Avtoargon.ru

АвтоАргон
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

ООО «Специальное конструкторское бюро турбонагнетателей» (СКБТ)

ООО «Специальное конструкторское бюро турбонагнетателей» (СКБТ)

Товары и услуги 4

Контакты:

Телефоны:

Приемная (8412)36-83-00; Факс (8412) 35-10-12

Коммерческий директор (8412) 35-08-89; 36-83-18

Руководитель направления МТО (материально-технического обеспечения) Факс (8412) 35-05-26; Телефон 36-83-59

E-mail:

Официальный сайт:

Адрес:

440034, Пензенская область,
г. Пенза, ул. Калинина, 128

Турбокомпрессоры для тепловозных дизелей.

Описание

Турбокомпрессоры для тепловозных дизелей.

Подробное описание:

Турбокомпрессоры для тепловозных дизелей.

Запасные части на турбокомпрессоры типа 4ТК для тепловозов М62 с дизелями типа 12ДН23/30,

Запасные части на турбокомпрессоры 6ТК для тепловозов 2ТЭ116, 2ТЭ10 и ТЭП70 с дизелями типа 16ЧН26/26.

Запасные части на турбокомпрессоры 9ТК. «СКБТ» имеет возможность на собственных производственных площадях изготавливать узлы и детали, взаимозаменяемые с деталями и узлами для турбокомпрессора 9ТК производства ОАО «ХК Коломенский завод». Так, например, для замены ротора 9ТК.04.000 разработан ротор ТК35.06.000 конструкции «СКБТ». Ротора полностью взаимозаменяемы, но детали, входящие в ротор ТК35 (колесо компрессора, лопатка турбины), не взаимозаменяемы с деталями 9ТК.

Запасные части на турбокомпрессоры ТК18:

ТК18Н-02 маневровый тепловоз ТГМ4, ТГМ4А.

ТК18С-21 маневровый тепловоз Завод — изготовитель двигателя ОАО “Волжский дизель им. Маминых”, г. Балаково

ТК18В-28 СБ1 Завод — изготовитель двигателя ОАО “Волжский дизель им. Маминых”, г. Балаково

ТК 18В-36 Тепловозный, Карьерный автосамосвал

ТК18В-37 тепловозный двигатель

ТК18С-44 тепловозный двигатель

ТК18В-47 тепловоз ТГМ –6Д ОАО “Волжский дизель им. Маминых”, г. Балаково

ТК18В-56 СБ1 СБОРКА2 тепловоз ТЭМ7А

ТК18В-57 СБ2 Завод — изготовитель двигателя ООО «УДМЗ», г. Екатеринбург

ТК18В-57 СБ1 Тепловоз ТЭМ14 ДГ-882Л

ТК18В-57СБ3 ТГМ-6Д ДГ882Л

ТК 23С-01 Тепловозный, Нефтебуровой двигатель ОАО «Коломенский завод»

ТК23С-44 тепловозный двигатель ОАО “Пензадизельмаш”, г. Пенза.

ТК23В-53 тепловоз ТЭМ 21 ОАО «Коломенский завод»

ТК30Н-17Ж. На маневровых тепловозах марки ТЭМ2, которые широко используются как в системе МПС, так и в системе ППЖТ, в качестве силовой установки применяются дизели 6ЧН31, 8/33 (ПДГ1М) с турбокомпрессорами ТК30Н-17Ж. Разработчиком турбокомпрессоров ТК30Н-17Ж является «СКБТ», а серийно они, наряду с «СКБТ», изготавливаются ОАО «Пензадизельмаш».
Конструкция турбокомпрессора отработана, он удобен и прост в обслуживании, надёжен в эксплуатации. В эксплуатации турбокомпрессоры ТК30Н-17Ж находятся уже длительное время и каких-либо серьезных претензий по их качеству со стороны работников депо и транспортных цехов не имеется. В системах МПС и ППЖТ для этих турбокомпрессоров создана хорошая ремонтная база, а снабжение их запасными частями без затруднений могут обеспечить «СКБТ» и «Пензадизельмаш»

ТК 30Н-26 Судовой / Тепловозный

ТК 30С-02 Тепловозный, Карьерный автосамосвал

ТК33Н-02 тепловоз ЧМЭ 3. на этих тепловозах установлены дизели Чешского завода ČKD NM марки K6S310DR с турбокомпрессорами марки PDH50V С2-В2 производства завода PBS Velka Biteš (Чехия). Большинство этих тепловозов эксплуатируются уже длительное время и многие из них требуют ремонта. Как правило, при ремонтах требуется замена или капремонт турбокомпрессоров, которые до последнего времени приобретались в Чехии. Учитывая потребность эксплуатации в турбокомпрессорах для ремонта тепловозов ЧМЭ3, «СКБТ» разработало свой турбокомпрессор ТК33Н-02 применительно к дизелю К6S310DR, взаимозаменяемый с турбокомпрессором PDH50V С2-В2. Турбокомпрессор ТК33Н-02 предназначен для наддува дизелей К6S310DR мощностью 1350 л.с. (993 к Вт) при 750 об/мин.
Турбокомпрессор ТК33Н-02 разработан с целью обеспечения более эффективных параметров на промежуточных режимах работы дизеля в эксплуатации за счет: повышения давления наддува; снижения температуры выпускных газов по цилиндрам и соответственно, уменьшения нагарообразования в них и деталях газовыпускного тракта; уменьшения среднеэксплуатационного расхода топлива, а также возможности увеличения мощности дизеля до 1500 л.с. (1103 кВт) при 775 об/мин. В настоящее время турбокомпрессоры ТК33Н-02 выпускаются «СКБТ» серийно по техническим условиям ТУ24.06.1039-98. С начала производства в 1995 году «СКБТ» уже изготовило и поставило в эксплуатацию по заказу ОАО «РЖД» более 500 таких турбокомпрессоров, которые успешно работают на многих железных дорогах России.
За это время каких-либо внеплановых ремонтов и простоев тепловозов ЧМЭ3 по вине турбокомпрессоров ТК33Н-02 не имелось.

ТК34Н-19 тепловозный тепловозный ОАО “Брянский машиностроительный завод”. Основной парк пассажирских и грузовых магистральных тепловозов на железных дорогах Российской Федерации и других стран СНГ составляют локомотивы типа 2ТЭ10 (Л, В, М, С, У и Т). На этих тепловозах установлены дизели типа 10Д100 различных модификаций (10Д100, 10Д100М, 10Д100М1 и 10Д100М1А), укомплектованные турбокомпрессорами типа ТК34 также различных модификаций (ТК34Н-04С, ТК34С-09, ТК34Н-15). Эти турбокомпрессоры были разработаны более 20 лет назад в процессе совершенствования системы воздухоснабжения дизелей типа 10Д100 с изменением передаточного отношения в приводе воздуходувки второй ступени наддува. В настоящее время их технические характеристики уже не соответствуют современным требованиям. Кроме того, наличие в эксплуатации трех модификаций турбокомпрессоров ТК34, имеющих к тому же некоторые невзаимозаменяемые конструктивные элементы, вызывает затруднения с ремонтом турбокомпрессоров и заказом запасных частей для них. Учитывая данное обстоятельство,«СКБТ» совместно с ВНИИЖТ разработана единая модификация турбокомпрессора ТК34, обладающая улучшенными техническими характеристиками и применимая для всех как ранее 65445 выпущенных модификаций дизелей типа 10Д100, так и для вновь изготавливаемых. В турбокомпрессорах ТК34Н-19 применена новая проточная часть компрессора и турбины, позволяющая повысить КПД турбокомпрессора и значительно увеличить запас прочности, благодаря применению новых материалов. Испытания дизеля 10Д100Б с новым турбокомпрессором ТК34Н-19 на стенде завода тепловозных дизелей ОАО «Брянский машзавод» показали, что турбокомпрессор ТК34Н-19 обеспечивает: увеличение расхода воздуха на всех режимах тепловозной характеристики; снижение температуры газа по цилиндрам и перед турбиной; уменьшение дымности выхлопных газов; уменьшение расхода топлива на частичных режимах тепловозной характеристики. Турбокомпрессоры ТК34Н-19 могут устанавливаться на все модификации дизелей типа 10Д100 с передаточным отношением в приводе воздуходувки второй ступени наддува i = 10; 10,6; 11; 8,9 с корректировкой площади соплового аппарата и пригодны для замены турбокомпрессоров ТК34Н-04, ТК34Н-15 и ТК34С-09, ранее установленных на указанных выше дизелях. Образцы турбокомпрессора ТК34Н-19 успешно прошли эксплуатационные испытания. В настоящее время турбокомпрессоры ТК34Н-19 выпускаются ОАО «СКБТ» серийно по техническим условиям ТУ24.06.1043-2002. Подтверждением эффективности применения турбокомпрессоров ТК34Н-19 стало внесение их в следующие программы РЖД:
— «Комплексная модернизация тепловозов серии ТЭ10 с целью снижения эксплуатационных издержек (2005г)»; «Перечень работ выполняемых при капитальном ремонте тепловозов серии ТЭ10 направленных на повышение технической надежности тепловозов и снижение эксплуатационных затрат (2004)»; «Программа производства дополнительных работ в условиях заводов ЖДРМ в 2008 году» и др. ОАО «СКБТ» готово поставлять турбокомпрессоры ТК34Н-19 железным дорогам в требуемом количестве. Кроме того, по согласованию с ВНИИЖТ и Департаментом локомотивного хозяйства ОАО «РЖД» , «СКБТ» разработало и утвердило технические условия ТУ24.06.19.008-2001 на комплект для модернизации турбокомпрессоров ТК34Н-15 и ТК34С-09 в ТК34Н-19 в условиях локомотивных депо. Инструктивное указание по проведению модернизации входит в состав комплекта. Комплект узлов и деталей, необходимых для проведения модернизации, ОАО «СКБТ» также готово поставлять заинтересованным депо и дорогам в необходимом количестве. В 2002 году Министерством путей сообщения утверждены технические требования на проведение капитального ремонта и модернизации дизелей 10Д100 для установки на тепловозы 2ТЭ10. Согласно этих технических требований, при проведении капитального ремонта на дизеле 10Д100, должен быть установлен турбокомпрессор ТК34Н-19.

ТК35В-36 тепловозный. «СКБТ» с 2001 года осуществляет поставки в эксплуатацию турбокомпрессоров ТК41В-21, ТК41В-22 и ТК41В-25, предназначенные для наддува тепловозных дизель-генераторов 1А-9ДГ исп.2, 2А-9ДГ и 1А-9ДГ исп.3 соответственно (тепловозы 2ТЭ116, ТЭП70, ТЭ10К). С 2003 года дизель-генераторы 1А-9ДГ исп.3 и 1А-9ДГ исп.2 на ОАО «Коломенский завод» комплектуются турбокомпрессорами ТК41В-25 и ТК41В-21. Турбокомпрессоры ТК41В-21, ТК41В-22 и ТК41В-25 успешно эксплуатируются на всех железных дорогах России, а так же в Казахстане, Белоруссии, Украине, Молдавии и др. На базе зарекомендовавшей себя конструкции турбокомпрессоров ТК41 разработана новая серия перспективных турбокомпрессоров ТК35В с увеличенным КПД турбокомпрессора и возможностью работы на высоких Пк до степени повышения давления Пк=4,5. Турбокомпрессор ТК35В-36 предназначен для наддува тепловозного дизель-генератора 18-9ДГ (тепловоз 2ТЭ116К). Турбокомпрессор по своим присоединительным размерам к дизелю и его системам полностью взаимозаменяем с турбокомпрессором типа
6ТК12 (6ТК12.00.000СПЧ), устанавливаемым на дизель. Высокие параметры турбокомпрессора были подтверждены при стендовых испытаниях в ОАО «СКБТ» и на «Коломенском заводе» при испытаниях на дизель-генераторе 18-9ДГ. Турбокомпрессор ТК35В-36 унифицирован с турбокомпрессорами серии ТК41В-21 по основным узлам, влияющим на эксплуатационную надежность и простоту обслуживания. Изготовление оригинальных деталей проточной части ведется на высокотехнологичном оборудовании фирм «HERMLE и BOEHRINGER» (Германия) с применением современных технологий, что обеспечивает стабильность качества и надежность.

Читать еще:  Горит лампа неисправности систем двигателя на дэу нексия

Наши специалисты обеспечат техническую помощь при установке турбокомпрессоров ТК35В-36 на дизель-генератор 18-9ДГ при замене турбокомпрессоров 6ТК12. Прилагаемая эксплуатационная документация, включающая каталоги, ремонтную документацию, руководство по эксплуатации, позволят эффективно проводить техническое обслуживание и ремонт.

ТК35В-33 тепловоз 2ТЭ25

ТК35В-34 тепловоз 2-М62-ММ.

ТК35В-35 тепловозный двигатель

ТК35В-35(01) тепловозный двигатель

ТК41В-21 тепловозный. В «СКБТ» разработаны новые турбокомпрессоры ТК41В-21, ТК41В-22 и ТК41В-25, предназначенные для наддува дизелей 16ЧН26/26 полной мощностью 3060 л.с., 4000 л.с. и 3000 л.с. при частоте вращения коленчатого вала 850 об/мин или 1000 об/мин в составе тепловозных дизель-генераторов 1А-9ДГ исп.2, 2А-9ДГ и 1А-9ДГ исп.3 соответственно (тепловозы 2ТЭ116, ТЭП70, 2ТЭ10К). Эти турбокомпрессоры по своим присоединительным размерам к дизелю и его системам взаимозаменяемы со штатными турбокомпрессорами типа 6ТК [1-6ТК.00.000спч, 1-6ТК.00.000спч-02 и 1-6ТК.00.000спч-04], которые устанавливаются на дизели 16ЧН26/26 при их постройке.

ТК41В-25 Тепловозный. В «СКБТ» разработаны новые турбокомпрессоры ТК41В-21, ТК41В-22 и ТК41В-25, предназначенные для наддува дизелей 16ЧН26/26 полной мощностью 3060 л.с., 4000 л.с. и 3000 л.с. при частоте вращения коленчатого вала 850 об/мин или 1000 об/мин в составе тепловозных дизель-генераторов 1А-9ДГ исп.2, 2А-9ДГ и 1А-9ДГ исп.3 соответственно (тепловозы 2ТЭ116, ТЭП70, 2ТЭ10К). Эти турбокомпрессоры по своим присоединительным размерам к дизелю и его системам взаимозаменяемы со штатными турбокомпрессорами типа 6ТК [1-6ТК.00.000спч, 1-6ТК.00.000спч-02 и 1-6ТК.00.000спч-04], которые устанавливаются на дизели 16ЧН26/26 при их постройке.

ТК41В-22 Тепловозный ТЭП70. В «СКБТ» разработаны новые турбокомпрессоры ТК41В-21, ТК41В-22 и ТК41В-25, предназначенные для наддува дизелей 16ЧН26/26 полной мощностью 3060 л.с., 4000 л.с. и 3000 л.с. при частоте вращения коленчатого вала 850 об/мин или 1000 об/мин в составе тепловозных дизель-генераторов 1А-9ДГ исп.2, 2А-9ДГ и 1А-9ДГ исп.3 соответственно (тепловозы 2ТЭ116, ТЭП70, 2ТЭ10К). Эти турбокомпрессоры по своим присоединительным размерам к дизелю и его системам взаимозаменяемы со штатными турбокомпрессорами типа 6ТК [1-6ТК.00.000спч, 1-6ТК.00.000спч-02 и 1-6ТК.00.000спч-04], которые устанавливаются на дизели 16ЧН26/26 при их постройке.

Турбокомпрессоры типа ТК32 для тепловозов ТЭ10МК и 2ТЭ116

Производитель: ОАО Пензадизельмаш

В 2008 г. ОАО «Пензадизельмаш» разработано и поставлено на производство новое семейство турбокомпрессоров – ТК32.

Турбокомпрессоры ТК32 предназначены для установки на дизель-генераторы 1А-9ДГ исп.2 и 1А-9ДГ исп. 3 производства ОАО «Коломенский завод». ТК32 производятся на замену турбокомпрессоров типа 6ТК производства ОАО «Коломенский завод» и ТК41В-21 и ТК41В-25 производства ОАО «СКБТ».

Турбокомпрессоры ТК32 (рисунок 1) производятся в следующих модификациях:

ТК32 – 07 предназначены для установки на дизель-генераторы 1А-9ДГ исп.3. в составе тепловозов ТЭ10МК. Турбокомпрессоры ТК32-07 взаимозаменяемы с турбокомпрессорами 6ТК и ТК41-25.

Технические условия ТУ24.06.05.046-2008.

Турбокомпрессоры ТК32 – 09 предназначены для установки на дизель-генераторы 1А-9ДГ исп.2. в составе тепловозов ТЭ116. Турбокомпрессоры ТК32-09 взаимозаменяемы с турбокомпрессорами 6ТК и ТК41-21.

Технические условия ТУ24.06.05.048-2008.

В апреле 2008 г.на ОАО «Коломенский завод» были проведены сравнительные испытания дизель-генератора 1А-9ДГ исп.3 с турбокомпрессорами ТК32-07 и ТК41В-25.

Сравнительные параметры, полученные при испытаниях, приведены в таблице 1 (номинальный режим).

Как видно из таблицы, все сопоставляемые параметры турбокомпрессора ТК32-07 выше по сравнению с ТК41В-25. Положительные результаты сравнительных испытаний послужили основанием для совместного решения ОАО «Коломенский завод» и ОАО «Пензадизельмаш» о заключении договора на поставку турбокомпрессоров ТК32-07.

По сравнению с турбокомпрессорами 6ТК турбокомпрессоры ТК32 имеют следующие особенности:

  • Конструктивную схему (опоры ротора по концам) традиционную для турбокомпрессоров ОАО «Пензадизельмаш». Эта схема по сравнению с 6ТК имеет меньшие скорости в подшипниках и, как следствие, большие надежность и ресурс подшипников. Работоспособность подшипников сохраняется при появлении дисбаланса ротора, в 10 раз превышающего первоначальный.
  • Конструкция основных узлов (подшипники, ротор, входник, корпус компрессора) унифицирована с серийными турбокомпрессорами ТК30С-02, устанавливаемыми на тепловозах ТЭМ7 и проверена в длительной (более 30 лет) эксплуатации.
  • Масса турбокомпрессора ТК32, имеющего чугунные корпуса, одинакова с массой турбокомпрессора 6ТК, имеющего алюминиевые корпуса, что предопределяет более низкую цену турбокомпрессоров ТК32.
  • Запасные части к турбокомпрессорам ТК32 (подшипники, уплотнительные кольца и др.) имеют также более низкую цену, так как унифицированы с серийными ТК30С – 02.
  • По сравнению с турбокомпрессорами ТК41В-25 турбокомпрессоры ТК32 имеют следующие особенности:
  • В результате комплекса конструкторских и экспериментальных работ удалось создать компрессор с увеличенной пропускной способности, что позволило на параметры дизель-генератора 1А-9ДГ исп. 2 исп.3 применить компрессор с уменьшенным диаметром колеса компрессора – 340 мм вместо 420 мм у ТК41-21 ТК41-25 и 390 мм у 6ТК. Соответственно были уменьшены размеры корпусных деталей, что позволило уменьшить массу турбокомпрессора почти в 1,5 раза по сравнению с ТК41В-21 и ТК41В-25, что в свою очередь предопределяет его более низкую цену.
  • Турбокомпрессоры ТК32 имеют более высокий КПД и меньшую (в 2 раза) инерционность ротора, что понижает эксплуатационный расход топлива и температуру газа перед турбиной, как на стационарных, так и на переходных процессах.

Принцип работы турбины на дизеле

Принцип работы турбины на дизельном двигателе

Мотор, на который установлен турбонаддув, называется турбодизелем.

Устройство турбины дизельного двигателя

Турбокомпрессор выполняет задачу по нагнетанию воздуха под давлением в цилиндры мотора: чем больше будет воздуха, тем больше топлива силовой агрегат сможет сжечь, что, в свою очередь, приведет к увеличению мощности двигателя без увеличения объема имеющихся цилиндров.

Турбонаддув имеет особую конструкцию из двух элементов:

  • турбина;
  • компрессор.

Компрессор усиливает поступление воздуха в топливную систему. Составные части компрессора находятся в алюминиевом корпусе. Внутри находится ротор, закрепленный на оси турбины. Вращаясь, ротор вбирает воздух: большая скорость вращения приводит к большему количеству попавшего внутрь воздуха. Для набора скорости существует турбина.

Турбина состоит из корпуса с ротором внутри. Поскольку все элементы устройства взаимодействуют с газами высокой температуры, они изготавливаются из специальных материалов, невосприимчивых к такому воздействию.

Как работает турбина на дизельном двигателе

Ротор и ось, на которой он закреплен, вращаются в разных направлениях. Частота вращения довольно велика, поэтому элементы плотно прижимаются друг к другу.

Принцип работы турбины на дизельном двигателе следующий:

  • компрессор обеспечивает поступление воздуха из окружающей среды, который смешивается с дизельным топливом и затем направляется в цилиндры;
  • топливно-воздушная смесь загорается, начинают двигаться поршни. По ходу этого процесса образуются газы, поступающие в выпускной коллектор;
  • скорость движения газов, оказавшихся в корпусе, значительно возрастает. Вступая во взаимодействие с ротором, они приводят его во вращающееся положение;
  • вращение передается компрессорному ротору (за это отвечает вал), который снова втягивает новую порцию воздуха.

Таким образом, принцип работы основывается на взаимосвязи: чем сильнее вращается ротор, тем больше поступает воздуха, но при этом ротор увеличивает скорость вращения, если количество воздуха возрастает.

Как работает турбонаддув

Чтобы разобраться в работе турбонаддува, для начала следует уяснить понятия турбоподхвата и турбоямы.

Турбоподхват – ситуация, когда набравший скорость ротор увеличивает поступление воздуха в цилиндры, следствием чего становится повышение мощности двигателя.

Турбояма – момент небольшой задержки, наблюдаемый в работе турбины при увеличении количества поступившего горючего, что достигается нажатием на педаль газа. Задержка вызвана временем, которое нужно ротору для его разгона газами.

Турбонаддув увеличивает давление отработанных газов за счет более интенсивной работы двигателя. В то же самое время повышается и давление наддува: этот процесс требует контроля и регулировки, поскольку при достижении высоких значений велика вероятность поломки. Функции регулировки давления возложены на клапан, контролем предельно возможных значений занимаются мембрана и пружина с определенными значениями жесткости (когда достигается максимально допустимая величина, мембрана открывает клапан).

Работа турбины дизельного двигателя также требует контроля давления:

  1. компрессор через клапан, дабы снизить давление, сбрасывает лишний забранный воздух;
  2. когда давление поступившего воздуха достигает максимально допустимой величины, клапан выпускает газы, и ротор вращается с требуемой скоростью, а компрессор всегда забирает только нужное количество воздуха.

Минусы использования турбокомпрессора

У устройства есть определенные недостатки:

  1. возрастает расход топлива, что особенно ощущается при неправильной регулировке системы;
  2. температура в процессе сжатия повышается, что может привести к детонации. Чтобы избежать такой неприятности, необходим монтаж регуляторов, охладителей и ряда других элементов.

Турбированный мотор: правила эксплуатации

Чтобы дизельная турбина работала с максимальным КПД и как можно дольше не выходила из строя, нужно придерживаться определенных правил в процессе эксплуатации автомобиля:

  • придерживаться графика замены масла, что позволит не допустить засорения маслопровода абразивами;
  • использовать качественное моторное масло, соответствующее по характеристикам в паспорте двигателя;
  • не трогаться сразу после включения мотора – движок должен быть прогрет;
  • сразу после прекращения движения не выключать двигатель, дав ему хотя бы 10 секунд поработать на холостых оборотах.
Читать еще:  Бмв 5 серии е34 какой двигатель надежнее

Как работает турбина: видео

Что такое турбо-яма?

Крыльчатка турбокомпрессора способна развивать до двухсот тысяч оборотов в минуту, благодаря чему данное устройство отличается большой инерционностью или, говоря иначе, имеет «турбо-яму», которая проявляется при резком нажатии на педаль газа. В этот момент крыльчатка медленно приводится в движение, и приходится некоторое время ждать, чтобы автомобиль начал набирать скорость.

Этот эффект имеет продолжительность всего несколько секунд, но, тем не менее, он не доставляет особого удовольствия при разгоне машины. На сегодняшний день производители смогли устранить эффект «турбо-ямы» путем установки двух перепускных клапанов. Один предназначен для выработанных газов, задача второго состоит в том, чтобы перепускать избыток воздуха в трубопровод турбокомпрессора из впускного коллектора.

Благодаря этой системе обороты крыльчатки при сбросе газа уменьшаются в замедленном темпе, в то время как при резком нажатии на педаль акселератора происходит поступление воздушной массы в двигатель в полном объеме.

Функция турбины, настройка

Функция турбокомпрессора заключается в том, чтобы увеличивать выходную мощность и крутящий момент двигателя. Благодаря турбине производители могут уменьшать количество рабочих цилиндров в двигателе без снижения мощности и крутящего момента.

Также все чаще стали выпускаться дизельные двигатели с двумя турбинами (Bi-Turbo), что позволяет производителям не только добиваться потрясающий мощности от дизельных автомобилей, но снижать уровень вредных веществ в выхлопе до рекордных значений.

Недавно также стали появляться турбины, которые могут работать, как от электричества, так и традиционно от газа, поступающего из выхлопной системы. Благодаря этому инженеры добились максимальной мощности и крутящего момента при небольших оборотах двигателя.

Использование двух турбокомпрессоров и других турбо деталей

На некоторые двигатели устанавливается два турбокомпрессора разного размера. Малый турбокомпрессор быстрее набирает обороты, снижая тем самым задержку ускорения, а большой обеспечивает больший наддув при высокой скорости вращения двигателя.

Когда воздух сжимается, он нагревается, а при нагревании воздух расширяется. Поэтому повышение давления от турбокомпрессора происходит в результате нагревания воздуха до его впуска в двигатель. Для того, чтобы увеличить мощность двигателя, необходимо впустить в цилиндр как можно больше молекул воздуха, при этом не обязательно сжимать воздух сильнее.

Охладитель воздуха или охладитель наддувочного воздуха является дополнительным устройством, которое выглядит как радиатор, только воздух проходит как внутри, так и снаружи охладителя. При впуске воздух проходит через герметичный канал в охладитель, при этом более холодный воздух подается снаружи по ребрам при помощи вентиляторов охлаждения двигателя.

Охладитель увеличивает мощность двигателя, охлаждая сжатый воздух от компрессора перед его подачей в двигатель. Это значит, что если турбокомпрессор сжимает воздух под давлением 7 фунт/дюйм2 (0,5 бар), охладитель осуществит подачу охлажденного воздуха под давлением 7 фунт/дюйм2 (0,5 бар), который является более плотным и содержит больше молекул, чем теплый воздух. Турбокомпрессоры также обладают преимуществом на большой высоте, где плотность воздуха ниже. Обычные двигатели будут работать слабее на большой высоте над уровнем моря, т.к. на каждый ход поршня подаваемая масса воздуха будет меньше. Мощность двигателя с турбокомпрессором также снизится, но менее заметно, т.к. разреженный воздух легче сжимать.

При установке мощного турбокомпрессора на двигатель с впрыском топлива, система может не обеспечить необходимое количество топлива — либо программное обеспечение контроллера не допустит, либо инжекторы и насос не смогут осуществить необходимую подачу. В этом случае необходимо осуществлять уже другие модификации для максимального использования преимуществ турбокомпрессора.

Схема турбины с изменяемой геометрией (VNT)

Она также известна под названием – трубина с переменным соплом. Данный тип турбины используется в дизельных двигателях. Девять подвижных лопастей, установленных в турбокомпрессоре, регулируют прохождение потока газов к турбине. Увеличение и блокировка потока газов достигается при помощи привода, регулирующего угол наклона девяти лопастей. Скорость потока газов и давление нагнетаемого воздуха согласуются с количеством оборотов двигателя во время изменения угла наклона лопастей.

Некоторые двигатели используют несколько турбокомпрессоров. Возможно использование двух (Твин Турбо), трех или же четырёх. В таких конструкциях они устанавливаются последовательно. Первый используется при низких оборотах, а второй — при высоких. Также существует схема установки компрессоров, при которой они располагаются параллельно друг другу. Она используется на V-образных двигателях. На каждый ряд цилиндров приходится по компрессору. Бытует мнение, что один большой турбокомпрессор менее производителен, чем два маленьких.

Система смазки

Это неотъемлемая составляющая любой турбины. Принцип работы системы смазки простой. Масло подается между подшипником и корпусом компрессора через множество каналов под давлением. Также она охлаждает нагретые детали компрессора. На некоторых двигателях турбина сопряжена с общей системой охлаждения. Благодаря этому достигается лучшее охлаждение.

Типы турбин

  • Раздельный. Он имеет два сопла для каждой пары цилиндров и два входа для отработавших газов. Первое сопло предназначено для быстрого реагирования, второе служит для максимальной производительности. В конструкции есть разделенные выпускные каналы. Сделано это для предотвращения перекрытия каналов при выпуске выхлопных газов.
  • Компрессор с переменным соплом. Также он известен, как турбина с изменяемой геометрией. Применяется на моторах с маркировкой TDI от «Фольксваген». Здесь в конструкции имеется 9 подвижных лопастей. Они могут регулировать поток выхлопных газов, что идут к турбине. Угол наклона лопастей – регулируемый, что позволяет согласовать давление нагнетаемого воздуха и скорость движения газов с оборотами ДВС.

Для большей производительности на автомобиль может быть установлено два компрессора. Такие системы получили маркировку «Твин-турбо».

Устанавливаются данные механизмы последовательно. При этом первая турбина работает на низких оборотах, а вторая на высоких. На V-образных моторах нагнетатели устанавливаются параллельно (на каждый ряд по одной турбине). Как показывает практика, установка двух небольших компрессоров значительно эффективнее, чем применение одного, но большого.

Паровая турбина

Принцип работы ее немного иной. Пар, который образуется в котле, под давлением попадает на крыльчатку турбины. Последняя совершает обороты, тем самым, вырабатывая механическую энергию. Обычно такая турбина соединена с генератором и применяется на электростанциях. Благодаря механической энергии, генератор производит электричество. Мощность таких агрегатов может достигать 1000 МВт.

Однако данный показатель существенно зависит от перепада давления пара на входе и выходе. Также подобные турбины применяются для привода питательного насоса, на кораблях и судах с ядерной установкой. Что касается военных кораблей, здесь применяется газовая турбина. Принцип работы ее заключается в следующем. Газ поступает через сопловой аппарат компрессора в область низкого давления. При этом он расширяется и ускоряется. Затем поток газа двигает лопатки турбины. Последние передают усилия на вал через диски. Таким образом создается полезный крутящий момент.

Что такое Турбонаддув: Принцип работы, Конструктивные особенности

На протяжении уже века большинство изобретателей стараются выжать из двигателя внутреннего сгорания (ДВС) максимальную мощность, на которую он только способен. И это при снижении расхода топлива, что представляет собой непростую задачу. Одна из таких разработок — это турбонаддув, о принципе работы которого и прочих моментах касательного этого агрегата пойдет дальше речь.

Стоит заметить, что каждый уважающий себя автолюбитель, а также любитель всего, что помощнее, желает обладать подобного рода конструкцией. Но что конкретно следует понимать под этим термином — турбонаддув? Сейчас во всем разберемся, не позабыв об устройстве и принципе работы этой замечательной во всех смыслах разработки.

Что это такое?

Это специальное техническое нововведение, которое обеспечивает принудительную подачу дополнительной порции воздуха в цилиндры. Причем эта система актуальна не только по отношению к автомобильным ДВС, ею оснащаются силовые агрегаты других транспортных средств:

  • авиация
  • тепловозы
  • корабельных

Сегодня эта система является не только самым эффективным способом увеличения мощности силового агрегата, но и распространенным. Причем увеличение мощности двигателей с турбонаддувом достигается с сохранением объема цилиндров и количества оборотов коленвала. Такой системой можно оснастить любой мотор, даже если это не предусмотрено конструкцией.

Читать еще:  Шевроле авео 2010 года как работает двигатель

Конструктивные особенности

Устройство турбины представлено рядом необходимых деталей:

  1. Воздухозаборником.
  2. Воздушным фильтром.
  3. Перепускным клапаном — ответственен за подачу отработавших газов.
  4. Дроссельной заслонкой — регулирует поступление воздуха на впускной коллектор.
  5. Турбокомпрессором — включает турбинное и компрессорное колесо, за счет чего достигается повышение давление впускной системы.
  6. Интеркулером — призван охлаждать воздух, за счет чего цилиндры наполняются лучше, снижается вероятность детонации.
  7. Датчиками давления — фиксируют показания давления.
  8. Впускным коллектором — за счет этого элемента воздух распределяется по цилиндрам.
  9. Патрубками — соединяют между собой элементы системы.

Комплекс в собранном состоянии не занимает слишком много места. Поэтому серьезной доработки мотора перед запланированной установкой турбины не требуется. Поставить такое полезное «оборудование» способен каждый желающий автолюбитель.

Что касается стоимости, то цена варьируется в широком диапазоне, исходя из разных факторов. Это производитель, эффективность системы, мощность и ряд прочих.

И дизель и бензин

Как показывает практика, турбонаддувом оснащаются не только двигатели, работающие на бензине, но и дизельном топливе. Как правило, турбонагнетатель ставится как раз на дизельные агрегаты. Это объясняется главными параметрами:

  • степень сжатия выше, нежели у бензиновых аналогов;
  • меньшая температура отработанных газов;
  • не очень большие обороты коленвала.

Благодаря большой силе сжатия вместе с увеличением мощности растет и КПД такого мотора. Температура отработавших газов бензиновых двигателей намного выше, чем у дизелей. Это уже повышает риски возникновения детонации, которая неизбежно приводит к скорому износу поршневой группы.

С целью предотвращения такого явления в бак нужно заливать горючее с повышенным октановым числом. Правда, это не всегда экономичное решение, хоть и лучшее.

Принцип действия наддува дизельного силового агрегата

Как же работает турбонаддув, установленный на дизельные двигатели? Стоит немного обратиться к теории — мощность любого ДВС зависит от разных факторов:

  • объем цилиндров;
  • объем топливно-воздушной смеси;
  • энергетичность горючего.

Мощность растет пропорционально увеличению сжигаемой рабочей смеси за единицу времени при росте подачи воздуха. Только усилиями самого мотора это сделать невозможно, поскольку требуется организации принудительной его подачи в цилиндры.

С этим как раз хорошо справляется система турбонаддува. В цилиндры постоянно нагнетается сжатый воздух. Это происходит следующим образом. Отработанные газы до того как попасть в выхлопную трубу изначально устремляются в корпус турбины, где заставляют вращаться колесо, а турбокомпрессор подает уже сжатый воздух.

Само колесо турбины может раскручиваться до 100-150 тысяч оборотов за одну минуту. При этом лопасти обоих колес (турбины и компрессора) закреплены на едином валу. То есть турбонаддув, в силу конструктивных особенностей, подает в камеры сгорания гораздо больше воздуха, соответственно подача топлива растет.

Упрощенный вид принципа работы турбонаддува — в устройстве турбосистемы две крыльчатки, закрепленные на общем валу, но они находятся в отдельно расположенных герметичных камерах относительно друг друга. Одна из них вращается под воздействием прохода отработанных газов («ведущее колесо»), а вторая приводится в движение соответствующим образом, так как жестко связана с валом («ведомое колесо»), захватывая порции воздуха из атмосферы.

Как работает турбонаддув бензиновой установки

Выше уже было приведено описание, как работает агрегат на дизельном двигателе. В случае же с аналогом, работающем на бензине ровным счетом практически все то же самое. Для большего понимания можно свести цикл работы агрегата в следующую последовательность:

  1. Отработанные газы после камеры сгорания проходят через крыльчатку турбокомпрессора, заставляя ее вращаться, и как мы помним, с довольно высокой скоростью.
  2. Вращение от турбинного колеса передается крыльчатке компрессора, так как они находятся на одном валу.
  3. Компрессор обеспечивает сжатие воздуха, который приходит от воздухозаборника, потом направляется в сторону интеркулера.
  4. Непосредственно в интеркулере происходит охлаждение воздуха, который направляется прямиком в камеру сгорания цилиндров.

В турбокомпрессоре на бензиновых двигателях предусмотрена возможность регулировать силу отработанных газов. Это позволяет избежать превышения давления в общей системе. Для этого в конструкции имеется перепускной клапан с пневмо- или электроприводом. Сам привод управляется ЭБУ или компьютером автомобиля на основе сведений, получаемых с датчика давления.

То есть особой разницы в том, как работает турбонаддув в бензиновом двигателе и дизельном моторе, практически нет. Единственное отличие какое имеется — это давление, которое в дизелях существенно большее.

Эксплуатация турбодизеля

Поскольку именно дизельные агрегаты являются основными «потребителями» по отношению к оснащению турбонаддувом, соответственно разберем ряд правил, которые нужно соблюдать во избежание неприятностей. Сегодня у многих автолюбителей в распоряжении личные транспортные средства с турбиной.

Правда далеко не каждый владелец знает, как правильно следует эксплуатировать подобный агрегат. Какой бы лучшим агрегат ни был бы, неправильная его эксплуатация сведет на нет все старания разработчиков.

Масло

В отношении любого силового агрегата масляное голодание противопоказано и особенно это относится к системе турбонаддува. У жидкого расходника здесь особенная роль — смазать подшипники (скольжения и качения), которые входят в состав турбокомпрессора. При снижении уровня масла эти элементы не получают необходимое количество смазки, что в результате заканчивается быстрым их износом.

По этой причине следует регулярно проверять, сколько масла для дизельных двигателей с турбонаддувом находится в картере. При необходимости восполнять потери. Помимо этого, нужно выяснить причину падения уровня расходника. И если этому имеет место нужно как можно скорее устранить причину.

Кроме того, раз уж нашлись средства на покупку автомобиля, оснащенного турбодизельной установкой, не следует скупиться на приобретении надежного масла. Любителям экономить на всем стоит вспомнить народную мудрость — скупой платит дважды!

Роль моторного масла для дизелей с турбиной нам уже известна. Соответственно приобретать дешевое масло, которое уже заведомо низкого качества, не стоит. В этом случае турбокомпрессор заранее обрекается на медленные мучения.

Следует учитывать один важный момент — те масла, которые рассчитаны на турбированные агрегаты немного отличаются по составу от обычных аналогов. Это обусловлено тем, что они подвергаются куда большим нагрузкам и температурным воздействиям. Также не рекомендовано смешивать масла с разной вязкостью. К примеру, нельзя лить 5w-30, когда ранее была залита смазка 10w-40.

Качество топлива

Турбина дизельного мотора отличается чувствительностью не только к качеству маслу, но и самого топлива. Если оно заведомо низкое, это грозит засорением топливной системы, что может закончиться чрезмерно низким давлением турбонаддува. В результате падает мощность силовой установки.

Чтобы восполнить потери турбина вынуждена работать в предельном режиме. А это сокращает ресурс агрегата. В соответствии с этим, рекомендуется заправлять свои турбированные автомобили только на тех, заправочных станциях, к которым есть доверие.

Холостые обороты

Неписаное правило для турбированного двигателя — избегать работы в режиме холостого хода больше чем на полчаса. Этого времени хватает, чтобы произошло засорение турбины. Также нельзя исключать вероятность подсоса масла непосредственно в цилиндры. А это отрицательно образом сказывается на всей цилиндропоршневой группе (ЦПГ).

Однако в том случае, когда приходится держать мотор на холостых оборотах большую часть времени, нужно держать их в пределе от 1200 до 1600 об./мин.

Своевременное ТО

Особенности эксплуатации дизельных двигателей с турбонаддувом подразумевают и это правило. А его следует придерживаться не только владельцам машин с турбиной, всех остальных это тоже касается. В частности необходимо регулярно менять моторное масло и фильтры в соответствии с регламентом производителей.

А поскольку турбированный агрегат работает в более тяжелых условиях, нежели обычные атмосферные аналоги, то сроки прохождения ТО будут короче. Иными словами «сильный» дизельный мотор чаще нуждается в замене масла и прочих расходниках.

Глушение мотора

Речь идет о том, чтобы не глушить двигатель сразу же после остановки машины. В первую очередь это касается тех владельцев автомобилей, у которых моторы не оснащены системой «Start&Stop». Объяснение этому простое — после того как турбодизельный агрегат будет остановлен, крыльчатки турбины еще будут продолжать вращаться, однако масла для смазки подшипников уже меньше.

В результате ротор вместе с подшипниками перегреваются, что ведет к скорому их износу. В связи с этим, после запланированной остановки нужно выждать какое-то время, прежде чем глушить двигатель. 5 минут будет достаточно для охлаждения турбины.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector