Давление наддува турбины дизельного двигателя камаз
HOLSET — «. это должен быть HOLSET»
Турбокомпрессоры Holset
Турбокомпрессоры Holset являются синонимом непревзойденного качества технологий турбомашиностроения и воздухообработки во всем мире. Разработанные и изготовленные компанией Cummins Turbo Technologies, турбокомпрессоры Holset являются стандартом турбокомпрессорной технологии и проектируются для работы в средних и тяжелых условиях, находясь на рынке дизельных двигателей более 60 лет. С выпуском серии Holset 200 линейка продукции Holset сейчас включает маломощныетурбокомпрессоры и охватывает весь спектр рынка дизельных двигателей от мощных, предназначенных для работы в тяжелых условиях, до маломощных машин.
Чем отличается турбокомпрессор Holset?
Компания Cummins Turbo Technologies работает совместно с основными производителями оборудования во всем мире с целью разработки оптимальных решений для широкого круга транспортных средств и приложений. В ходе данных долголетних отношений с крупными производителями, а также в процессе работы в качестве автономного подразделения компании Cummins, была создана детальная база знаний в области двигателей и их взаимодействия с турбокомпрессором.
Зачем нужен турбокомпрессор?
Двигатель предназначен для сжигания топливно-воздушной смеси для производства механической энергии. Эта механическая энергия затем используется для перемещения поршней вверх и вниз, создающих вращательное движение для вращения колес транспортного средства. Чем больше механическая энергия, тем большую мощность может развить двигатель.
Существенная разница между дизельным двигателем с турбонаддувом и обычным безнаддувным бензиновым двигателем состоит в том, что воздух, поступающий в дизельный двигатель, сжимается до впрыска топлива. Именно поэтому турбокомпрессор играет важнейшую роль для выходной мощности и КПД дизельного двигателя.
Турбокомпрессор должен сжимать больше воздуха, поступающего в цилиндр двигателя. При сжатии воздуха сокращается расстояние между молекулами кислорода. Увеличение поступления воздуха позволяет увеличить объем топлива по сравнению с безнаддувным бензиновым двигателем того же объема. Это позволяет увеличить механическую энергию и повысить общую эффективность процесса сгорания. Таким образом, двигатель с турбонаддувом может иметь меньший объем, что сделает двигатель более компактным, снизит его массу и повысит топливную экономичность в целом, а также сократит количество выбросов.
Хотя турбонаддув представляет собой относительно простую концепцию, турбокомпрессор имеет критически важное значение для работы дизельного двигателя и, следовательно, требует применения высокотехнологичных компонентов. Наш обширный опыт в сфере технологии турбокомпрессоров и знания в области двигателей были объединены при разработке и производстве турбокомпрессоров Holset Turbocharger, отличающихся длительным сроком службы, высоким уровнем безопасности и надежной работой — качествами, которые необходимы вашим двигателям.
Как работает турбокомпрессор?
Турбокомпрессор состоит из двух основных компонентов – турбины и компрессора. Турбина состоит из турбинного колеса и корпуса турбины. Корпус турбины направляет отработавший газ на турбинное колесо. Энергия отработавшего газа вращает турбинное колесо, а затем газ выводится из корпуса турбины через зону выпуска.
Компрессор также состоит из двух компонентов: колеса компрессора и корпуса компрессора. Принцип работы компрессора противоположен принципу работы турбины. Колесо компрессора крепится к турбине при помощи кованого стального вала, и когда турбина вращает колесо компрессора, происходит всасывание и сжатие воздуха, обусловленное высокой скоростью вращения. Затем в корпусе компрессора высокоскоростной поток воздуха с низким давлением преобразуется в низкоскоростной поток воздуха с высоким давлением с помощью процесса, который называется диффузией. Сжатый воздух выталкивается в двигатель, позволяя двигателю сжигать больше топлива, чтобы производить больше энергии.
Что такое перепускной клапан для турбонаддува?
Перепускной клапан для турбонаддува обеспечивает простой, но эффективный способ управления скоростью и давлением наддува, улучшая возможности наддува при низких оборотах двигателя.
Размер корпуса турбины должен выбираться так, чтобы скорость турбокомпрессора не превышала максимум. Это означает, что при низких оборотах двигателя давление наддува имеет значение ниже требуемого. При установке турбины с корпусом меньшего размера можно получить более высокое давление наддува от компрессора для каждого рабочего состояния двигателя. Однако при этом турбокомпрессор превышает максимально допустимую скорость по мере возрастания скорости двигателя, и появляется опасность серьезной поломки турбокомпрессора, двигателя или их обоих.
В турбокомпрессоре с перепускным клапаном применяется небольшая турбина для получения удовлетворительного наддува при низких скоростях двигателя, а скорость компрессора поддерживается на безопасном уровне с помощью перепускного клапана.
Как он работает?
Перепускной клапан открывается при достижении уровня необходимого давления наддува, чтобы определенный процент отработавшего газа проходил в обход колеса турбины и поступал непосредственно в выхлопную трубу. При этом контролируется скорость турбины, чтобы турбокомпрессор производил более высокое давление наддува даже при низких оборотах двигателя.
Что такое турбонаддув с изменяемой геометрией?
Возможность максимизации и управления давлением наддува при наиболее широком рабочем диапазоне двигателя является ключевой. Технология изменяемой геометрии (VG) компрессора обеспечивает достаточную энергию для поддержки компрессора на нужном уровне наддува при любом рабочем диапазоне двигателя. Управление давлением наддува достигается за счет изменения площади сопла, представляющего собой набор направляющих лопаток, которые управляют потоком отработавших газов, проходящих через турбину.
Для изменения площади сопла обычно производится поворот лопаток. Уникальность запатентованной технологии Holset VGT™ заключается в том, что лопатки скользят в осевом направлении, а не поворачиваются. При такой конструкции уменьшается число изнашиваемых компонентов, за счет этого возрастает долговечность и надежность техники, особенно для сегодняшних применений дизельных двигателей. Действительно, технология Holset VGT компании Cummins Turbo Technologies является первой успешной технологией VG для коммерческого применения, а Cummins Turbo Technologies является единственным производителем скользящего сопла.
Преимущества технологии Holset VGT™
- Хорошая переходная характеристика — достижение общей характеристики управляемости автомобиля, удовлетворяющей производителей двигателей, и уверенность в эксплуатационных показателях технологии
- Снижение расхода топлива — снижение эксплуатационных расходов
- Увеличение полезного диапазона рабочих скоростей двигателя – максимизация наддува в рабочем диапазоне двигателя и снижение переключений передач
- Улучшение торможения за счет компрессии — быстрое торможение со снижением усилия на колесные тормоза
- Проверенная долговечность и надежность — сокращение простоев для ремонта/замены деталей
- Облегчение управления рециркуляцией отработавших газов (EGR) — соответствие нормативам по выхлопным газам.
Разработан для повышения производительности
Компания Cummins Turbo Technologies решает проблемы, связанные с экстремальными условиями работы турбокомпрессоров, с помощью точных инженерных решений и выбора нужных материалов, обеспечивая надежную работу, высокую производительность и безопасность турбокомпрессоров Holset.
Долговечность
Природа автомобилей с высокой скоростью рабочего цикла, таких как автобусы и грузовики для сбора мусора, требует использования в турбокомпрессоре долговечных компонентов. Для таких автомобилей турбокомпрессоры Holset Turbocharger изготавливаются с титановыми лопатками, менее подверженными усталостному разрушению. Это позволяет сделать турбокомпрессоры Holset как можно более надежными и отвечающими соответствующим условиям эксплуатации.
Двигатели с высокой скоростью рабочего цикла также предполагают наличие высоких температур при наддуве. Компания Cummins Turbo Technologies использует чугунные крышки на турбокомпрессорах Holset, чтобы сделать их надежными и долговечными, а также безопасными компонентами двигателей.
Соответствует предназначению
Опыт и компетентность специалистов компании Cummins Turbo Technologies позволили сконструировать и изготовить турбокомпрессоры Holset, выбрав нужные материалы для обеспечения максимально возможной производительности для каждой сферы применения. Тесное сотрудничество с производителями двигателей позволило нам достигнуть понимания сфер применения турбокомпрессоров и условий их эксплуатации. Этот опыт позволил найти подходящие материалы для разных сфер применения и обеспечить максимально возможную полезность их применения.
Оптимальная производительность турбокомпрессоров Holset обеспечивается на каждом этапе инженерного и производственного процесса. Но мы не остановились на этом. Помощь заказчикам оказывают инженеры нашего специального подразделения инженерно-технической поддержки на вторичном рынке (Aftermarket Engineering Support). Дополнительные сведения можно найти на веб-сайте www.holsetaftermarket.com .
Кроме того, чтобы обеспечить для заказчиков нужную функциональность и производительность турбокомпрессоров Holset Turbocharger, компания Cummins Turbo Technologies работает совместно с тщательно отобранными уполномоченными дистрибьюторами Holset. Обратитесь к уполномоченному дистрибьютору, чтобы получить запасные части от изготовителя Holset и производительность, которую может обеспечить турбокомпрессор Holset Turbocharger.
По материалам Cummins Turbo Technologies Ltd
Система газотурбинного наддува и охлаждения воздуха двигателя КАМАЗ
модели 740.50, 740.51
Двигатели 740.50 и 740.51 – отличаются мощностью, ТНВД и некоторыми единицами навесного оборудования, абсолютно взаимозаменяемы и похожи между собой.
Система газотурбинного наддува и охлаждения наддувочного воздуха, за счет использования части энергии отработавших газов, обеспечивает подачу предварительно сжатого и охлажденного воздуха в цилиндры двигателя.
Наддув позволяет увеличить плотность заряда воздуха, поступающего в цилиндры, и в том же рабочем объеме сжечь большее количество топлива и повысить литровую мощность двигателя. Применение двигателей с наддувом расширяет эксплуатационные возможности при движении на затяжных подъемах, по пересеченной местности и в горных условиях.
Система газотурбинного наддува двигателя (рисунок 28) состоит из двух взаимозаменяемых турбокомпрессоров (ТКР), выпускных и впускных коллекторов и патрубков, охладителя наддувочного воздуха (ОНВ) типа “воздух-воздух”, подводящих и отводящих трубопроводов.
Воздух в центробежный компрессор турбокомпрессора поступает из воздухоочистителя, сжимается и подается под давлением в ОНВ, и затем охлажденный воздух поступает в двигатель.
Турбокомпрессоры устанавливаются на выпускных патрубках по одному на каждый ряд цилиндров. Выпускные коллекторы и патрубки изготовлены из высокопрочного чугуна. Уплотнение газовых стыков между установочными фланцами турбины турбокомпрессоров, выпускных патрубков и коллекторов осуществляется прокладками из жаростойкой стали. Прокладки являются деталями одноразового использования и при переборках системы подлежат замене. Газовый стык между выпускным коллектором и головкой цилиндра уплотняется прокладкой из асбо-стального листа, окантованного металлической плакированной лентой.
Выпускные коллекторы выполняются цельнолитыми и кренятся к головкам цилиндров болтами и контрятся замковыми шайбами. Для компенсации угловых перемещений, возникающих при нагреве, под головки болтов крепления выпускного коллектора устанавливаются специальные сферические шайбы.
Система турбонаддува и охлаждения наддувочного воздуха двигателя должна быть герметична. Негерметичность системы приводит к увеличению тепло-напряженности деталей, снижению мощности и ресурса двигателя.
Кроме того, негерметичность впускного тракта приводит к “пылевому” износу цилиндро-поршневой группы и преждевременному выходу двигателя из строя.
Смазка подшипников турбокомпрессоров осуществляется от системы смазки двигателя через фторопластовые трубки с металлической оплеткой. Слив масла из турбокомпрессоров осуществляется через стальные трубки в картер двигателя.
На двигателе устанавливается два турбокомпрессора ТКР 7С-6. Вместо турбокомпрессоров ТКР7С-6 могут устанавливаться турбокомпрессоры S2B/7624TAE/0,76D9 фирмы “Schwitzer”. Технические характеристики турбокомпрессоров приведены в таблице 2.
Турбокомпрессор
Турбокомпрессор ТКР 7С-6 состоит из центростремительной турбины и центробежного компрессора, соединенных между собой подшипниковым узлом. Турбина с двух-заходным корпусом 7 (рисунок 29) из высокопрочного чугуна преобразовывает энергию выхлопных газов в кинетическую энергию вращения ротора турбокомпрессора, которая затем в компрессорной ступени превращается в работу сжатия воздуха.
Ротор турбокомпрессора состоит из колеса турбины 9 с валом 10, колеса компрессора 20, маслоотражателя 16 и втулки 15, закрепленных на валу гайкой 19. Колесо турбины отливается из жаропрочного сплава по выплавляемым моделям и сваривается с валом трением.
Колесо компрессора с загнутыми по направлению вращения назад лопатками выполняется из алюминиевого сплава и, после механической обработки, динамически балансируется до величины (0,4 г мм).
Техническая характеристика турбокомпрессоров
Двигатель 740.50-360
Двигатель 740.51 -320
ГКР 7С-6 | S2B/7624TAE/0,76D9
ТКР 7С-6 | S2B/7624TAE/0,76D9
Давление наддува (избыточное) при номинальной мощности двигателя, кПа (кгс/см 2 ), не менее
Частота вращения ротора при номинальной мощности двигателя, мин’ 1
Температура газов на входе в турбину, К (°C):
– допускаемая в течении 1 час;
– допускаемая без ограничения во времени
1023 (750) 973(700)
Давление масла на входе в турбокомпрессор, при температуре масла 80…95 °C, кПа (кгс/см 2 ): -при частоте вращения коленчатого вала 2200 мин 1
-при частоте вращения коленчатого вала 600 мин 1 , не менее
Подшипниковые цапфы вала ротора закаливаются ТВЧ на глубину 1… 1,5 мм. После механической обработки ротор динамически балансируется до величины (0,5 г мм).
Втулка, маслоотражатель, колесо компрессора устанавливаются на вал ротора и затягиваются гайкой крутящим моментом 7,8…9,8 Н м (0,8…1,0 кгс м). После сборки ротор дополнительно не балансируется, лишь проверяется радиальное биение цапф вала. При значении радиального биения не более 0,03 мм на детали ротора наносятся метки в одной плоскости и ротор допускается на сборку турбокомпрессора. При установке ротора в корпус подшипников необходимо совместить метки на деталях ротора. Ротор вращается в подшипниках 5, представляющих собой плавающие вращающиеся втулки. Осевые перемещения ротора ограничиваются упорным подшипником 4, защемленным между корпусом подшипников 3 и крышкой 2. Подшипники выполняются из бронзы.
Корпус подшипников турбокомпрессора с целью уменьшения теплопередачи от турбины к компрессору выполнен составным из чугунного корпуса и крышки из алюминиевого сплава. Для уменьшения теплопередачи между корпусом турбины и корпусом подшипников устанавливается экран 11 из жаростойкой стали. В корпусе подшипников устанавливается масло-отбрасывающий экран 14, который вместе с упругими разрезными кольцами 8 предотвращает утечку масла из полости корпуса.
Для устранения утечек воздуха в соединении “корпус компрессора-корпус подшипников” устанавливается резиновое уплотнительное кольцо 21.
Корпусы турбины и компрессора крепятся к корпусу подшипников с помощью болтов 13, 18 и планок 12, 17. Такая конструкция позволяет устанавливать корпусы под любым углом друг к другу, что в свою очередь облегчает установку ТКР на двигателе.
Обслуживание системы газотурбинного наддува и охлаждения наддувочного воздуха в процессе эксплуатации двигателя внешним осмотром проверяется герметичность трассы газопровода отработавших газов, подвода воздуха к двигателю. Периодически проверяется надежность крепления деталей и узлов указанных систем, а при необходимости, производится подтяжка болтов, гаек крепления и хомутов.
Работа турбокомпрессора оказывает существенное влияние на параметры и работоспособность двигателя. Неисправность турбокомпрессора может привести к поломке двигателя. Несмотря на то, что турбокомпрессоры не требуют в эксплуатации регулировок, необходимо систематически выполнять установленные заводом-изготовителем правила технического обслуживания двигателя и периодически контролировать на слух работу турбокомпрессоров. При ТО-2 необходимо проверить легкость вращения роторов турбокомпрессоров. Для этого надо снять приемную трубу системы выпуска отработавших газов. Затем проверить рукой, как вращается ротор в его крайних осевых и радиальных положениях. Ротор должен вращаться легко, без заеданий и касаний о неподвижные детали турбокомпрессора.
Подшипники турбокомпрессора весьма чувствительны к количеству и чистоте масла, поэтому необходимыми условиями нормальной работы подшипникового узла являются своевременная замена масла и фильтрующих элементов масляного фильтра двигателя, а также применение рекомендованных заводом-изготовителем марок масел.
При сезонном техническом обслуживании турбокомпрессоры один раз в два года рекомендуется снять с двигателя для очистки центробежного компрессора. Агрегат целесообразно снимать вместе с выпускным коллектором. Очистку центробежного компрессора необходимо выполнить в следующей последовательности:
- на торцовые поверхности корпуса компрессора и крышки нанести совмещенные риски. Отвернуть болты крепления корпуса компрессора. Легкими ударами молотка по бобышкам снять корпус компрессора. Осмотреть резиновое уплотнительное кольцо в пазе крышки. При обнаружении дефектов (надрезы, потеря упругости) уплотнительное кольцо заменить на новое;
- осмотреть лопатки колеса компрессора. При обнаружении следов контакта с корпусом компрессора, деформации лопаток или их разрушения турбокомпрессор подлежит ремонту на специализированном предприятии или замене;
- промыть внутреннюю полость корпуса компрессора, поверхность крышки ветошью смоченной в дизельном топливе. При чистке колеса компрессора межлопаточные поверхности рекомендуется прочистить волосяной щеткой с использованием дизельного топлива;
- проверить легкость вращения ротора, заедание ротора не допускается;
- перед сборкой необходимо смазать уплотнительное кольцо моторным маслом, совместить риски, установить корпус компрессора на диск крышки, затянуть болты динамометрическим ключом.
Еще раз проверить легкость вращения ротора. В крайних осевых и радиальных положениях колеса ротора не должны контактировать с корпусными деталями.
Ввиду того, что ротор турбокомпрессора балансируется с высокой точностью, полная разборка, ремонт и обслуживание агрегатов наддува должны осуществляться на специализированных предприятиях, имеющих необходимое оборудование, инструменты, приспособления, приборы и квалифицированный персонал.
При сезонном техническом обслуживании необходимо слить накопившийся в ОНВ конденсат. Порядок выполнения работ см. раздел «Сезонное техническое обслуживание».
Давление наддува турбины дизельного двигателя камаз
2.6.2. СИСТЕМА НАДДУВА
256. Для чего предназначена система наддува?
1. Для увеличения количества воздуха, подаваемого в цилиндры двигателя. 2. Для предварительного сжатия воздуха в цилиндрах двигателя. 3. Для снижения сопротивления на впуске и выпуске.
257. Какого типа система наддува применена на двигателях КамАЗ?
1. Комбинированная. 2. Газотурбинная, одноступенчатая. 3. Газотурбинная, двухступенчатая.
258. Какой эффект дает применение газотурбинного наддува двигателя?
1. Снижается удельный расход топлива и повышается мощность двигателя на номинальном режиме. 2. Улучшаются мощностные и экономические показатели двигателя, снижается токсичность отработавших газов. 3. Улучшаются мощностные и экономические показатели, снижается токсичность, улучшаются надежность и долговечность двигателя.
259. Какое давление рабочих газов создается на входе в турбину турбокомпрессора двигателя КамАЗ на номинальном режиме?
1. 0,16—0,17 МПа (1,65—1,75 кгс/см 2 ). 2. 0,260—0,270 МПа (2,65—2,75 кгс/см 2 ). 3. 0,45—0,50 МПа (4,5—5 кгс/см 2 ).
260. Какое давление воздуха во впускном коллекторе должен обеспечивать турбокомпрессор двигателя КамАЗ на номинальном режиме?
1. 0,17—0,175 МПа (1,7—1,75 кгс/см 2 ). 2. 0,265—0,275 МПа (2,7—2,75 кгс/см 2 ). 3. 0,45—0,5 МПа (4,5—5 кгс/см 2 ).
261. Укажите частоту вращения ротора турбокомпрессора двигателя КамАЗ на номинальном режиме.
1. 416 с’- (25 000 об/мин). 2. 584 с’- (35 000 об/мин). 3. 1350 с-‘ (81 000 об/мин).
262. Укажите максимальную температуру рабочих газов на входе в турбину турбокомпрессора, при которой двигатель может работать без ограничения времени работать.
1. 350 °С. 2. 500 °С. 3. 650 °С.
263. Какое давление поддерживается в корпусе подшипников турбокомпрессора двигателе КамАЗ?
1. Примерно на 0,1 МПа (1 кгс/см 2 ) выше чем в главной масляной магистрали и соответственно на манометре, установленном щитке приборов. 2. Примерно на 0,1 МП (1 кгс/см 2 ) ниже, чем давление в главно масляной магистрали, контролируемое по ма нометру на щитке приборов. 3. Равно давленин в главной масляной магистрали.
264. Укажите минимально допустимое давление масла в корпусе подшипников турбокомпрессора на номинальном режиме работы двигателя.
1. 0,2 МПа (2 кгс/см 2 ). 2. 0,3 МПа (3 кгс/см 2 ) 3. 0,4 МПа (4 кгс/см 2 ).
265.Какое давление масла в корпусе подшипников турбокомпрессора допустимо на минимальной устойчивой частоте вращения коленчатого вала?
1. 0,05 МПа (0,5 кгс/см 2 ). 2. 0,07 МПа (0, кгс/см 2 ). 3. 0,1 МПа (1 кгс/см 2 ).
266.Какие требования необходимо соблюдать после пуска дизеля с турбонаддувом?
1. Выходить на частоту вращения коленчатого вала более 22,6 с
‘ (1300 об/мин) можно только через 3—5 мин работы двигателя. 2.Выходить на частоту вращения коленчатого вала более 22,6 с»‘ (1300 об/мин) можно только после того, как давление в корпусе подшипников турбокомпрессора будет выше 0,1 МПа (1 кгс/см 2 ). 3. Выходить на частоту вращения коленчатого вала более 22,6 с
‘ (1300 об/мин) можно только после полного прогрева двигателя до 80 °С.
267. Почему не допускается при пуске дизеля с турбонаддувом выходить на частоту вращения коленчатого вала более 22,6 с»‘ (1300 об/мин), если давление масла в корпусе подшипников турбокомпрессора ниже нормы?
1. Из-за недостатка масла перегревается колесо компрессора. 2. Из-за недостатка масла резко падает производительность компрессора, двигатель теряет мощность и экономичность. 3. Из-за недостатка масла возникают задиры подшипников турбокомпрессора.
268. Какие требования необходимо соблюдать при останове двигателя с турбокомпрессором?
1. Поработать 3—5 мин на минимальной частоте вращения коленчатого вала. 2. Поработать 1—2 мин на максимальной частоте вращения коленчатого вала. 3. Поработать 1—2 мин на минимальной частоте вращения коленчатого вала.
269. Почему при остановке двигателя с турбонаддувом нужно дать ему поработать 3—5 мин на минимальной частоте вращения коленчатого вала?
1. Для предотвращения появления трещин в межклапанных перемычках головок из-за перегрева. 2. Для предотвращения закоксовывания масляной полости и перегрева деталей подщипникового узла и уплотнения со стороны турбины. 3. Для предотвращения закоксовывания масляной полости и перегрева деталей подшипникового узла и уплотнения со стороны компрессора.
Система газотурбинного наддува и охлаждения наддувочного воздуха
СИСТЕМА ГАЗОТУРБИННОГО НАДДУВА И ОХЛАЖДЕНИЯ НАДДУВОЧНОГО ВОЗДУХА
СИСТЕМА обеспечивает за счет использования части энергии отработавших газов подачу предварительно сжатого и охлажденного воздуха в цилиндры двигателя. Это позволяет увеличить плотность заряда воздуха, поступающего в цилиндры, и в том же рабочем объеме сжечь большее количество топлива, т.е. повысить литровую мощность двигателя. Применение наддува на двигателе расширяет эксплуатационные возможности транспортного средства при движении в горных условиях.
Система газотурбинного наддува и охлаждения наддувочного воздуха двигателя (рисунок 24) состоит из двух взаимозаменяемых турбокомпрессоров (ТКР) 5 и 6, выпускных и впускных коллекторов и патрубков, теплообменника охлаждения наддувочного воздуха (ТОНВ) 1 типа «воздух-воздух», подводящих и отводящих трубопроводов. На некоторых комплектациях двигателей может устанавливаться один ТКР.
Выпускные коллекторы и патрубки системы изготовлены из высокопрочного чугуна. Уплотнение газовых стыков между установочными фланцами турбины ТКР, выпускных патрубков и коллекторов осуществляется прокладками из жаростойкой стали. Прокладки являются деталями одноразового использования и при переборках системы подлежат замене. Газовый стык между выпускным коллектором и головкой цилиндра уплотняется прокладкой из асбостального листа, окантованного лентой из жаростойкой стали.
Выпускные коллекторы крепятся к головкам цилиндров болтами. Для компенсации угловых перемещений, возникающих при нагреве, под головки болтов крепления выпускного коллектора устанавливаются специальные сферические шайбы.
Система гурбонаддува и охлаждения наддувочного воздуха двигателя должна быть герметична. Из-за утечки отработавших газов или воздуха снижается производительность ТКР, что приводит к снижению мощности двигателя. Кроме этого, при негерметичности впускного тракта чистого воздуха в ТКР и цилиндры двигателя попадает пыль, что приводит к «пылевому» износу лопаток колеса компрессора и деталей цилиндропоршневой группы и, а в итоге, к преждевременному выходу двигателя из строя.
Смазка подшипников ТКР осуществляется из системы смазки двигателя через фторопластовые трубки с металлической оплеткой. Слив масла из турбокомпрессоров осуществляется по стальным трубкам сильфонной конструкции в картер двигателя.
На двигателях устанавливаются ТКР модели ТКР 7С-6 или ТКР S2B/7624TAE/0,76D9 фирмы «BorgWamer Turbo Systems».
Рисунок 24 — Схема системы газотурбинного наддува и охлаждения наддувочного воздуха:
1 — теплообменник ОНВ; 2 — радиатор системы охлаждения; 3 — вентилятор; 4 — двигатель;5, 6 — турбокомпрессоры.
ТУРБОКОМПРЕССОР (рисунок 25) состоит из центростремительной турбины и центробежного компрессора, соединенных между собой подшипниковым узлом. Турбина с двухзаходным корпусом преобразовывает энергию выхлопных газов в кинетическую энергию вращения ротора турбокомпрессора, которая затем в компрессорной ступени превращается в работу сжатия воздуха.
Рисунок 25 — Турбокомпрессор:
1 — корпус компрессора; 2 — крышка; 3 — корпус подшипников; 4 — подшипник упорный; 5 — подшипник; 6 — кольцо стопорное; 7 — корпус турбины; 8 — кольцо уплотнительное; 9 — колесо турбины; 10 — вал ротора; 11 — экран турбины; 12, 17 — планки; 13, 18 — болты; 14 — маслосбрасывающий экран; 15 — втулка; 16 — маслоотражатель; 19 — гайка; 20 — колесо компрессора; 22 — диффузор; 21, 23 — кольцо уплотнительное (резиновое); 24 — переходник; 25 — прокладка.
Ротор и колесо компрессора динамически балансируются с высокой точностью на специальных балансировочных станках.
Втулка, маслоотражатель, колесо компрессора устанавливаются на вал ротора и затягиваются гайкой крутящим моментом 7,8. 9,8 Н-м (0,8. 1,0 кгс-м). После сборки ротор с колесом компрессора дополнительно не балансируется, лишь проверяется радиальное биение цапф вала.
Для устранения утечек воздуха в соединении «корпус компрессора — корпус подшипников» устанавливается резиновое уплотнительное кольцо 21.
Корпусы турбины и компрессора крепятся к корпусу подшипников с помощью болтов 13, 18 и планок 12, 17. Такая конструкция позволяет устанавливать корпусы под любым углом друг к другу, что в свою очередь облегчает установку ТКР на двигателе.
ТУРБОКОМПРЕССОРЫ S2B/7624TAE/0,76D9 правый и левый (обозначение левого турбокомпрессора 1274 970 0003, правого — 1274 970 0004) не имеют конструктивных отличий, отличаются только разворотом корпусов турбины и компрессора.
Турбокомпрессоры S2B/7624TAE/0,76D9 фирмы «BorgWamer Turbo Systems» и ТКР 7С-6 имеют аналогичную конструкцию и по установочным и присоединительным размерам унифицированы.
ВОЗМОЖНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ И ОБСЛУЖИВАНИЕ СИСТЕМЫ ГАЗОТУРБИННОГО НАДДУВА И ОХЛАЖДЕНИЯ НАДДУВОЧНОГО ВОЗДУХА
На своевременно и качественно обслуживаемом двигателе ТКР может безотказно работать в течение долгих лет.
Часто ТКР снимают с двигателей, когда в этом нет необходимости. Убедитесь в отсутствии неисправностей двигателя и только после этого демонтируйте ТКР. В большинстве случаев это позволяет избежать бесполезной замены ТКР.
Чаще всего встречаются следующие проявления неисправностей, связанные с ТКР:
— двигатель не развивает полную мощность;
— черный дым из выхлопной трубы;
— синий дым из выхлопной трубы;
— повышенный расход масла двигателем;
— шумная работа ТКР.
Низкая мощность двигателя, черный дым из выхлопной трубы.
Оба дефекта являются следствием недостаточного поступления воздуха в двигатель из-за засоренности воздушного фильтра либо утечек воздуха или отработавших газов из соединений в системе, либо неисправности ТКР.
Для устранения дефекта проверьте состояние воздушного фильтра и герметичность соединений в системе. При необходимости очистите или замените фильтрующий элемент, устраните негерметичность.
Проверьте легкость вращения ротора ТКР. Обычно ротор имеет небольшой осевой и радиальный люфты, но если при вращении рукой ротор задевает колесом турбины или компрессора о корпус, то налицо явный износ подшипников ТКР — замените ТКР.
Если после проверки всех элементов неисправности не обнаружены, значит, падение мощности возникло не из-за турбокомпрессора. Определите неисправность в самом двигателе.
Синий дым из выхлопной трубы, повышенный расход масла.
Появление синего дыма является следствием сгорания масла, причиной которого может быть либо его утечка из ТКР, либо неисправности в двигателе.
Прежде всего проверьте засоренность воздушного фильтра, поскольку повышенное разряжение на входе в ТКР вызывает засасывание масла из корпуса подшипников в компрессор.
На следующем этапе проверьте свободное вращения ротора и отсутствие задевания
колесами турбины и компрессора о корпусы — в случае задевания снимите и замените ТКР.
Иногда утечка масла происходит через турбину ТКР несмотря на ее исправность. Такое возможно при засорении сливного маслопровода или повышенном давлении в масляном картере двигателя.
Повышенная шумностъ работы ТКР.
При постороннем шуме в ТКР проверьте герметичность всех трубопроводов и соединений системы. При необходимости подтяните болты, гайки и хомуты, замените уплотнительные прокладки.
Проверьте легкость вращения ротора и отсутствие задевания колесами турбины и компрессора о корпусы и повреждения их посторонними предметами, при необходимости замените ТКР.
Повреждения ТКР происходят, в основном, по трем главным причинам:
— попадание посторонних предметов.
В первую очередь от недостатка и загрязнённости масла выходят из строя подшипники ТКР, после чего могут последовать задевание колёсами турбины и компрессора о корпусы, износ уплотнительных колец. В дальнейшем разрушается вал ротора. Поэтому необходимыми условиями нормальной работы подшипникового узла являются своевременная замена масла и фильтрующих элементов масляного фильтра двигателя, а также применение рекомендованных заводом — изготовителем двигателей марок масел.
Следует обратить внимание на правильность запуска и останова двигателя. Если заглушить работающий на высоких оборотах двигатель, ротор ТКР продолжит вращаться без смазки, поскольку давление моторного масла при этом почти равно нулю — произойдет повреждение подшипников и уплотнительных колец ТКР. Поэтому перед остановкой двигателя после работы под нагрузкой необходимо установить режим холостого хода длительностью не менее 3 минут. По тем же причинам очень важно перед нагружением дать двигателю поработать на холостых оборотах в течение 2.. .5 минут.
Все вышеперечисленные неисправности можно избежать при правильном и регулярном обслуживании двигателя.
Регулярно проверяйте герметичность системы.
При ТО-2 рекомендуется проводить контроль герметичности системы газотурбинного наддува и охлаждения надувочного воздуха двигателя с помощью приспособления И 801.49.000 дымом со сжатым воздухом. Во избежание срыва и раздутия шлангов, давление подаваемого во впускной тракт воздуха не должно превышать 20 кПа (0,7 кгс/см 2 ). Места неплотностей определять по выходящему дыму. Если дым не выходит в течение 3 минут, то воздушный тракт герметичен.
Легкость вращения роторов ТКР проверяется при снятом приемном патрубке системы выпуска отработавших газов рукой в его крайних осевых и радиальных положениях. Ротор должен вращаться легко, без заеданий и касаний о неподвижные детали ТКР. Осевой люфт ротора нового ТКР должен быть в пределах 0,06. 0,15 мм, диаметральный люфт -0,45.. .0,65 мм. Допустимое значение осевого люфта в эксплуатации — до 0,3 мм, диаметрального люфта — до 0,9 мм.
Один раз в два года ТКР рекомендуется снять с двигателя для очистки центробежного компрессора, общей диагностики и технического обслуживания.
ТКР рекомендуется снимать вместе с выпускным коллектором, а затем отсоединить его от коллектора.
Очистку центробежного компрессора необходимо выполнить в следующей последовательности:
1. На торцовые поверхности корпуса компрессора и крышки нанести совмещенные риски. Отвернугь болты крепления корпуса компрессора. Легкими ударами молотка по бо бышкам снять корпус компрессора. Осмотреть резиновое уплотнительное кольцо в пазе крышки. При обнаружении дефектов (надрезы, потеря упругости) уплотнительное кольцо заменить на новое.
2. Осмотреть лопатки колеса компрессора. При обнаружении следов контакта с корпусом компрессора, деформации лопаток или их разрушения ТКР подлежит ремонту на специализированном предприятии или замене.
3. Промыть внутреннюю полость корпуса компрессора, поверхность крышки ветошью смоченной в дизельном топливе. При чистке колеса компрессора межлопаточные поверхности рекомендуется прочистить волосяной щеткой с использованием дизельного топлива;
4. Проверить легкость вращения ротора, заедание ротора не допускается.
5. Перед сборкой необходимо смазать уплотнительное кольцо моторным маслом, совместить риски, установить корпус компрессора на диск крышки, затянуть болты динамометрическим ключом.
Еще раз проверить легкость вращения ротора. В крайних осевых и радиальных положениях колеса ротора не должны контактировать с корпусными деталями.
Ввиду того, что ротор турбокомпрессора балансируется с высокой точностью, полная разборка, ремонт и обслуживание агрегатов наддува должны осуществляться на специализированных предприятиях, имеющих необходимое оборудование, инструменты, приспособления, приборы и обученный персонал.
При сезонном техническом обслуживании необходимо слить накопившийся в ТОНВ конденсат для чего перевернуть ТОНВ в вертикальной плоскости патрубками вниз и дать стечь остаткам возможного конденсата и масла.
Продуть по фронту матрицы каждый ряд теплообменных пластин между трубками с каждой стороны струей сжатого воздуха, не допуская их деформации.
В случае сильного загрязнения теплообменных пластин матрицу ТОНВ промыть под струей горячей воды с использованием волосяной щетки или способом окунания в ванне с горячей водой.
После мойки матрицу по фронту продуть сжатым воздухом, не допуская деформации поверхностей теплообменных пластин. Сушка осуществляется струей горячего воздуха.