Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Система газотурбинного наддува

Система газотурбинного наддува

Мы на связи

Телефоны:
звонок по России бесплатный

СИСТЕМА ГАЗОТУРБИННОГО НАДДУВА , за счет использования части энергии отработавших газов, обеспечивает подачу предварительно сжатого 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 на автомобилях КамАЗ расширяет их эксплуатационные возможности при движении на затяжных подъемах, по пересеченной местности и в горных условиях.

Система газотурбинного наддува двигателя состоит из двух взаимозаменяемых турбокомпрессоров, выпускных и впускных коллекторов и патрубков (см. рисунок).

Турбокомпрессоры устанавливаются на выпускных патрубках по одному на каждый ряд цилиндров. Выпускные коллекторы и патрубки изготовлены из высокопрочного чугуна ВЧ50. 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 асбостального листа, окантованного металлической плакированной лентой.

Выпускные коллекторы выполняются цельнолитыми и крепятся к головкам цилиндров болтами и контрятся замковыми шайбами. Для компенсации угловых перемещений головки болта крепления выпускного коллектора, возникающих при нагреве,под головку болта устанавливается специальная сферическая шайба.

Впускные коллекторы и патрубки выполняются литыми из алюминиевого сплава АК9ч и соединяются между собой при помощи болтов. Стыки между коллекторами и патрубками уплотняются паронитовыми прокладками. Для выравнивания давления между двумя рядами цилиндров на впускные коллекторы устанавливается объединительный патрубок.

Система турбонаддува двигателя должна быть герметична. При нарушении герметичности выпускного тракта снижается частота вращения ротора турбокомпрессора, а следовательно, к уменьшается количества воздуха, нагнетаемого в цилиндры, что приводит к увеличению теплонапряженности 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. Трубки слива между собой соединяются резиновым рукавом, который стягивается хомутами.

Воздух в центробежный компрессор поступает из воздухоочистителя, сжимается и подается под давлением во впускной патрубок двигателя. Выпускной патрубок компрессора и впускной патрубок между собой соединяются теплостойким резиновым рукавом, который стягивается хомутами.

На двигателе устанавливается турбокомпрессор ТКР7С или ТКР7Н (рис. Турбокомпрессор ТКР 7С, Турбокомпрессор ТКР 7 H ), технические характеристики которых приведены в таблице 2.

Таблица 2 ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТУРБОКОМПРЕССОРОВ

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.

Читать еще:  Почему двигатель автомобиля нужно мыть летом?

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.

Читать еще:  Lifan smily двигатель от какой машины

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».

Турбокомпрессор – сердце системы агрегатного наддува воздуха

  • Сертификаты
  • Договора
  • Каталог Рубена
  • Применяемость ремней Rubena
  • Каталог применяемости турбокомпрессоров
  • Технические данные по ремням Rubena

Турбокомпрессоры являются основными компонентами системы агрегатного наддува двигателей внутреннего сгорания. Их применяют, чтобы увеличивать мощность двигателя без серьезного конструктивного вмешательства.

С помощью турбокомпрессора давление, в первую очередь, увеличивается во впускном тракте двигателя. Благодаря чему в камеры сгорания подается большее количество топливно-воздушной смеси. Сгорание осуществляется при высокой температуре, в процессе образуется много газов, потому давление, оказываемое на поршень, увеличивается, а мощность и крутящий момент растут.

Цена на турбокомпрессор для КАМАЗа невысока, однако установив его можно увеличить мощность двигателя от 20 до 50%.

Какими бывают турбокомпрессоры?

По назначению:

  • для двухступенчатых систем

Для таких систем используется пара турбокомпрессоров, которые работают поочередно и воздействуют на одну группу цилиндров.

  • для одноступенчатых систем

На один двигатель может устанавливаться как один турбокомпрессор, так и несколько. Они воздействуют на разные цилиндры.

  • для последовательно-параллельных и последовательных систем

Оба агрегата, которые могут обладать как одинаковыми, так и разными характеристиками, работают на одну и ту же группу цилиндров.

По применяемости турбокомпрессоры делятся на 2 большие группы. Первая – по типу двигателя. В эту группу попадают бензиновые, газовые, дизельные и другие агрегаты. Вторая группа – по мощности и объему двигателя. В нее попадают турбокомпрессоры большой, средней и малой мощности, модели для высокооборотистых двигателей и другие.

Какие турбины устанавливают на турбокомпрессоры?

Предпочтение отдается двумя типам турбин: радиальным (их также называют радиально-осевыми и центростремительными) и осевым. Изделия первого типа подают отработавшие газы на крайние точки крыльчатки турбины. Газы движутся от краев к центру, а затем выводятся в направлении оси. На осевых турбинах все происходит с точностью да наоборот. Поток газов подается в центральную часть крыльчатки, а его вывод осуществляется с краев.

Как правило, радиальные турбины устанавливают на двигатели небольшого объема. На мощных агрегатах предпочитают использовать осевые модели. И радиальные, и осевые турбины комплектуют центробежным компрессором. Он подает воздух в центр крыльчатки и отводит его к крайним точкам.

Функционал турбокомпрессоров

В некоторых моделях предусмотрено 2 входа, в каждый из которых поступают отработавшие газы из одной группы цилиндров. Благодаря такому методу подачи перепады давления снижаются, а стабильность наддува увеличивается.

Читать еще:  Вибрация двигателя на холостых оборотах дэу матиз

Турбина может быть укомплектована скользящим кольцом или подвижными лопастями. С помощью этих деталей можно регулировать поток газов и перенаправлять его на рабочее колесо. Это дает возможность менять характеристики турбокомпрессора, учитывая режим работы двигателя.

Давление турбины и наддув двигателя

Для повышения мощности двигателя внутреннего сгорания используется технология наддува воздуха. Данная схема распространена на силовых агрегатах дизельного типа, где подача осуществляется под избыточным давлением. В результате общая масса обогащенной смеси увеличивается, что приводит к росту мощности силового агрегата.

Технологические особенности наддува

В наддуве воздуха в двигатель особая роль отводится специальным нагнетателям. Технология отлично подходит для дизельных агрегатов, так как в момент впускного тракта сжатие распространяется только на воздушную массу. Качественный наддув достигается за счет комплексной регулировки. Большой крутящий момент возможен при помощи равномерного наддува и снижения сжатия.

Наиболее распространенными нагнетателями являются:

  • турбированный. Отбор мощности осуществляется от газодинамической цепи между двигателем и нагнетателем.
  • механический. Отбор мощности проводится непосредственно от коленвала ДВС.

Важным показателем, характеризующий степень наполнения дизеля при помощи наддува является коэффициент наполнения. Данный показатель является результатом соотношения количества заключенной воздушной массы в цилиндре к рабочему объему силового агрегата. Как правило, К находится в диапазоне 0,849-2,999 единиц.

Основные виды наддува

Динамический

Динамический наддув достигается за счет применения эффекта непосредственно во впускном тракте. Равномерное распределение воздушных масс по всем цилиндрам возможно, благодаря конструкционным особенностям впускной системы. Современные ДВС дизельного типа оснащены специальными нагнетателями. При этом инженеры делают механизм впускного тракта максимально коротким. В результате это влияет на качество динамики и управление рециркуляционными процессами ОГ.

Турбированный

Работа турбонагнетателя от выхлопных газов имеет наиболее широкое применение. Данная технология позволяет увеличить крутящий момент и общую мощность. Компрессор ставится на легковые и грузовые транспортные средства, сохраняя высокий уровень КПД. Особенность технологической схемы является возможность выхода на высокий крутящий момент при низких частотах коленвала. Она отлично подходит, когда давление наддува регулируется при помощи электроники.

Принцип действия турбонагнетателя

Конструкция турбонагнетателя представлена несколькими устройствами газодинамического типа. Функциональное значение газовой турбины сводится к восприятию энергии потока ОГ. Компрессорная часть надежно закреплена соединительным валом с турбиной, что позволяет качественно сжимать входящие воздушные потоки.

Принцип действия наддува воздуха в дизельном двигателе следующий:

  • Раскручивание вала начинается с поступления горячего ОГ непосредственно на турбину. Частота вращения при этом составляет 200 тыс. оборотов в минуту.
  • Перемещение ОГ к оси, а затем к выпускному тракту.
  • Радиальный компрессор приходит в действие, благодаря валу.

Использование аксиальных турбин технически аргументированно для силовых агрегатов большого объема. Устройства отличаются высокой эффективностью в работе. Существует несколько принципов наддува. При постоянном давлении наблюдается снижение расхода топлива. Такая схема применяется на мощных дизельных генераторах и стационарных установках. Турбины с разделенным потоком оснащены двумя внешними клапанами. Для быстрого выхода на рабочий режим нагнетатель устанавливается ближе к выпускному клапану.

Конструкция нагнетателей

Регулировка давления наддува позволяет не перегружать функционирование ДВС. Данное действие выполняется при помощи различных нагнетателей (с изменяемой геометрией, с перепуском ОГ и дросселированные). Использование перепускного клапана позволяет снижать уровень сжатия и нагнетать поток в турбину. Конструкция нагнетателя имеет ряд технических особенностей. Так, при выходе из строя блока управления, специальный перепуск открывается в автоматическом режиме. Это позволяет исключить поломку дизеля при высоких нагрузках.

Порядок измерения давления

Замер давления на компрессоре проводится при помощи монометра и шланги с переходниками. При этом результаты фиксируются под нагрузкой двигателя. Порядок выполнения работ следующий:

  • определение максимально допустимого давления в инструкции к ДВС;
  • монтаж одного конца шланги к выпускному коллектору. Второй выводится аккуратно в салон;
  • присоединение манометра к отверстию;
  • прогреваем двигатель авто;
  • разгоняем транспортное средство по ровной дороге до 3000 оборотов;
  • контролируя движение педалью газа, следим за показанием манометра.

Если зафиксированный показатель на дизеле недостаточный, проводится комплексная проверка турбокомпрессора на предмет технической исправности.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector