. Backhaus, IMK, Uni Kassel
S. Tuzcu, IST, Aachen, U. Schmid, F. Schmidt, MTU, Friedrichshafen
Inhalt Zusammenfassung

Im Zuge von Downsizingmaßnahmen gewinnen in der Automobiltechnik Abgasturbolader (ATL) zunehmende Bedeutung. In den Entwicklungsabteilungen besteht daher auch zunehmender Bedarf bisherige Auslegungsverfahren hinsichtlich der Aussagesicherheit zu verbessern und bestehende Konstruktionen an die wachsenden Anforderungen anzupassen. Die axiale Lagerung eines Abgasturboladers gewährleistet im Betrieb die Stabilität des Systems bei hohen Drehzahlen. Zur Verbesserung dieser Funktionseigenschaften sowie der Reduktion der Bauteilbeanspruchung wird eine Axiallagerbauform unter hydrodynamischen Gesichtspunkten optimiert. Variationsparameter zur konstruktiven Gestaltung bieten dabei die Bauteilstruktur sowie die lokalen Nut-/Keilflächen der Laufflächen. Elasto - hydrodynamische Simulationen unter Berücksichtigung transienter Teilfüllungszustände mit dem Axialgleitlagerprogramm TOWAXI ermöglichen im Vergleich mit Messungen des Schmierölflusses zunächst die Kalibrierung der Randbedingungen und im Weiteren die genauere Untersuchung sowie Optimierung des Lagersystems.

Abstract

Turbochargers (TC) gain more and more importance within the scope of downsizing methods. Thus the requirement to improve previous concept methods regarding the confidence factor increases in developmental departments. The thrust bearing within an TC provides under operating conditions with high rotation speeds the stability of the system. To enhance operation conditions und to reduce component load the thrust bearing design is optimized regarding hydrodynamic aspects. Variation parameter for the constructive design can be offered by the component structure and the groove and wedge surface arrangement. Elasto hydrodynamic simulations under consideration of transient partial fill using the simulation code TOWAXI for thrust bearings are used for calibration of boundary conditions by comparing with experimental data concerning the oil flow. Furthermore more exact investigations and improvement of the bearing system can be done.
Datum 2008