Разновидности и способы установки турбины на КамАЗ — разбираемся внимательно

Установка дизельных турбин на КамАЗ дает автомобилю прирост мощности от 20 до 40%.

И в старых моделях грузовиков, и в новых магистральных тягачах Kamaz производитель устанавливает двухрядные V-образные двигатели.

Для них применяются два турбокомпрессора, один на каждый ряд: правый и левый.

Турбоагрегаты имеют малый размер, удобны в ремонте, эффективны в использовании и недороги.

Назначение турбокомпрессоров

При обычной работе дизельного двигателя топливно-воздушная смесь в камере сгорания образуется из того количества воздуха, что «самотеком» проникло в камеру сгорания при опускании поршня. Однако в этом случае топливо сгорает не полностью и отдает не всю запасенную в себе энергию, а поэтому двигатель не развивает ту мощность, что мог бы развить. Самое простое решение проблемы, которое приходит в голову — принудительно увеличить объем воздуха, поступающий в камеру сгорания. Как это сделать? С помощью турбокомпрессора.

Турбокомпрессор осуществляет наддув, то есть — под давлением нагнетает воздух в камеру сгорания, в результате чего топливно-воздушная смесь обогащается кислородом и сгорает лучше. А что подразумевается под словом «лучше»?

В первую очередь — полнее. Это значит, что единица объема топлива отдает больше энергии, позволяя двигателю развить большую мощность. На практике использование турбокомпрессоров на различных двигателях КамАЗ дает прирост мощности от 20% до 40%. А вся соль наддува в том, что увеличение мощности происходит без внесения изменений в конструкцию двигателя.

Из-за более полного сгорания топлива значительно снижается токсичность выхлопных газов, уменьшается их дымность (в том числе из-за сокращения количества твердых продуктов сгорания — сажи) и в целом повышается экологическая безопасность двигателя.

Установка турбокомпрессора на двигатель повышает расход топлива, однако в целом расход топлива для получения единицы мощности в этом двигателе меньше, чем в обычном. Да, если считать в абсолютных числах, то двигатель с наддувом потребляет больше топлива, но он и мощнее — обычный дизель такой же мощности менее экономичен. Так что лучше и экономичнее использовать турбокомпрессор, чем получать ту же мощность от обычного двигателя.

6

Участвовать в обсуждениях могут только зарегистрированные пользователи.

Устройство, работа и характеристики турбокомпрессора

Турбокомпрессоры для КамАЗов устроены на удивление просто. В сущности, в турбокомпрессоре объединено два самостоятельных устройства — газовая турбина и центробежный компрессор.

Газовая турбина состоит из корпуса (который метко прозвали «улиткой») и крыльчатки (турбинного колеса или ротора), имеющей лопасти особой формы. В турбину подаются выхлопные газы двигателя, которые, проходя через канал корпуса, с силой ударяют о лопасти колеса и через центральное отверстие выводятся в выхлопную систему.

Центробежный компрессор имеет такое же устройство — в корпусе-улитке находится компрессорное колесо с лопатками особой формы. Воздух поступает в компрессор через центральное отверстие и через диффузор выходит во впускной коллектор двигателя.

Колеса турбины и компрессора связаны валом через центральный корпус, и именно посредством вала крутящий момент от турбинного колеса передается компрессорному. Тем самым, энергия для работы турбокомпрессора извлекается из энергии отработанных газов.

Принцип работы турбокомпрессора очень прост. Отработанные газы поступают в турбину, где они, ударяясь о лопасти турбинного колеса, передают ему свою кинетическую энергию — во время работы колесо раскручивается до 75 000 оборотов в минуту! Турбинное колесо через вал передает крутящий момент компрессорному — оно, забирая атмосферный воздух, с силой отбрасывает его к стенкам корпуса, разгоняя до высоких скоростей. Этот воздух поступает в сужающийся диффузор, где сжимается и под большим давлением подается во впускной коллектор, а через него — в камеры сгорания.

Так как турбина постоянно работает под высокими тепловыми и механическими нагрузками, ее корпус изготавливается из особо прочных сплавов. А большая скорость вращения колес возможна только при хорошей смазке подшипников (в турбинах для КамАЗов используют подшипники скольжения) — для этой цели турбокомпрессор через маслопроводы подключается к системе смазки двигателя.

Нужно сказать, что в КамАЗах установлены двухрядные V-образные двигатели, для которых оказалось целесообразным применять два турбокомпрессора — по одной на каждый ряд. Применение двух маленьких турбокомпрессоров гораздо удобнее, экономически выгоднее и эффективнее, чем использование одного большого.

Интересно, что турбины на КамАЗы отличаются малыми размерами: диаметры крыльчаток не превышают 61 мм, а диаметры корпусов турбины и компрессора ненамного больше 220 мм. При этом один компрессор весит не более 7 кг. И использование таких небольших агрегатов позволяет резко поднять мощность двигателя!

Ремонт турбокомпрессора

При нарушении герметичности в соединении между установочным фланцем турбины и выпускным патрубком коллектора замените стальную прокладку.

При появлении посторонних шумов, а также при повышенном дымлении и снижении мощности двигателя, связанных с техническим состоянием турбокомпрессора, отсоедините от турбокомпрессора приемную трубу глушителя и проверьте легкость вращения ротора.

При тугом вращении, заклинивании или задевании ротора о корпусные детали снимите турбокомпрессор.

Снимайте турбокомпрессор в такой последовательности:

— снимите воздухоочиститель (при снятии левого ТКР), соединительные патрубки, тройник;

— отсоедините трубку подвода масла к ТКР;

— ослабьте хомуты крепления соединительных патрубков корпуса компрессора;

— расконтрите и выверните болты выпускного коллектора, сместите выпускной коллектор назад, разъедините магистраль слива масла, снимите выпускной коллектор с ТКР в сборе.

Примечание. Для удобства последующего монтажа перед разборкой ТКР на корпусах турбины и компрессора нанести метки спаренности с корпусом подшипников;

— выверните шесть болтов крепления турбины и снимите корпус компрессора вместе с корпусом подшипников;

— выверните восемь болтов крепления корпуса компрессора и снимите его;

— промойте корпус компрессора и экран в дизельном топливе, удалите отложения;

— промойте корпус подшипника со стороны компрессора и удалите с поверхностей лопаток и корпуса отложения.

Внимание! Во избежание повреждения поверхностей лопаток и нарушения балансировки ротора не допускается использовать для удаления отложений металлические предметы и исправлять погнутые лопатки;

— проверьте целостность лопаток колес и отсутствие на них погнутостей. При наличии поврежденных лопаток замените турбокомпрессор.

Внимание! Ввиду того, что ротор турбокомпрессора при сборке балансируется с высокой точностью, разборка ротора ТКР не допускается. Полная разборка турбокомпрессора осуществляется на специализированных предприятиях, имеющих необходимое оборудование и приборы;

— соберите турбокомпрессор в обратной последовательности. Установку корпусов компрессора и турбины относительно корпуса подшипников проводите по меткам;

— затяните болты крепления корпуса компрессора с крутящим моментом 4,9-7,8 Н.м (0,5-0,8 кгс.м), болты крепления корпуса турбины с крутящим моментом 23,5-29,4 Н.м (2,4-3,0 кгс.м);

— проверьте легкость вращения ротора и отсутствие задевания его о корпусные детали при крайних его осевых и радиальных положениях;

— установите выпускной коллектор, затяните болты крепления с крутящим моментом 43,1-54,9 Н.м (4,4-5,6 кгс-м), законтрите болты.

Соответствие двигателей и типов турбин согласно экологическим нормам выброса отработавших газов (Евро)

Самые ходовые сегодня – это турбины стандартов Евро-2 и Евро-3. Интересно, что турбина на камаз класса Евро-2 производства BorgWarner Turbo Systems подойдет и для двигателей Евро-3.

Производством турбоагрегатов для дизельных двигателей занимаются 3 предприятия в России, чешский и белорусский заводы, а также немецкий концерн Borg Warner Turbosystems.

Российские ТКР7 доступны по цене, немецкие турбины отличаются высоким качеством и универсальностью.

Заказывая агрегаты турбонаддува для камазов, учтите, что вам нужна пара турбин: правая и левая.

*Турбины классов Евро-5 (2009 г.) и Евро-6 (2015 г.) еще не выпускаются. При этом в Украине стандарт Евро-5 введен с 1 января 2016 г., а Евро-6 планируется с 2018.

 Вернутся к списку «Статьи и новости»

Рекомендуемые режимы работы двигателя с турбонаддувом

Во избежание подсоса масла из турбокомпрессоров и попадания его в цилиндры двигателя, на проточные части компрессора и турбины, не рекомендуется длительная, более 10 минут, работа двигателя на режиме холостого хода с частотой вращения коленчатого вала менее 700 мин-1.

Это приводит к закоксовыванию поршневых колец, загрязненности проточной части компрессора и нагарообразованию на проточной части турбины.

При вынужденной работе двигателя на оборотах холостого хода (прогрев, накачка воздуха в баллоны тормозной системы и т.п.) необходимо поддерживать частоту вращения коленчатого вала не менее 1000-1200 мин-1.

Перед остановкой двигателя после его работы под нагрузкой, необходимо установить режим холостого хода длительностью не менее 3-х минут во избежание перегрева подшипника турбокомпрессора и закоксовывания ротора.

Резкая остановка двигателя после работы под нагрузкой запрещается.

Потеря мощности, дымление, высокий расход топлива, перегрев двигателя, высокая температура выхлопных газов, утечки масла из турбокомпрессора — это симптомы неполадок в работе систем, связанных с турбонаддувом.

Однако, всё это часто несправедливо относят к неисправности турбокомпрессора, так как дефекты других деталей двигателя приводят к аналогичным симптомам.

Так как турбокомпрессор самонастраивающийся агрегат двигателя, только механические неисправности или загромождение воздушных и газовых каналов из-за грязи и посторонних предметов ухудшают его работу.

Перед остановкой двигателя после его работы под нагрузкой, необходимо установить режим холостого хода длительностью не менее 3-х минут во избежание перегрева подшипника турбокомпрессора и закоксовывания ротора. Резкая остановка двигателя после работы под нагрузкой запрещается.

Возможные неисправности турбонаддува и способы устранения

Неисправность

— причина неисправности

Устранение неисправности

Уменьшение мощности двигателя, черный дым

— грязный воздушный фильтр

Очистите или замените воздушный фильтр

— загромождение подвода воздуха к компрессору ТКР

Удалите загромождение или замените дефектные детали

— утечка на трассе подвода воздуха в компрессор ТКР

Затяните болты хомутов, при необходимости замените рукава

— утечка на трассе отвода воздуха от компрессора ТКР во впускную систему

Затяните болты хомутов, при необходимости замените рукава и прокладки

Голубой дым

— закоксовывание ротора турбины, узла уплотнения ТКР

Ремонт в специализированной мастерской или замена ТКР

— плохая вентиляция картера

Устраните сопротивление, при необходимости замените неисправные детали

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...

Читайте также:

Сильные и слабые стороны одноковшового г... Какой экскаватор погрузчик лучше выбрать... Давление в шинах и другие технические ха... Устройство и технические характеристики...