Турбокомпрессор схема: Турбокомпрессоры

Содержание

Турбокомпрессор схема агрегата — Справочник химика 21

Рис. 24. Схема фреоновой турбокомпрессорной холодильной станции I — фреоновый турбокомпрессор, 2 — конденсатор, 3 — испаритель, 4 — регулирующее устройство, 6 — ресивер, в — ()11 ео-новый компрессор-конденсаторный агрегат 4ФУ-10, 7 — иснарительно-ресиверный агрегат АИГ-60, Н—осущитель, 9 — фильтр, 10 — компрессор-конденсаторный агрегат ФРУ-07, — рааде-

    Принципиальная технологическая схема агрегата УКЛ-7 (7,3-10 Па) приведена на рис. УП1-4. Атмосферный воздух очищается на суконном фильтре воздухозаборника 15, затем очищенный воздух сжимается в первой ступени турбокомпрессора 14 до давления 3,5-10 Па. Воздух при этом нагревается до 175 °С. Затем он охлаждается водой в промежуточном холодильнике 12 до 40—45 °С и сжимается во второй ступени турбокомпрессора 14 до давления 7,3-10 Па. Далее сжатый воздух идет на окисление аммиака, в качестве добавки в процессе кислой абсорбции, а также на отдувку оксидов азота от азотной кислоты и на сжигание природного газа в топках 16. 
[c.212]

    Аммиачные холодильные турбокомпрессорные агрегаты типа АТКА, состоящие из собственно турбокомпрессора, мультипликатора и электродвигателя, эксплуатируются автономно в комплексе технологической установки или используются в коллекторных схемах холодильных установок. Применяют агрегаты на предприятиях химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Агрегаты выпускают различных марок. Например, марка АТКА-545-6000 означает АТКА —агрегат турбокомпрессор-ный аммиачный первая цифра — число ступеней в турбокомпрессоре две следующие цифры — наружный диаметр колес, см четыре цифры после тире — холодопроизводительность, тыс. ккал/ч. 

[c.40]

    На рис. 9.21 представлена схема агрегата глубокого охлаждения низкого давления с турбодетандером и турбокомпрессором. [c.233]

    Схема агрегата с циркуляционным центробежным компрессором и автоматическим управлением будет приведена на стр. 316. Здесь мы ограничимся кратким изложением особенностей этой схемы. Свежий газ подается непосредственно в теплообменник конденсационной колонны, где смешивается с циркуляционным газом, далее смесь направляется в конденсатор аммиака (испаритель). Примеси паров воды и двуокиси углерода, попадающие в агрегат вместе со свежим газом, поглощаются конденсирующимся аммиаком. После конденсационной колонны газ при помощи турбокомпрессора возвращается в цикл синтеза. 

[c.290]

    Агрегат БР-14 предназначен для получения из воздуха одного продукта — технического кислорода концентрацией 99,5% Ог. Технологическая схема агрегата (рис. 1-13) построена на холодильном цикле низкого давления с турбодетандером. Разделительный аппарат работает по схеме двукратной ректификации. Весь перерабатываемый воздух очищается от влаги и двуокиси углерода в регенераторах. Воздух, сжатый в турбокомпрессоре, охлаждается в воздушном скруббере 1 системы азотно-водяного охлаждения водой, предварительно охлаждаемой в азотном скруббере 2 отбросным азотом. Воздух через влагоотделитель 3 поступает в две пары параллельно включенных регенераторов, в которых он охлаждается на каменной насадке до состояния сухого насыщенного пара и очищается от влаги и двуокиси углерода. В качестве обратного потока по насадке регенераторов проходит отбросной азот. 

[c.34]


    В последнее время созданы циркуляционные турбокомпрессоры высокого давления, заменяющие поршневые циркуляционные насосы в системах синтеза. Применение этих машин упрощает технологическую схему производства и повышает надежность работы агрегата. [c.263]

    Отходящие из абсорбционной колонны газы, содержащие 0,1—0,15% оксидов азота, поступают в узел каталитической очистки, где они нагреваются, а затем восстанавливаются до элементарного азота метаном. Выхлопные газы, содержащие продукты расщепления оксидов азота [0,002—0,008%) (об.)], направляются в газовую турбину, приводя в движение турбокомпрессор. Таким образом, данный агрегат полностью автономен по энергии [75, 76]. Энергия рекуперируется в результате установки на одной оси с турбокомпрессором газовой турбины. Это выгодно отличает схему от зарубежных схем, в которых к низкотемпературной газовой турбине дополнительно устанавливается паровая. 

[c.213]

    Как следует из таблицы, вновь создаваемые мощные агрегаты производства аммиака с использованием тепла реакций для выработки пара высоких параметров и с применением турбокомпрессоров в энергетическом отношении практически автономны (см. процесс № 6) для ведения в них процесса не требуется подвода значительных количеств электроэнергии и пара со стороны. Приведенные в этой же таблице данные об удельных капиталовложениях и себестоимости аммиака также подтверждают высокую эффективность новейших энерготехнологических схем при сооружении агрегатов большой производительности (1000—2000 т/сутки). 

[c.12]

    В течение долгого времени установки каталитической конверсии работали при давлении, близком к атмосферному, и такие установки сохранились до сих пор. В последнее время переходят на работу при высоком давлении, а именно 2—3 МПа. Несмотря на нежелательное смещение равновесия это дает ряд важных преимуществ. Во-первых, из-за повышения скорости реакций под давлением процесс значительно интенсифицируется, уменьшаются габариты аппаратов и трубопроводов, появляются условия для создания агрегатов большой единичной мощности. Во-вторых, снижаются энергетические затраты и лучше утилизируется тепло горячих газов. Дело в том, что синтез из СО и Нг обычно проводят под давлением, и, так как объем конвертированного газа больше, чем объем исходных веществ, то экономически выгоднее компримировать природный газ, в то время как кислород обычно уже находится под давлением. Системы утилизации тепла также становятся более компактными и эффективными, причем возможны использование тепла, выделяющегося при конденсации избыточного водяного пара из конвертированного газа, генерирование пара высокого давления и его использование для привода турбокомпрессоров при сжатии газа. Дальнейшая тенденция состоит в создании энерготехнологических схем. 

[c.87]

    Принципиальная технологическая схема этого агрегата приведена на рис. П1-26. Сжатый в турбокомпрессоре до 6 ат воздух поступает в регенераторы. В агрегате имеется два кислородных регенератора 1, в которые поступает около-20% воздуха-, и три азотных регенератора 2, в которые подается около 80% воздуха. [c.83]

    В последнее время созданы циркуляционные турбокомпрессоры высокого давления, применяемые для циркуляции непрореагировавшего газа в системах синтеза. Эти машины, заменившие поршневые циркуляционные насосы, упрощают технологическую схему производства и обеспечивают надежность агрегата в работе. 

[c.202]

    В ближайшее время будут созданы и внедрены на ряде заводов системы синтеза аммиака производительностью в три раза больше существующих и обеспечивающие снижение расхода энергии в два раза. Новая схема позволит создать агрегаты мощностью 1000—1500 т аммиака в сутки и заменить поршневые компрессоры для сжатия азотноводородной смеси турбокомпрессорами с приводами от паровых турбин. В схемах будут применены двухступенчатая паровоздушная конверсия метана под давлением конверсия СО на низкотемпературном катализаторе и тонкая очистка газа от СО и СО2 методом гидрирования. Применение данной схемы даст возможность снизить капиталовложения в производство аммиака на 40% и себестоимость продукта на 35—40%. 

[c.4]

    В связи с развитием технологических процессов, протекающих при низких температурах, на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности находят широкое применение аммиачные турбокомпрессоры высокой производительности. На рис. 1У-23 приведена принципиальная схема такого турбокомпрессорного агрегата. [c.180]

    На рис. 11 показана схема фреоновой турбокомпрессорной холодильной машины. Пары фреона из испарителя 4 поступают в турбокомпрессор 1 и направляются в конденсатор 2 испарительно-конденсаторного агрегата. Из конденсатора жидкий фреон стекает в камеру высокого давления поплавкового бака 3. Поплавковый регулирующий вентиль (ПРВ) этой камеры дросселирует фреон 

[c.22]


    В США применяются тепловые схемы, включающие турбокомпрессорные холодильные агрегаты и бромистолитиевые абсорбционные машины [130]. Принципиальная схема представлена иа рис. 58. Греющий пар поступает в турбину Т, соединенную одним валом с фреоновым турбокомпрессором К. Турбокомпрессор нагнетает пары фреона в конденсатор Кд . Сконденсированный фреон через РВ1 направляется в испаритель Я] при давлении Ро. Отработанный в турбине пар поступает в кипятильник, а конденсат возвращается в тепловую сеть. Пары агента из кипятильника направляются в конденсатор Кда и через РВ2 — во второй испаритель Яг. 
[c.132]

    Агрегат ГТТ-3. На рис. 1-15 показана схема расположения основных деталей оборудования, входящих в состав агрегата осевой турбокомпрессор, выполняющий роль первой ступени сжатия воздуха газовая турбина, приводящая в движение агрегат редуктор, с помощью которого меняют число оборотов движущихся частей центробежный нагнетатель, выполняющий роль второй ступени сжатия воздуха мотор-генератор, используемый при пуске агрегата (а во время нормальной работы передающий избыток [c.216]

    При компоновке турбокомпрессора на газодинамических опорах следует стремиться к максимальному использованию преимуществ газовой смазки, т. е. к полному устранению из агрегата масляной системы. Для быстроходных машин это требование связано с устранением из схемы зубчатого редуктора и заменой тихоходного электродвигателя высокочастотным электродвигателем. 

[c.128]

    Пуск кислородного компрессора полностью автоматизирован. После того как подготовлена общецеховая схема для включения агрегата в сеть и подачи к нему воды, азота и электроэнергии, турбокомпрессоров включают в работу. Порядок автоматических операций при этом следующий  [c.159]

    Котлы-утилизаторы монтируются в блоке с трубчатыми печами для использования тепла уходящих топочных газов, вследствие чего повышается к.п.д. печей. Конструктивно котлы-утилизаторы могут выполняться в виде самостоятельных агрегатов или конвекционных котельных секций, компонуемых в единый агрегат с печью. Так как воздухоподогреватели обычно изготовляются из углеродистых сталей, применение в качестве утилизаторов тепла ограничивается температурой топочных газов (450—500 °С). Котлы-утили-заторы рационально использовать при более высоких температурах топочных газов, поскольку, работая в области повышенных температур, они обладают достаточной надежностью. Получаемый из котлов-утилизаторов водяной пар пригоден по своим параметрам для применения в технологических схемах установок в качестве греющего агента и для привода паровых турбин турбокомпрессоров. Производительность котлов-утилизаторов 1—40 тс/ч, давление пара 0,5—4,5 МПа (5—45 кгс/см ). [c.61]

    Системы регулирования паровых турбин НЗЛ типов АКВ-18, АКВ-9, К-9-35, ВКВ-18 и ВКВ-22, поставленных в качестве привода для турбокомпрессоров К-3000-61 и К-1500-61, принципиально аналогичны. Некоторые изменения вносили по мере усовершенствования системы регулирования в агрегатах последующих выпусков. Схема регулирования турбокомпрессора с паровым приводом представлена на рис. У1-6. В качестве рабочего тела в системе регулирования применяют турбинное масло Л22, используемое для смазки подшипников. [c.291]

    Для удобства обслуживания на фасаде щита управления помещена мнемоническая схема турбокомпрессорного агрегата, составленная из стальных рельефных условных символов. В схему встроены сигнальные табло, лампы и указатели положения. В основу схемы сигнализации принят принцип расшифровки неисправности мигающим светом. По окончании пуска световая сигнализация может быть отключена специальным ключом. При этом сохраняется в действии аварийная сигнализация. Причины нарушения нормального режима работы сигнализируются мигающим светом например, при перегреве подшипников турбокомпрессора встроенные в мнемосхему соответствующие сигнальные лампы начинают мигать, привлекая внимание обслуживающего персонала. [c.79]

    Принципиальная электрическая схема управления, сигнализации и защиты турбокомпрессорного агрегата и схема регулирования производительности турбокомпрессора приведены на фиг. 72 и 73. [c.79]

    В процессе подготовки агрегата к пуску следует учитывать, что для предотвращения перегрузки электродвигателя в момент пуска необходимо, чтобы давление в испарителе было близко к рабочему, а степень сжатия в одной ступени турбокомпрессора не выше трех. Поэтому перед пуском необходимо понизить давление в испарительной системе. Это достигается включением в схему турбоагрегата небольшого вспомогательного компрессора, с помощью которого не только производят предварительное снижение давления испарения, но и вакуумируют систему для зарядки ее хладагентом. [c.226]

    В азотной промышленности единичная мощность агрегатов по производству аммиака в ближайшие годы возрастает с 50—100 до 200 тыс. т в год, а затем и до 400—500 тыс. т. Разрабатываемые крупные агрегаты синтеза аммиака базируются на технологической схеме — трубчатая паровая и воздушная конверсия природного газа под давлением с применением турбокомпрессоров. [c.162]

    Претерпело существенные изменения также производство метанола в связи с вводом в действие нового высокопроизводительного агрегата М-100. За счет применения нового оборудования (аппараты воздушного охлаждения, турбокомпрессоры) резко сократился расход электроэнергии на 1 т выпускаемой продукции. Так расход электроэнергии для производства 1 т метанола по старой схеме составляет 2048,5 кВт-ч, а расход электроэнергии для производства 1 т метанола на агрегате М-100— 1043 кВт-ч. Кроме того, новый агрегат работает иа вторичном сырье (синтез-газе), который является отходом производства ацетилена. [c.80]

    Эперготехнологические агрегаты по производству аммиака разработаны с максимальным применением воздушного охлаждения. В результате использования тепла реакций и воздушного охлаждения потребление оборотной воды снизилось в два раза. Технологическая схема агрегата характеризуется глубокой рекуперацией тепла экзотермических стадий процесса. Низкопотенциальное тепло конвертированной паро-газовой смеси, отпарного газа разгонки конденсата использовано для получения холода на различных уровнях, а также для подогрева питательной воды котлов. Высоконотенциальное тепло технологического газа, дымовых газов трубчатой печи использовано для получения пара, необходимого для паровой турбины турбокомпрессора азото-водородной смеси. Пар применяется для технологических целей, приводов компрессоров природного газа и воздуха, дымососов и ряда центробежных насосов. Технологический процесс значительно автоматизирован с помощью электронных приборов и ЭВМ. Создание таких агрегатов явилось результатом прогресса науки, творческой инженерной мысли и достигкений машиностроения и материаловедения. [c.31]

    В технологических установках по производству этилена и пропилена применяют турбокомпрессоры типа К605-181-1, которые служат для сжатия газов пиролиза этана. Схема турбокомпрессорного агрегата и газопроводов показана на рис. 153. В состав агрегата входят трехцилиндровый восемнадцатиступенчатый компрессор, два повышающих редуктора (между приводным электродвигателем и первым цилиндром и между вторым и третьим цилиндрами), промежуточные газоохладители и сепараторы, приводной электродвигатель, масляная система, органы регулирования, защиты и контрольно-измерительные приборы. [c.283]

    Основные особенности разрабатываемого Гипрогазтоппромом низкотемпературного агрегата газоразделения следующие а) сжатие пирогаза осуществляется в турбокомпрессорах б) в схеме ком- [c.188]

    Во многих установках для получения высокой концентрации двуокиси азота перед абсорбционной колонной установлена окислительная башня. На рнс. 66 нзображена схема установки для получения разбавленной азотной кислоты под давлением 9 ат, в которой рекуперация энергии составляет около 60% от первоначальных затрат на сжатие и перемещение газа. Очищенный воздух сжимается в турбокомпрессоре 1 до 9 ат, в подогревателе воздуха 3 подогревается горячими нитрозными газами до температуры 350° С, я зятe т, пройдя поролитовый фильтр 8, поступает в совмещенный агрегат. Туда же поступает газообразный аммиак после фильтра 7. Совмещенный агрегат состоит из смесителя 9, контактного аппарата 4 и высокотемпературного теплообменника 5. [c.184]

    Заметим, что для некоторых машин показатели из второстепенной группы д1огут стать показателями главными и наоборот. Например, по коэффициенту экспансивного использования и коэффициенту интенсивного использования определяют надежность газовых компрессоров, турбокомпрессоров коллекторных схем, колонн синтеза метанола, агрегатов конверсии природного газа, рекуперационных машин и плунжерных насосов. [c.34]

    В соответствии с Директивами XXIV съезда КПСС об ускоренном развитии химической промышленности и расширении ассортимента химической продукции производство метанола и впредь будет расти высокими темпами. Уровень развития техники позволяет сейчас создать технологические схемы на основе новой прогрессивной технологии, оснастить их высокопроизводительным оборудованием. Новые мощные агрегаты синтеза метанола производительностью до 300 тыс. т в год и выше с применением турбокомпрессоров в энергетическом отношении будут практически автономны— для ведения процесса не потребуется подвода энергии и пара со стороны. Это позволит резко повысить технический уровень производства, улучшить качество продукции, снизить капитальные затраты и эксплуатационные расходы, повысить производительность труда и общую культуру производства. [c.7]

    На рис. 106 представлена схема фреоновой турбокомпрессор ной холодильной машины. Пары фреона-12 из испарителя 4 ПОсту пают в турбокомпрессор 1 и направляются в конденсатор 2 испа рительно-конденсаторного агрегата. Из конденсатора жидкий фре он стекает в камеру высокого давления поплавкового бака 3. По плавковый регулирующий вентиль ПРВ этой камеры дросселирует фреон до давления нагнетания первой ступени турбокомпрессора, перепуская фреон в камеру низкого давления. Образовавшиеся при дросселировании пары фреона отсасываются второй ступенью. В камере низкого давления жидкий фреон вторично дросселируется и направляется в испаритель. ПРВ поплавкового бака регулирует уровень жидкого фреона до себя , поэтому из конденсатора полностью сливается жидкий фреон и исключается возможность прорыва паров фреона в испаритель. [c.179]

    Для развития производства метанола в настоящее время ведется разработка агрегата мощностью 300 тыс. т в год по прогрессивной энерготехнологической схеме на основе пароуглекислотной конверсии природного газа в трубчатых печах под давлением, с применением турбокомпрессоров и синтеза под давлением 300 атм. [c.163]

    В связи с развитием турбостроения схема воздушной холодильной машины может быть изменена поршневой компрессор заменен турбокомпрессором, а расширительный цилиндр — воздушной турбиной. При такой модернизации компактный холодильный турбовоздушный агрегат способен пропустить большие объемы воздуха. В этом случае воздушная холодильная машина может найти применение для ряда холодильных процессов. [c.28]


Турбокомпрессор: устройство,принцип работы,фото,видео.

Турбина в двигателе или как бывает называют турбокомпрессов дает больше мощности агрегату. Чтоб понять как устроен и принцип работы системы, рассмотрим это все в деталях.

Немного о турбокомпрессоре

Турбокомпрессор или его ещё называют «газотурбинный нагнетатель» (Centrifugal compressors или очень популярно называть «Turbocharger») — это осевой или центробежный компрессор, что функционирует вместе с турбиной. Это конструктивный основной элемент в автомобилях с газотурбированными двигателями.

Давление во впускной системе можно повысить при помощи установки турбокомпрессора, использующего энергию отработавших газов. При его использовании масса воздуха, имеющегося в камерах сгорания, увеличивается. Механический нагнетатель не так эффективен, как турбированный компрессор газов, потому что мощность двигателя не используется для привода.

Тем не менее, после установки центробежной турбины некоторые потери мощности неизбежны. Отработавшие газы из цилиндров не находят выхода, так как турбина преграждает их путь наружу. На двигатель приходится большая нагрузка по очистке цилиндров, вследствие того, что в выпускном тракте создаётся огромное давление. На эту задачу тратится некоторая часть мощности двигателя авто. Конечно, эта потеря ничтожна в сравнении с приростом мощности двигателя объёмом в 30–40%.

После установки центробежной турбины, можно столкнуться с ещё одной проблемой, которая в обиходе называется турбояма. Выходная мощность двигателя изменяется с отставанием от смены давления отработавших газов. Главными факторами, из-за которых образуется турбояма, являются силы трения, инерционность и нагрузка турбины.

Принцип работы автомобильного турбокомпрессора

Турбокомпрессор является сложным устройством, используемым в целях увеличения мощностных характеристик двигателя благодаря большему количеству воздуха, который подается в цилиндры. Принцип работы турбокомпрессора сводится к следующему:

  • при попадании в мотор топливовоздушной смеси происходит ее сгорание, которая затем выходит через выхлопную трубу. В начале выпускного коллектора установлена крыльчатка, крепко соединенная с другой крыльчаткой, расположенной уже во впускном коллекторе;
  • поток выходящих из двигателя выхлопных газов раскручивает крыльчатку, находящуюся в выпускном коллекторе, которая в свою очередь приводит в движение крыльчатку, установленную на впуске;
  • так, в мотор поступает большее количество воздушной массы, а значит, в него подается и больше топлива. Как известно, чем больше сгорает топливной смеси, тем мощнее становится двигатель. Задача автомобильного турбокомпрессора как раз и состоит в том, чтобы поставлять в силовой агрегат больше воздуха для сжигания большего количества топлива, за счет чего и достигается значительная прибавка мощности.

Что такое турбо-яма?

Стоит добавить, что 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, так или иначе, 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 и ее дефекты

 

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.

Например, только трехцилиндровый 1,0 литровый турбомотор может выдавать мощность в 90 л.с. Добиться такой же производительности обычный бензиновый трехцилиндровый мотор без дорогостоящих модификаций не сможет ни один автопроизводитель.

Также 1,0 литровый турбированный трехцилиндровый двигатель имеет более низкий расход топлива и небольшой уровень выхлопных газов СО2.

Именно поэтому турбированные моторы стали очень распространенными в малолитражных бензиновых автомобилях за последние несколько лет.

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.

В большинстве случаев работа современных турбокомпрессоров основана на тех же принципах, которые создал Швейцарский изобретатель Альфред Бучи. То есть большинство турбин в современных автомобилях работают от давления, образующего от выхлопных газах в камере сгорания двигателя.

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. Например, подобная турбо технология используется в дизельном 4,0 литровом моторе Audi V8 TDI, который устанавливается на кроссовер SQ7.

Эксплуатация и техническое обслуживание автомобильных турбин

 

С каждым годом во всем мире ужесточаются экологические требования к выхлопу современных автомобилей. В результате все больше новых автомобилей оснащаются турбинами. Таким образом автопроизводители пытаются выпускать автомобили, которые будут соответствовать жёстким экологическим нормам. Увы, без использования турбин в современных автомобилях добиться сокращения уровня вредных веществ в выхлопе без миллиардных инвестиций невозможно.

Виды и срок службы турбокомпрессоров

Основным недостатком работы турбины является возникающий на малых оборотах двигателя эффект «турбоямы». Он представляет собой временную задержку отклика системы на изменение оборотов двигателя. Для устранения этого недостатка разработаны различные виды турбокомпрессоров:

  • Система twin-scroll, или раздельный турбокомпрессор. Конструкция имеет два канала, которые разделяют камеру турбины и, соответственно, поток отработавших газов. Это обеспечивает более быстрое реагирование, максимальную производительность турбины, а также предотвращает перекрытие выпускных каналов.
  • Турбина с изменяемой геометрией (с переменным соплом). Такая конструкция чаще используется на дизеле. Она предусматривает изменение сечения входа в колесо турбины за счет подвижности ее лопастей. Смена угла поворота позволяет регулировать поток отработавших газов, благодаря чему происходит согласование скорости отработавших газов и рабочих оборотов двигателя. На бензиновом двигателе турбина с изменяемой геометрией часто устанавливается на спортивных автомобилях.К минусам турбокомпрессоров можно отнести и небольшой срок службы турбины. Для бензиновых двигателей он в среднем составляет 150 000 километров пробега машины. В свою очередь, ресурс турбины дизельного двигателя несколько больше и в среднем достигает 250 000 километров. При постоянной езде на высоких оборотах, а также при неправильном подборе масла сроки эксплуатации могут сократиться в два или даже в три раза.В зависимости от того, как работает турбина, на бензиновом или дизельном двигателе, можно судить о ее исправности. Сигналом о необходимости проверки узла является появление синего или черного дыма, снижение мощности двигателя, а также появление свиста и скрежета. Для профилактики неисправностей необходимо вовремя менять масло, воздушные фильтры и регулярно проходить техобслуживание.

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ПРИМЕНЕНИЯ ТУРБОНАДДУВА

1. Турбокомпрессор широко используется ввиду простоты конструкции и хороших эксплуатационных параметров. Турбонаддув позволяет увеличить мощность двигателя на 20-35%. Двигатель, вырабатывая повышенные крутящие моменты на средних и высоких оборотах, увеличивает скорость и экономичность автомобиля.
2. Турбокомпрессор в большинстве случаев не может быть причиной неисправностей двигателя, так как его работа зависит от работоспособности газораспределительной, воздушной и топливной систем.
3. Двигатель с турбокомпрессором имеет меньший выброс вредных газов в атмосферу, так как вырабатываются дополнительные выхлопные газы в двигатель. У сгораемого топлива становится меньше отходов.
4. Происходит экономия топлива на 5-20%. В небольших двигателях энергия сжигаемого топлива используется эффективней, увеличивается КПД.
5. На высокогорных дорогах такие двигатели работают более стабильно и с меньшими потерями мощности, чем их атмосферные аналоги.
6. Турбокомпрессор сам по себе является глушителем шума в системе выпуска.

О НЕДОСТАТКАХ

У турбированных двигателей кроме возникновения явлений «турбояма» и «турбоподхват» есть и другие недостатки.
Обслуживание их дороже в сравнении с «классическими». При эксплуатации приходится применять моторное масло специального назначения — его приходится регулярно менять. Двигатель с турбокомпрессором перед пуском должен несколько минут проработать на холостых оборотах. Также сразу не рекомендуется глушить мотор до остывания турбины.

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 плотним и содержит больше молекул, чет 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.

В старых автомобилях с карбюраторами автоматически увеличивается подачу топлива в соответствии с увеличением подачи воздуха. В современных автомобилях происходит то же самое. Система впрыска топлива ориентируется на данные датчика кислорода в выхлопе для определения необходимого соотношения топлива и воздуха, так что система автоматически увеличивает подачу топлива при установленном турбокомпрессоре.

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. 

Следует напомнить о том, что 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.

Основные схемы газотурбинного наддува

Существует большое разнообразие схемного оформления систем газотурбинного наддува. На рис. 1 приведена наиболее распространенная схема турбопоршневого двигателя с газовой связью.

При работе двигателя отработавшие газы поступают на лопатки газовой турбины, которая приводит во вращение компрессор, подающий сжатый до определенного уровня воздух в двигатель. Такая схема обеспечивает высокий КПД и обладает сравнительной простотой. Конструктивное оформление схемы характеризуется малыми габаритами, а также обеспечивает уменьшение механических потерь. Кроме того, для реализации такой схемы возможно использование уже готовых газотурбонагнетателей.

В то же время, недостатком схемы является худшая приемистость, по сравнению с двигателем без наддува, и худшие пусковые качества (из-за пониженной степени сжатия), меньшие возможности увеличения мощности наддувом, по сравнению с механическим наддувом, недостаточность энергии газов при малых нагрузках. Схема, показанная на рис. 2, отличается от предыдущей наличием приводного компрессора как второй ступени наддува. Т.е. турбина вращает компрессор, который сжимает воздух и подает его на лопатки приводного компрессора, а последний «дожимает» воздух и двигателя его в двигатель. Такая схема обеспечивает получение высокого КПД двигателя, особенно в сравнении с механическим наддувом. Однако недостатки, связанные с ухудшенной приемистостью и плохими пусковыми свойствами, сохраняются.

На рис. 3 представлена схема турбопоршневого двигателя с комбинированной связью (как и в предыдушем случае). 

Однако в данной схеме компрессор с механическим приводом является первой ступенью наддува, а свободный турбокомпрессор обеспечивает вторую ступень повышения давления наддува. В этом случае достигается более высокая приемистость. Кроме того, в данной схеме, как и в предыдущей, обусловлена возможность промежуточного охлаждения воздуха, а это уменьшает мощность, необходимую на сжатие воздуха. Недостатком такого выполнения является более низкий КПД двигателя, чем по предыдущей схеме.

Для обеспечения хорошей приемистости целесообразно применение механической связи поршневого двигателя и лопаточных машин. На рис. 4 приведена схема такого турбопоршневого двигателя. В данном случае и компрессор, и турбина имеют механическую связь с валом двигателя.

Т.е. турбина в данном случае является силовой турбиной, передающей мощность на вал поршневого двигателя. При такой схеме наддува достигается более высокое давление наддува, не зависящее от мощности турбины. Схема обеспечивает полное использование энергии выпускных газов, вне зависимости от давления наддува. Кроме хорошей приемистости реализация такой схемы обеспечивает хорошие пусковые качества двигателя и эффективный газообмен при неустановившихся режимах работы. Недостатком такой схемы является пониженный КПД двигателя, особенно на частичных режимах. Кроме того, при механической связи турбины с валом двигателя нарушается рациональное соотношение окружной скорости рабочего колеса турбины со скоростью истечения газов, а следовательно, снижается КПД турбины.

Другой вариант комбинированного двигателя с механической связью поршневого двигателя и лопаточных машин представлен на рис. 5. Причем связь лопаточных машин с валом поршневой машины может быть выполнена прямой и жесткой или через гидравлическую муфту. Гидравлическая муфта бесступенчато меняет передаточное отношение между двигателем и компрессором, что улучшает характеристики двигателя и его приспособляемость. Достоинством схемы является высокое давление наддува, не зависящее от мощности турбины, полное использование энергии выпускных газов, независимо от давления наддува. Как и в предыдущей схеме, механическая связь обеспечивает хорошие приемистость и пусковые свойства.

В схеме, показанной на рис. 6, механическая связь поршневой машины и лопаточных машин выполнена либо в виде механической передачи параллельно на турбину и компрессор, либо через гидромуфты. 

Такая схема обеспечивает все перечисленные ранее достоинства ДВС с механической связью, однако, ее недостатком является сложность и повышенные габариты. При работе гидромуфт осуществляется теплоотдача в масло. Гидромуфты (первая и вторая) используются для передачи полной мощности газовой турбины и полной мощности компрессора соответственно. Вариант выполнения комбинированного двигателя с механической связью показан на рис. 7.

Здесь применена лишь одна гидромуфта. В данной схеме сохраняются ранее перечисленные достоинства, включая и хороший газообмен при неустановившихся режимах. Как и в ранее приведенных аналогичных схемах, ухудшение экономичности двигателя связано как с наличием механического привода, так и с теплопотерями в масло. 

ДВС может быть выполнен с механической связью и двумя турбинами, причем одна из них является силовой (рис. 8).

Несмотря на наличие силовой турбины, все же тяговая характеристика ДВС в этом случае остается хуже, чем у газотурбинного двигателя. Для повышения мощности силовой турбины делают более ранее открытие выпускных элементов, связанных с силовой газовой турбиной. В этом случае улучшается тяговая характеристика двигателя. Достоинством такой схемы является высокое давление наддува, упрощение компоновки, расположение на двигателе, регулировки.

Объясняется это возможностью изменения передаточного отношения в приводе. Как видно из рисунка, при повышении момента потребителя и следовательно, снижении частоты вращения вала отбора мощности, связанного с водилом 4, снижается скорость обегания сателлитами 2 солнечной шестерни 3 и соответственно повышается частота вращения компрессора, т.е. повышается давление наддува, повышается возможность увеличения вращающего момента двигателя. Благодаря дифференциальному приводу достигается коэффициент приспособляемости более двух. Т.е. почти гиперболическая зависимость вращающего момента двигателя от частоты вращения вала.

Другой вариант дифференциальной связи между элементами ДВС показан на рис. 10. В данном случае силовая турбина перенесена на вал отбора мощности. 

Как и в предыдущем случае, с использованием такой схемы достигается почти гиперболическая зависимость момента, развиваемого двигателем, от частоты вращения вала (т.е. практически идеальная характеристика для двигателя транспортного назначения). Недостаткам всех таких схем является их сложность, громоздкость, механическая напряженность, а также проблемы с пуском. В случаях компоновки по схеме, показанной на рис. 11, поршневая машина выполняет функцию генератора газа (СПГГ), т.е. турбина является силовой или вообще используется как дизель-компрессор. Достоинством схемы являете благоприятное протекание кривой момента в функции от частоты, достижение коэффициента приспособляемости порядка 2,0 и более. Двигатель удобен в эксплуатации и ремонте, не требует тяжелых опор, легко регулируется отключением части СПГГ. В двигателе обеспечиваются высокие давления наддува, но и высокие максимальные давления цикла.

Моторесурс установки повышается. В изготовлении двигатель менее трудоемок. Обеспечивается возможность применения низкосортных альтернативных топлив. Достоинством является также отсутствие гидравлических или электромагнитных муфт. Недостатками такого выполнения является высокая термонапряженность деталей, сложность организации газообмена и смесеобразования, сложность самодействующих клапанов компрессора, а также сложность синхронизаторов движения поршней.

Инструкция по эксплуатации и обслуживанию турбокомпрессоров, применяемых на автомобилях Камаз

Модели турбокомпрессоров, применяемые на двигателях КАМАЗ.

В системах наддува дизельных двигателей КАМАЗ применяют одноступенчатые турбокомпрессоры, состоящие из центробежного компрессора и радиальной центробежной турбины. Так как работа двигателя и турбокомпрессора согласована, то можно устанавливать определенный тип турбокомпрессора только на тот двигатель, для которого он предназначен.

На сегодняшний день на двигателях КАМАЗ применяются следующие модели турбокомпрессоров: ТКР 7Н-1, ТКР 7С-6, ТКР 7С-9 производства ОАО “КАМАЗ-Дизель”; S2B/7624TAE/0,76D9 фирмы «BorgWarner Turbo Systems», Англия; К27-115 фирмы «CZ», Чехия.

На двигатель КАМАЗ 7403.10 устанавливаются два турбокомпрессора ТКР 7Н-1. В качестве запасных частей этот двигатель разрешено комплектовать турбокомпрессорами: ТКР-7Н1-СТ производства ООО “Сервис-Турбо”, ТКР 7Н-1К производства НПО “Турботехника”, ТКР-7ТВ-03 производства ООО “Турбо-Веста”.

На двигатели КАМАЗ 740.31-240, 740.30-260, 740.35-400, 740.37-400, 740.38-360, 740.51-320, 740.50-360, 740.60-360, 740.61-320, 740.62-280, 740.63-400, 740.65-240 устанавливаются два турбокомпрессора: ТКР 7С-6 или S2B/7624TAE/0,76D9.

На двигатели КАМАЗ 740.11-240, 740.13-260, 740.14-300 устанавливаются два турбокомпрессора: ТКР 7С-9 или К27-115.

Описание системы газотурбинного наддува и охлаждения наддувочного воздуха.

На всех автомобилях КАМАЗ, кроме комплектаций с двигателями моделей 7403.10, 740.11-240, 740.13-260, 740.14-300, применяется система охлаждения надувочного воздуха (ОНВ).

Система газотурбинного наддува и ОНВ 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.

Рисунок 1 — Схема системы газотурбинного наддува и ОНВ.

1 — теплообменник ОНВ: 2 — радиатор системы охлаждения; 3 — вентилятор; 4 — двигатель; 5,6- турбокомпрессоры

Система газотурбинного наддува и ОНВ (рисунок 1) двигателя состоит из двух взаимозаменяемых турбокомпрессоров (ТКР) 5 и 6, выпускных и впускных коллекторов и патрубков, теплообменника ОНВ 1 типа «воздух-воздух», подводящих и отводящих трубопроводов.

Воздух в центробежный компрессор турбокомпрессора поступает из воздухоочистителя, сжимается и подается под давлением в теплообменник 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. Газовый стык между выпускным коллектором и головкой цилиндра уплотняется прокладкой из асбостального листа, окантованного лентой из жаростойкой стали. Прокладки являются деталями одноразового использования и при переборках системы подлежат замене.

Выпускные коллекторы крепятся к головкам цилиндров болтами. Для компенсации угловых перемещений, возникающих при нагреве, под головки болтов крепления выпускного коллектора устанавливаются специальные сферические шайбы.

Впускные коллекторы и патрубки выполняются литыми из алюминиевого сплава и соединяются между собой при помощи болтов. Стыки между коллекторами и патрубками уплотняются паронитовыми прокладками.

Система газотурбинного наддува и ОНВ двигателя должна быть герметична. Из-за негерметичности системы происходит утечка отработавших газов или воздуха, в результате чего снижается производительность турбокомпрессора, что приводит к снижению мощности двигателя. Кроме этого, при негерметичности впускного тракта, между воздушным фильтром и турбокомпрессором происходит попадание абразивного материала (песок, грязь) в корпус компрессора и двигатель, что приводит к «пылевому» износу лопаток колеса компрессора и деталей цилиндропоршневой группы и, в итоге, к преждевременному выходу двигателя из строя.

Рисунок 2 — Схема системы газотурбинного наддува (без ОНВ)

1 — турбокомпрессоры; 2 — патрубок выпускной левый; 3 — патрубок впускной левый; 4 — коллектор выпускной левый; 5 — коллектор впускной левый; 6 — патрубок объединительный; 7 — коллектор впускной правый; 8 — коллектор выпускной правый; 9 — патрубок выпускной правый; 10 — патрубок впускной правый.

Смазка подшипников турбокомпрессоров 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 рисунке 2 представлена система газотурбинного наддува без ОНВ. Принцип работы такой системы тот же, что и у представленной выше, за исключением того, что сжатый воздух, подаваемый в цилиндры двигателя, не охлаждается.

Конструкция турбокомпрессоров, применяемых на двигателях КАМАЗ.

Рисунок 3 — Турбокомпрессор ТКР 7Н-1

1 — подшипник; 2 — экран; 3 — корпус компрессора; 4 — диффузор; 5 — уплотнительное кольцо; 6 — гайка; 7 — маслоотражатель; 8 — колесо компрессора; 9 — маслосбрасывающий экран; 10 — крышка; 11 — корпус подшипников; 12 — фиксатор; 13 — переходник; 14 — прокладка; 15 — экран турбины; 16 — колесо турбины с валом; 17 — корпус турбины; 18 — уплотнительное кольцо.

В конструкции турбокомпрессора ТКР 7Н-1 (рисунок 3) применяется изобарный однозаходный корпус турбины из высокопрочного чугуна и в качестве подшипника — бронзовая моновтулка качающегося типа.

Ротор турбокомпрессора состоит из колеса турбины с валом 16, колеса компрессора 8 и маслоотражателя 7, закрепленных на валу гайкой 6. Ротор вращается в подшипнике 1, удерживающемся от осевого и радиального перемещений фиксатором 12, который с переходником 13 является одновременно и маслоподводящим каналом.

Ротор и колесо компрессора динамически балансируются с высокой точностью на специальных балансировочных станках.

В корпусе подшипника 11 устанавливаются стальные крышки 10 и маслосбрасывающий экран 9, который вместе с упругими разрезными кольцами 5 предотвращает течь масла из полости корпуса подшипника.

Для уменьшения теплопередачи от корпуса турбины к корпусу подшипника между ними установлен чугунный экран 15 и окантованная асбостальная прокладка 14.

Корпус компрессора и корпус турбины крепятся к корпусу подшипников при помощи болтов и планок. Болты крепления корпусов компрессоров М6 необходимо затягивать крутящим моментом 4,9…7,8 Н-м (0,5…0,8 кгс-м), а болты крепления корпусов турбин М8 — 23,5…29,4 Н-м (2,4…3,0 кгс-м).

В конструкции турбокомпрессора ТКР 7С-6 (ТКР7С-9) (рисунок 4) применяется двухзаходный корпус турбины 7 из высокопрочного чугуна.

Ротор турбокомпрессора состоит из колеса турбины 9 с валом 10, колеса компрессора 1, маслоотражателя 16 и втулки 15, закрепленных на валу гайкой 19.

Ротор вращается в подшипниках 5, представляющих собой плавающие вращающиеся втулки. Осевые перемещения ограничиваются упорным подшипником 4, установленным между корпусом подшипников 3 и крышкой 2. Подшипники выполняются из бронзы.

Рисунок 4 — Турбокомпрессор ТКР 7С-6:

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; 24 — переходник; 25 — прокладка, 21, 23 — кольцо уплотнительное (резиновое).

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 турбины 11 из жаростойкой стали. В корпусе подшипников устанавливается маслосбрасывающий экран 14, который вместе с упругими уплотнительными 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. Моменты затяжки болтов такие же, как у ТКР 7Н-1. Такая конструкция позволяет устанавливать корпусы под любым углом друг к другу, что в свою очередь облегчает установку ТКР на двигателе.

Турбокомпрессоры ТКР 7С-6 и ТКР 7С-9 отличаются между собой только корпусами турбин — они имеют различную пропускную способность.

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.

Турбокомпрессор S2B/7624TAE/0,76D9 фирмы «BorgWarner Turbo Systems» имеет конструкцию, аналогичную ТКР 7С-6, и по установочным и присоединительным размерам он унифицирован с ТКР 7С-6.

Корпус турбины крепится к корпусу подшипников при помощи болтов и планок, а корпус компрессора — при помощи стопорного кольца. Такая конструкция позволяет устанавливать корпусы под любым углом друг к другу, что в свою очередь обеспечивает взаимозаменяемость левого и правого турбокомпрессоров. При необходимости производить разворот корпуса компрессора только при ослаблении натяга стопорного кольца.

Турбокомпрессоры К27-115 правый и левый (обозначение правого турбокомпрессора 399 0023 115-01, левого — 399 0023 115-02) не имеют конструктивных отличий, отличаются только разворотом корпусов турбины и компрессора.

К27-115 имеет конструкцию, аналогичную ТКР 7С-9, и по установочным и присоединительным размерам он унифицирован с ТКР 7С-9.

Корпус турбины и корпус компрессора крепятся к корпусу подшипников при помощи болтов и планок. Такая конструкция позволяет устанавливать корпусы под любым углом друг к другу, что в свою очередь обеспечивает взаимозаменяемость левого и правого турбокомпрессоров.

Допустимые параметры турбокомпрессоров при эксплуатации приведены в таблице 1.

Таблица 1

Наименование параметров

Величина параметров

ТКР 7С S2B К27-115

ТКР7Н-1

Температура газов на входе в турбину, К (°С):

— допускаемая в течение одного часа;

— допускаемая без ограничения во времени

1023 (750)

973 (700)

973(700)

923(650)

Давление масла на входе в турбокомпрессор, при температуре масла 80…95 °С, кПа (кгс/см2):

-при номинальной частоте вращения коленчатого вала

-при минимальной частоте вращения коленчатого вала на режиме холостого хода, не менее

294…441 (3,0…4,5)

98(1,0)

Возможные неисправности и обслуживание системы газотурбинного наддува и охлаждения наддувочного воздуха.

На двигателе, который своевременно и качественно обслуживается, согласно “руководству по эксплуатации”, турбокомпрессор может безотказно работать в течение всего периода эксплуатации двигателя.

Часто турбокомпрессоры снимают с двигателей без предварительной проверки необходимости этого. Поэтому, прежде чем снять турбокомпрессор с двигателя, необходимо убедиться в отсутствии неисправностей самого двигателя. В большинстве случаев это позволяет избежать бесполезной замены турбокомпрессора.

Чаще всего встречаются следующие проявления неисправностей, связанные с турбокомпрессорами:

• двигатель не развивает полную мощность;

• черный дым из выхлопной трубы;

• синий дым из выхлопной трубы;

• повышенный расход масла;

• шумная работа турбокомпрессора.

Низкая мощность двигателя, черный дым из выхлопной трубы.

Эти признаки являются следствием недостаточного поступления воздуха в двигатель, причиной чего может быть засорение канала подвода воздуха, либо утечки воздуха из впускных трубопроводов, соединений турбокомпрессора и теплообменника ОНВ или отработавших газов из выпускного коллектора.

Имея некоторый опыт, можно довольно быстро определить утечку воздуха между выходом ТКР и двигателем по свисту, который возникает при этом. После этого проверьте, не засорен ли воздушный фильтр и канал подвода воздуха к ТКР.

Если неисправность осталась, то необходимо проверить уплотнения ТКР, выпускной коллектор и выпускные трубопроводы, чтобы убедиться, что там нет засорения и посторонних предметов. Проверить отсутствие трещин, затяжку болтов выпускного коллектора, отсутствие повреждений соединений и прокладок системы выпуска.

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.

Если после проверки всех элементов, неисправности не обнаружены, значит, падение мощности возникло не из-за турбокомпрессора. Тогда необходимо искать 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, в этом случае необходимо проверить воздушный фильтр, так как любое препятствие на пути воздуха к турбокомпрессору может стать причиной утечки масла со стороны компрессора. В этом случае за колесом компрессора образуется разрежение, что вызывает засасывание масла из корпуса подшипников в компрессор.

Следующим этапом проверки является проверка свободного вращения ротора и отсутствие задевания колесами турбины и компрессора о корпусы — в случае задевания снимите и замените ТКР.

Иногда утечка масла происходит через турбину турбокомпрессора, притом, что она находится в исправном состоянии. Практика показывает, что это может происходить при засорении сливного маслопровода или повышенном давлении в масляном картере двигателя.

Шумная работа турбокомпрессора.

При постороннем шуме в ТКР необходимо проверить все трубопроводы, находящиеся под давлением: вход и выход турбокомпрессора, соединения с теплообменником ОНВ, системы газопровода и выпуска. При необходимости произвести подтяжку болтов, гаек крепления и хомутов, замену уплотнительных прокладок.

Также необходимо проверить легкость вращения ротора и отсутствие задевания колесами турбины и компрессора о корпусы и повреждения их посторонними предметами.

Если обнаружено задевание или повреждение колес, необходимо снять и заменить турбокомпрессор.

Всех вышеперечисленных неисправностей можно избежать при правильном и регулярном обслуживании двигателя.

Одной из основных причин неисправностей является утечки воздуха и отработавших газов. Поэтому во время эксплуатации необходимо постоянно проверять герметичность системы: рукава, фланцевые соединения, прокладки. Периодически проверять надежность крепления деталей и узлов системы, а при необходимости, проводить подтяжку болтов, гаек крепления и хомутов.

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 (0,2 кгс/см2). Места неплотностей определять по выходящему дыму. Если дым не выходит в течение 3 минут, то воздушный тракт герметичен.

Повреждения непосредственно турбокомпрессоров происходят, в основном, по трем главным причинам:

— недостаток масла;

— загрязненное масло;

— попадание посторонних предметов.

В первую очередь от недостатка и загрязнённости масла выходят из строя подшипники турбокомпрессора. После выхода из строя подшипников могут последовать и другие повреждения, такие как задевание колёсами турбины и компрессора о корпусы, износ уплотнительных колец. В худшем случае происходит разрушение вала ротора. 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.

Также следует обратить внимание на правильность вождения, особенности работы двигателя с турбокомпрессором (запуск и останов двигателя). Если заглушить двигатель, работающий на высоких оборотах, ротор турбокомпрессора продолжает вращаться без смазки, потому что давление моторного масла почти равно нулю. При этом повреждаются подшипники и уплотнительные кольца турбокомпрессора. Поэтому перед остановкой двигателя после его работы под нагрузкой, необходимо установить режим холостого хода длительностью не менее 3 минут. Кроме того, очень важно дать двигателю поработать на холостых оборотах 2…5 минут, прежде чем давать ему полную нагрузку (по тем же причинам, что и при остановке).

Попадающие из двигателя обломки деталей, например, части клапанов или поршневых колец, вызывают серьёзные повреждения ротора турбины.

Повреждения колеса компрессора могут быть вызваны множеством причин. Например, если во впускной канал компрессора попадает твёрдый предмет, края лопаток колеса компрессора сбиваются, а если мягкий (кусок ткани или резины) — гнутся.

При негерметичности трассы подвода воздуха между воздушным фильтром и турбокомпрессором абразивные материалы, такие как песок или грязь попадают на лопатки компрессора и быстро сошлифовывают их.

Следствием износа будет разбалансировка ротора и после этого дальнейшие повреждения неизбежны, так как даже лёгкий дисбаланс при высоких скоростях вращения приводит к очень сильным повреждениям подшипников и других деталей турбокомпрессора.

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.

При техническом обслуживании турбокомпрессоры один раз в два года рекомендуется снять с двигателя для очистки центробежного компрессора, общей диагностики и технического обслуживания агрегата.

Турбокомпрессор рекомендуется снимать вместе с выпускным коллектором, предварительно отсоединив маслопровод с переходника ТКР (рис.4, поз.24), а затем отсоединить его от коллектора.

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 обученный персонал.

При сезонном техническом обслуживании необходимо слить накопившийся в теплообменнике ОНВ конденсат. Перевернуть теплообменник ОНВ 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 теплообменника ОНВ 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.

Основные виды дефектов, встречающиеся в рекламационных актах на турбокомпрессоры производства ОАО “КАМАЗ-Дизель”.

• Очень часто водители и специалисты автоцентров в рекламационных актах ссылаются на «посторонний шум, свист, вой» турбокомпрессоров. Посторонний шум в турбокомпрессоре может быть вызван попаданием на лопатки колес компрессора или турбины посторонних предметов, задеванием лопатками компрессора о корпус компрессора и лопатками турбины о корпус турбины, негерметичностью трасс подвода-отвода воздуха (газа) во фланцевых и гибких соединениях, сильным загрязнением воздушного фильтра, деформациями в трассах подвода-отвода воздуха (газа).

Если конструктивные размеры и контрольные параметры турбокомпрессора находятся в пределах требований конструкторской документации (КД), при отсутствии задевания лопатками компрессора о корпус компрессора и лопатками турбины о корпус турбины, то рекламации (с дефектами «посторонний шум, свист, вой») будут отклоняться.

• Часто в обращениях водителей и дилеров автоцентров встречаются жалобы на большой осевой и диаметральный (радиальный) люфты (перемещения) роторов турбокомпрессоров.

Они обусловлены конструктивным исполнением сопрягаемых деталей ротора и подшипникового узла, имеют гарантированные значения для обеспечения работоспособности и ресурса агрегата наддува в эксплуатации.

Их значения для применяемых на двигателях семейства «КАМАЗ» турбокомпрессоров в состоянии поставки (новый) и допустимые предельные значения в эксплуатации (при отсутствии задевания колеса компрессора о корпус компрессора и колеса турбины о корпус турбины) представлены в таблице 2.

Работоспособность и ресурс подшипникового узла турбокомпрессоров зависит от качества, чистоты, своевременной смены рекомендуемых марок масел, температуры и давления в системе смазки двигателя, герметичности трасс подвода и слива масла, от состояния фильтрующих элементов.

Ремонт и восстановление, вышедших из строя в гарантийный период турбокомпрессоров собственного производства, проводится на заводе-изготовителе ОАО «КамАЗ-Дизель», г. Набережные Челны.

Таблица 2.

Модель турбокомпрессора

Осевое перемещение ротора, мм

Диаметральное перемещение ротора, мм

По КД (новый)

В эксплуатации

По КД (новый)

В эксплуатации

ТКР 7Н

0,10…0,25

до 0,40

0,40…0,80

до 0,90

ТКР 7С

0,06…0,15

до 0,35

0,47..,0,63

до 0,90

К27

0,08…0,15

до 0,35

0,40…0,60

до 0,90

S2B

0,05… 0,09

до 0,35

0,46…0,58

до 0,90

• Одним из распространенных замечаний в актах рекламаций является течь (просачивание) масла в компрессорную или турбинную ступени агрегата наддува

При соответствии деталей ротора и узла уплотнения масляной полости корпуса подшипников требованиям КД и соблюдении правил эксплуатации просачивание масла, как правило, не наблюдается.

Основными причинами просачивания масла могут быть (по степени убывания):

— износ ЦПГ двигателя;

— неисправность системы вентиляции картера двигателя;

— загрязнение воздушного фильтра;

— деформация или загрязнение трасс подвода-отвода воздуха, газа, масла;

— сильное загрязнение колес и корпусов компрессора или турбины;

— заедание или заклинивание (обрыв) ротора;

— поломка или износ колец уплотнения;

— при установке или замене турбокомпрессора не снята транспортная заглушка с отверстия слива масла из корпуса подшипников.

Эти и другие возможные причины, как их определить и устранить представлены в таблице 3.

Таблица 3 — Определение неисправностей в системе газотурбинного наддува двигателя.

Уменьшение мощности двигателя

Черный дым

Голубой дым

Высокий расход масла

Высокочастотный шум турбокомпрессора

Циклический шум турбокомпрессора

Утечка масла из компрессора

Утечка масла из турбины

Определение неисправностей в системе газотурбинного наддува двигателя

Причина

Устранение неисправности

х

х

х

х

х

х

Грязный воздушный фильтр

Очистите или замените воздушный фильтр

х

х

х

х

х

х

Засорение или повреждение трассы подвода воздуха к компрессору

Очистите или замените дефектные детали

х

х

Засорение или повреждение трассы отвода воздуха от компрессора

Очистите или замените дефектные детали

х

х

Утечка на трассе подвода воздуха в компрессор ТКР

Затяните болты хомутов, при необходимости замените рукава

х

х

х

Утечка на трассе отвода воздуха от компрессора ТКР во впускную систему

Затяните болты хомутов, при необходимости замените рукава и прокладки

х

х

х

Засорение или повреждение в выпускной системе

Очистите или замените дефектные детали

х

х

х

х

Утечки газа в выпускной системе до турбины ТКР

Затяните гайки, при необходимости замените дефектные прокладки и детали

х

х

Утечки газа в выпускной системе после турбины ТКР

Затяните гайки, при необходимости замените дефектные прокладки и детали

х

Утечки масла на трассе подвода и слива масла из ТКР

Подтяните болты или гайки, замените дефектные детали

х

х

х

х

Закоксовывание ротора турбины, узла уплотнения ТКР

Передайте в специализированное предприятие для диагностики, замены или ремонта

х

х

х

х

х

х

х

х

Сильное загрязнение компрессорной и турбинной ступеней

Осторожно удалите загрязнение

х

х

х

х

х

х

х

х

Другие неисправности турбокомпрессора (заедание или заклинивание ротора, течь масла из выпускного патрубка компрессора и т.д.)

Передайте в специализированное предприятие для диагностики, замены или ремонта

х

х

х

х

Плохая вентиляция картера

Устраните сопротивление, при необходимости замените дефектные детали

х

х

х

Неисправности в топливной аппаратуре

Отрегулируйте или замените неисправные узлы аппаратуры

х

х

х

Неправильная работа клапанов головок цилиндров

Отрегулируйте работу клапанов головок цилиндров

х

х

х

х

х

х

Износ гильзы цилиндров и/или поршневых колец

Отремонтируйте согласно руководству к двигателю

х

х

х

х

х

х

Прогоревшие клапана и/или поршни

Отремонтируйте согласно руководству к двигателю

Рекомендуемые режимы работы двигателя с турбонаддувом:

Во избежание подсоса масла из турбокомпрессоров и попадания его в цилиндры двигателя, на проточные части компрессора и турбины, нельзя допускать длительной работы двигателя на режиме холостого хода. 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.

Инструкции по безопасности:

— турбокомпрессор необходимо устанавливать только на том двигателе, для которого он предназначен;

— неправильная эксплуатация или несанкционированные модификации турбокомпрессора, а также изменения в системе топливоподачи двигателя, в зажигании, в системе впуска и выпуска могут вызвать разрушение турбокомпрессора и двигателя;

— не прикасаться к турбокомпрессору во время работы или сразу после ее окончания. Горячие поверхности и вращающиеся детали способны серьезно поранить;

— при установке соблюдайте рекомендации изготовителя двигателя по монтажу.

Инструкции по монтажу:

— при установке нового или отремонтированного турбокомпрессора смените моторное масло, масляный фильтр и воздушный фильтр, если только они не были заменены совсем недавно. Пользуйтесь фильтрами, соответствующими техническим требованиям изготовителя двигателя;

— необходимо проследить за тем, чтобы были сняты с турбокомпрессора все заглушки;

— все трубопроводы, соединенные с турбокомпрессором, должны быть чистыми. Любые оставленные предметы, попавшие в турбокомпрессор во время работы, вызовут немедленную поломку;

— пользоваться новыми, проверенными прокладками. Не использовать герметизирующие или склеивающие жидкости и пасты;

— моменты затяжки всех крепежных элементов с резьбой должны соответствовать приводимым в документации изготовителя значениям;

— после запуска двигателя проверить, нет ли утечек в соединениях турбокомпрессора. Необходимо дать проработать двигателю на режиме холостого хода 2..3 минуты, прежде чем его нагружать.

Внимание!

Любые рекламации, если правила эксплуатации и технического обслуживания, изложенные в данной инструкции, не соблюдены, будут отклоняться.


Конструкция паровых турбин — Уралэнергомаш

Общие представления об устройстве паровых турбин

Основные технические требования к паровым турбинам и их характеристики

Паровая турбина представляет собою роторный лопаточный двигатель, в котором энергия давления поступающего из котла пара сначала преобразуется в кинетическую энергию пара, вытекающего с большой скоростью из сопел, а затем, на лопатках ротора,- в механическую энергию вращения вала. Сопла это направляющие аппараты, предназначенные для преобразования внутренней энергии пара в кинетическую энергию упорядоченного движения молекул.

Схема простейшей паровой турбины представлена на рис. 1.

Основной частью турбины является ротор, состоящий из вала 1 с насаженным на нем рабочим колесом 2, на котором укреплены рабочие лопатки 3 изогнутой формы. Перед диском с рабочими лопатками имеется сопло 4, из которого пар поступает на рабочие лопатки турбины.


1 – вал; 2 – рабочее колесо; 3 – рабочая лопатка; 4 – сопло
Рисунок 3.1– Принцип действия турбины

Сопло и рабочее колесо составляют одну ступень. На рисунке 1.1, таким образом, представлена принципиальная схема одноступенчатой турбины.

Полученный в парогенераторе перегретый пар при температуре 600 С и давлении 30 МПа по паропроводам передаётся в сопла.

Если перед входом в сопло пар имел некоторую начальную скорость и начальное давление (см. рис. 2), то после выхода из сопла в результате расширения пара происходит увеличение его скорости до значения и уменьшение давления до значения. Скорость входа пара на рабочую лопатку называют абсолютной скоростью. Температура пара также при этом значительно понижается.

После выхода из сопла пар подается на рабочие лопатки турбины. Если турбина активная, то между ее рабочими лопатками расширения пара не происходит, следовательно, давление пара не меняется. Абсолютная скорость движения пара уменьшается с до вследствие вращения турбины со скоростью V. V – это окружная или переносная скорость.


Рис.2 – Схема активной турбины

Конструктивно турбина выполняется в виде нескольких ступеней, каждая из которых состоит из одного венца сопловых лопаток и одного венца рабочих лопаток.

Реактивными турбинами называют такие турбины, у которых расширение пара происходит не только в соплах перед поступлением пара на рабочие лопатки, но и на лопатках самого рабочего колеса. Это достигается тем, что канал, образованный рабочими лопатками выполняется суживающимся.

Изменение параметров пара в реактивной ступени турбины показано на рис. 3. В соплах турбины происходит частичное расширение пара до промежуточного давления.

Дальнейшее расширение пара до давления происходит в каналах между лопатками. Абсолютная скорость пара в сопле увеличивается до значения, а в началах между лопатками уменьшается из-за вращения лопаток до значения.


Рис.3 – Схема работы реактивной турбины

В настоящее время турбины выполняют многоступенчатыми, причем водной и той же турбине могут быть как активные, так и реактивные ступени.

Устройство паровой турбины

Турбина состоит из трех цилиндров (ЦВД, ЦСД и ЦНД), нижние половины корпусов которых обозначены соответственно 39, 24 и18. Каждый из цилиндров состоит из статора, главным элементом которого являются неподвижный корпус, и вращающегося ротора. К полумуфте 12 присоединяется полумуфта ротора электрогенератора (не показан), а к нему — ротор возбудителя. Цепочка из собранных отдельных роторов цилиндров, генератора и возбудителя называется валопроводом. Его длина при большом числе цилиндров (а самое большое их число в современных турбинах — 5) может достигать 80 м.


Рис.4 Устройство паровой турбины

Валопровод вращается во вкладышах 42, 29, 23, 20 и т.д. опорных подшипников скольжения на тонкой масляной пленке Как правило, каждый из роторов размещают на двух опорных подшипниках. Расширяющийся в турбине пар заставляет вращаться каждый из роторов, возникающие на них мощности складываются и достигают на полумуфте 12 максимального значения.

Каждый из роторов помещают в корпус цилиндра (см., например, поз. 24). При больших давлениях (а в современных турбинах оно может дос­тигать 30 МПа » 300 ат) корпус цилиндра (обычно ЦВД) выполняют двухстенным (из внутреннего 35 и внешнего 46 корпусов). Это уменьшает разность давлений на каждый из корпусов, позволяет сделать его стенки более тонкими, облегчает затяжку фланцевых соединений и позволяет турбине при необходимости быстро изменять свою мощность.

Все корпуса в обязательном порядке имеют горизонтальные разъемы 13, необходимые для установки роторов внутри цилиндров при монтаже, а также для легкого доступа внутрь цилиндров при ревизиях и ремонтах. Пар внутри турбины имеет высокую температуру, а ротор вращается во вкладышах на масляной пленке, температура масла которой как по соображениям пожаробезопасности, так и необходимости иметь определенные смазочные свойства, не должна превышать 100 °С (а температура подаваемого и отводимого масла должна быть еще ниже). Поэтому вкладыши подшипников выносят из корпусов цилиндров и размещают их в специальных строениях — опорах Таким образом, вращающиеся концы каждого из роторов соответствующего цилиндра необходимо вывести из невращающегося статора, причем так, чтобы с одной стороны исключить какие-либо (даже малейшие) задевания ротора о статор, а с другой — не допустить значительную утечку пара из цилиндра в зазор между ротором и статором, так как это снижает мощность и экономичность турбины. Поэтому каждый из цилиндров снабжают концевыми уплотнениями (см. поз. 40, 32, 19) специальной конструкции.

Турбина устанавливается в главном корпусе ТЭС на верхней фундаментной плите. В плите выполняются прямоугольные окна по числу цилиндров, в которых размещаются нижние части корпусов цилиндров, а также осуществляется вывод трубопроводов, питающих регенеративные подогреватели, паропроводы свежего и вторично перегретого пара, переходный патрубок к конденсатору.

После изготовления турбина проходит контрольную сборку и опробование на заводе-изготовителе. После этого ее разбирают на более-менее крупные блоки, доводят до хорошего товарного вида, консервируют, упаковывают в деревянные ящики и отправляют для монтажа на ТЭС.

При работе турбины пар из котла по одному или нескольким паропроводам (это зависит от мощности турбины) поступает сначала к главной паровой задвижке, затем к стопорному (одному или нескольким) и, наконец, к регулирующим клапанам (чаще всего — 4). От регулирующих клапанов (на рис. 4 не показаны) пар по перепускным трубам 1 (на рис. 4 их четыре: две из них присоединены к крышке 46 внешнего корпуса ЦВД, а две других подводят пар в нижние половины корпуса) подается в паровпускную камеру 33 внутреннего корпуса ЦВД. Из этой полости пар попадает в проточную часть турбины и, расширяясь, движется к выходной камере ЦВД 38. В этой камере в нижней половине корпуса ЦВД имеются два выходных патрубка 37. К ним приварены паропроводы, направляющие пар в котел для промежуточного перегрева.

Вторично перегретый пар по трубопроводам поступает через стопорный клапан (не показан на рис. 4) к регулирующим клапанам 4, а из них — в паровпускную полость ЦСД 26. Далее пар расширяется в проточной части ЦСД и поступает в его выходной патрубок 22, а из него — в две перепускные трубы 6 (иногда их называют ресиверными), которые подают пар в паровпускную камеру ЦНД 9. ЦВД и ЦСД, ЦНД почти всегда выполняют двухпоточными: попав в камеру 9, пар расходится на два одинаковых потока и, пройдя их, поступает в выходные патрубки ЦНД 14. Из них пар направляется вниз в конденсатор. Перед передней опорой 41 располагается блок регулирования и управления турбиной 44. Его механизм управления 43 позволяет пускать, нагружать, разгружать и останавливать турбину.

Уплотнение представлено на рис. 5.


Рис.5. Лабиринтное уплотнение для валов турбин

В обойме 7, имеющей такую же конструкцию, как и обойма диафрагм выполнена кольцевая расточка 1, в которую вставляются сегменты уплотнений 3 (по три сегмента в каждую половину обоймы). Сегменты имеют тонкие (до 0,3 мм) кольцевые гребни, устанавливаемые по отношению к валу с очень малым зазором (0,5—0,6 мм). Совокупность кольцевых щелей между гребнями 4 и кольцевыми выступами 6 и кольцевых камер между ними называется лабиринтовым уплотнением. Высокое гидравлическое сопротивление, которым оно обладает, обеспечивает малую утечку пара помимо проточной части турбины.

Типичная рабочая лопатка (рис. 6) состоит из трех основных элементов: профильной части 1; хвостовика 2, служащего для крепления лопатки на диске; шипа 6 прямоугольной, круглой или овальной формы, выполняемого на торце профильной части лопатки за одно целое.


Рис.6.Рабочая лопатка ЦВД и ЦСД

Лопатки изготавливаются из нержавеющей стали, содержащей 13 % хрома, методом штамповки и последующего фрезерования и набираются на диске через два специальных колодца, в которые затем устанавливаются замковые лопатки с хвостовиками специальной формы.

Отдельно прокатывают бандажную ленту 7, в которой пробивают отверстия, соответствующие форме шипов и расстоянию между ними. Лента нарезается на куски со строго рассчитанным числом объединяемых лопаток. Бандажная лента надевается на шипы, которые затем расклепываются. Ряд соседних лопаток (обычно от 5 до 14), объединенных бандажной лентой (бандажом), называется пакетом рабочих лопаток. Главная цель пакетирования — обеспечить вибрационную надежность рабочих лопаток (не допустить их поломки от усталости вследствие колебаний). После расклепки шипов на бандажах рабочих лопаток ротор устанавливают на токарный станок и окончательно протачивают гребни уплотнений.

На рис. 6 показана лишь одна из типичных конструкций, которые отличаются большим разнообразием как типов хвостовиков, так и бандажей. В современных конструкциях бандажи фрезеруют заодно с профильной частью (с шириной бандажа, равной шагу лопаток), иногда соединяют рабочие лопатки в пакете сваркой.


Рис.7 Ротор двухпоточного ЦНД мощной турбины

На рис. 7 показан двухпоточный ротор ЦНД в процессе обработки на токарном станке. Первые две ступени имеют ленточ­ные бандажи, а последние ступени — две проволочные связи.

Главным элементом проточной части турбины, определяющим весь ее облик, является рабочая лопатка последней ступени. Чем большую длину она имеет и чем на большем диаметре она установлена (иными словами, чем больше площадь для прохода пара последней ступени), тем более экономичнее турбина. Поэтому история совершенствования турбин — это история создания последних ступеней. В начале 50-х годов ЛМЗ была разработана рабочая лопатка длиной 960 мм для последней ступени со средним диаметром 2,4 м, и на ее базе созданы турбины мощностью 300, 500 и 800 МВт. В конце 70-х была создана новая рабочая лопатка длиной 1200 мм для ступени со средним диаметром 3 м. Это позволило создать новую паровую турбину для ТЭС мощностью 1200 МВт и для АЭС мощностью 1000 МВт.


Рис.8 Опора валопровода

На рис. 8 показана одна из опор валопровода. Основанием 12 нижняя половина корпуса 2 устанавливается на фундаментную раму (на рисунке не показана). В расточку корпуса на колодках 1, 4 и 10 помещается нижняя половина вкладыша 3. Внутренняя поверхность 8 обеих половин вкладыша выполнена цилиндрической или овальной и залита баббитом, — легкоплавким антифрикционным сплавом на основе олова, допускающего вращение ротора на очень низкой частоте вращения даже при отсутствии смазки. Прямо на поверхность вкладыша 8 и на аналогичную поверхность соседнего вкладыша при монтаже турбины укладывается ротор. Сверху его накрывают верхней половиной вкладыша и притягивают к нижней половине шпильками, ввинчиваемыми в отверстия 9. Затем устанавливается крышка корпуса подшипника.

Масло для смазки шеек валов подается насосами из масляного бака, установленного на нижней отметке конденсационного помещения. Размер масляного бака зависит от мощности турбины: чем больше мощность, тем больше цилиндров и, следовательно, роторов и их опор, требующих смазки. Кроме того, с ростом мощности растет диаметр шеек, и эти два обстоятельства требуют большого расхода масла и соответственно масляного бака большой емкости, достигающей 50—60 м3. Для смазки подшипников используется либо специальное (турбинное) минеральное масло, либо синтетические негорючие масла. Последние намного дороже, но зато пожаробезопаснее.

От насосов по трубопроводам масло, пройдя через маслоохладители, поступает к емкостям, располагаемым в крышках подшипника, а из них — к отверстиям 6 и к выборке 7, раздающей масло на всю ширину шейки вала. Масло за счет гидродинамических сил «загоняется» под шейку вала, и таким образом вал «плавает» на масляной пленке, не касаясь баббитовой заливки. Масло, пройдя под шейкой вала, выходит через торцевые зазоры вкладыша и стекает на дно корпуса подшипника, откуда самотеком направляется обратно в масляный бак. Вкладыш опоры показан на рис. 9.


Рис.9 Опорный вкладыш опоры валопровода

Типы паровых турбин и области их использования

Для понимания места и роли паровых турбин рассмотрим их общую классификацию. Из большого разнообразия используемых паровых турбин, прежде всего можно выделить турбины транспортные и стационарные.

Транспортные паровые турбины чаще всего используются для привода гребных винтов крупных судов.

Стационарные паровые турбины — это турбины, сохраняющие при эксплуатации неизменным свое местоположение. В настоящей книге рассматриваются только стационарные паровые турбины.

В свою очередь стационарные паровые турбины можно классифицировать по ряду признаков.

  1. По назначению различают турбины энергетические, промышленные и вспомогательные.

Энергетические турбины служат для привода электрического генератора, включенного в энергосистему, и отпуска тепла крупным потребителям, например жилым районам, городам и т.д. Их устанавливают на крупных ГРЭС, АЭС и ТЭЦ. Энергетические турбины характеризуются, прежде всего, большой мощностью, а их режим работы — постоянной частотой вращения, определяемой постоянством частоты сети.

Основным производителем энергетических паровых турбин в России является Ленинградский металлический завод (Санкт-Петербург). Он выпускает мощные паровые турбины для ТЭС (мощностью 1200, 800, 500, 300 и 200 МВт), ТЭЦ (мощностью 180, 80 и 50 МВт и менее), АЭС (мощностью 1000 МВт).

Другим крупным производителем энергетических паровых турбин является Турбомоторный завод (ТМЗ, г. Екатеринбург). Он выпускает только теплофикационные турбины (мощностью 250, 185, 140, 100 и 50 МВт и менее).

На ТЭС России установлено достаточно много мощных паровых тур­бин Харьковского турбинного завода (ХТЗ, Украина) (мощностью 150, 300 и 500 МВт). Им же произведены все паровые турбины, установленные на АЭС России мощностью 220, 500 и 1000 МВт.

Таким образом, в настоящее время в России функционирует всего два производителя мощных паровых турбин. Если говорить о зарубежных производителях турбин, то их число также является небольшим. Большинство из них являются транснациональными объединениями. В Европе главными производителями паровых турбин являются компании Siemens (Германия), Acea Brown Bovery (ABB, германско-швейцарское объединение), GEC-Alsthom (англо-французское объединение), Scoda (Чехия). В США производителями мощных энергетических турбин являются компании General Electric и Westinghouse, в Японии — Hitachi, Toshiba, Mitsubisi. Все перечисленные производители выпускают паровые турбины вплоть до мощности 1000 МВт и выше. Технический уровень некоторых из них не только не уступает нашим производителям, но и превосходит их.

Промышленные турбины также служат для производства тепловой и электрической энергии, однако их главной целью является обслуживание промышленного предприятия, например, металлургического, текстильного, химического, сахароваренного и др. Часто генераторы таких турбин работают на маломощную индивидуальную электрическую сеть, а иногда используются для привода агрегатов с переменной частотой вращения, например воздуходувок доменных печей. Мощность промышленных турбин существенно меньше, чем энергетических. Основным производителем промышленных турбин в России является Калужский турбинный завод (КТЗ).

Вспомогательные турбины используются для обеспечения технологического процесса производства электроэнергии — обычно для привода питательных насосов и воздуходувок котлов.

Питательные насосы энергоблоков мощностью вплоть до 200 МВт приводятся электродвигателями, а мощностью выше — с помощью паровых турбин, питаемых паром из отбора главной турбины. Например, на энергоблоках мощностью 800 и 1200 МВт установлено соответственно по два и три питательных турбонасоса мощностью 17 МВт каждый, на энергоблоках мощностью 250 (для ТЭЦ) и 300 МВт — один питательный турбонасос мощностью 12 МВт; на энергоблоках мощностью 1000 МВт для АЭС используется два питательных насоса мощностью 12 МВт.

Котлы энергоблоков мощностью 800 и 1200 МВт оборудованы соответственно двумя и тремя воздуходувками, привод которых осуществляется также паровыми турбинами мощностью по 6 МВт каждая. Основным производителем вспомогательных паровых турбин в России является КТЗ.

  1. По виду энергии, получаемой от паровой турбины, их делят на конденсационные и теплофикационные.

В конденсационных турбинах (типа К) пар из последней ступени отводится в конденсатор, они не имеют регулируемых отборов пара, хотя, как правило, имеют много нерегулируемых отборов пара для регенеративного подогрева питательной воды, а иногда и для внешних тепловых потребителей. Главное назначение конденсационных турбин — обеспечивать производство электроэнергии, поэтому они являются основными агрегатами мощных ТЭС и АЭС. Мощность самых крупных конденсационных турбоагрегатов достигает 1000—1500 МВт.

Теплофикационные турбины имеют один или несколько регулируемых отборов пара, в которых поддерживается заданное давление. Они предназначены для выработки тепловой и электрической энергии, и мощность самой крупной из них составляет 250 МВт. Теплофикационная турбина может выполняться с конденсацией пара и без нее. В первом случае она может иметь отопительные отборы пара (турбины типа Т) для нагрева сетевой воды для обогрева зданий, предприятий и т.д., или производственный отбор пара (турбины типа П) для технологических нужд промышленных предприятий, или тот и другой отборы (турбины типа ПТ и ПР). Во втором случае турбина носит название турбины с противодавлением (турбины типа Р). В ней пар из последней ступени направляется не в конденсатор, а обычно производственному потребителю. Таким образом, главным назначением турбины с противодавлением является производство пара заданного давления (в пределах 0,3—3 МПа). Турбина с противодавлением может также иметь и регулируемый теплофикационный или промышленный отбор пара, и тогда она относится к типу ТР или ПР.

Теплофикационные турбины с отопительным отбором пара (типа Т) спроектированы так, чтобы при максимальной теплофикационной нагрузке ступени, расположенные за зоной отбора, мощности не вырабатывали. В последние годы ряд турбин проектируются так, что даже при максимальной нагрузке последние ступени вырабатывают мощность. Такие турбины относятся к типу ТК.

  1. По используемым начальным параметрам пара паровые турбины можно разделить на турбины докритического и сверхкритического начального давления, перегретого и насыщенного пара, без промежуточного перегрева и с промежуточным перегревом пара.

Как уже известно критическое давление для пара составляет примерно 22 МПа, поэтому все турбины, начальное давление пара перед которыми меньше этого значения, относятся к паровым турбинам докритического начального давления. В России стандартное докритическое давление для паровых турбин выбрано равным 130 ат (12,8 МПа), кроме того, имеется определенный процент турбин на начальное давление 90 ат (8,8 МПа). На докритические параметры выполняются все паровые турбины для АЭС и ТЭЦ (кроме теплофикационной турбины мощностью 250 МВт), а также турбины мощностью менее 300 МВт для ТЭС. Докритическое начальное давление зарубежных паровых турбин обычно составляет 16—17 МПа, а максимальная единичная мощность достигает 600—700 МВт.

Все мощные конденсационные энергоблоки (300, 500, 800, 1200 МВт), а также теплофикационный энергоблок мощностью 250 МВт выполняют на сверхкритические параметры пара (СКД) — 240 ат (23,5 МПа) и 540 °С. Переход от докритических параметров пара к СКД позволяет экономить 3—4 % топлива.

Все турбины ТЭС и ТЭЦ работают перегретым паром, а АЭС — насыщенным (с небольшой степенью влажности).

Все мощные конденсационные турбины на докритические и сверхкритические параметры пара выполняют с промежуточным перегревом. Из теплофикационных турбин только турбина ЛМЗ на докритические параметры мощностью 180 МВт и турбина ТМЗ на СКД мощностью 250 МВт имеют промежуточный перегрев. Устаревшие конденсационные турбины мощностью 100 МВт и менее и многочисленные теплофикационные паровые турбины вплоть до мощности 185 МВт строятся без промперегрева.

  1. По зоне использования турбин в графике электрической нагрузки паровые турбины можно разделить на базовые и полупиковые. Базовые турбины работают постоянно при номинальной нагрузке или близкой к ней. Они проектируются так, чтобы и турбина, и турбоустановка имели максимально возможную экономичность. К этому типу турбин следует, безусловно, отнести атомные и теплофикационные турбины. Полупиковыетурбины создаются для работы с периодическими остановками на конец недели (с ночи пятницы до утра в понедельник) и ежесуточно (на ночь). Полупиковые турбины (и турбоустановки) с учетом их малого числа часов работы в году выполняют более простыми и соответственно более дешевыми (на сниженные параметры пара, с меньшим числом цилиндров). Электроэнергетика России в силу ряда причин всегда страдала от недостатка в энергосистеме полупиковых мощностей. Примерно 25 лет назад ЛМЗ спроектировал полупиковую конденсационную турбину мощностью 500 МВт на параметры 12,8 МПа, 510 °С/510 °С. Головной образец этой турбины предполагалось установить на Лукомльской ГРЭС (б. Белоруссия). Однако до сих пор ни одной специальной полупиковой турбины в России не работает. Вместе с тем в Японии и США работают десятки полупиковых турбин упрощенной конструкции.
  2. По конструктивным особенностям паровые турбины можно классифицировать по числу цилиндров, частоте вращения и числу валопроводов.

По числу цилиндров различают турбины одно- и многоцилиндровые. Количество цилиндров определяется объемным пропуском пара в конце процесса расширения. Чем меньше плотность пара, т.е. меньше его конечное давление, и чем больше мощность турбины, т.е. больше массовый расход, тем больше объемный пропуск и соответственно требуемая площадь для прохода пара через рабочие лопатки последней ступени. Однако если рабочие лопатки делать длиннее, а радиус их вращения больше, то центробежные силы, отрывающие профильную часть лопатки, могут возрасти настолько, что лопатка оторвется. Поэтому с увеличением мощности сначала переходят на двухпоточный ЦНД, а затем увеличивают их число. Конденсационные турбины можно выполнить одноцилиндровыми вплоть до мощности 50—60 МВт, двухцилиндровыми — до 100—150 МВт, трехцилиндровыми — до 300 МВт, четырехцилиндровыми — до 500 МВт, пятицилиндровыми — вплоть до 1300 МВт.

По частоте вращения турбины делятся на быстроходные и тихоходные. Быстроходные турбины имеют частоту вращения 3000 об/мин = 50 об/с. Они приводят электрогенератор, ротор которого имеет два магнитных полюса, и поэтому частота вырабатываемого им тока равна 50 Гц. На эту частоту строят большинство паровых турбин для ТЭС, ТЭЦ и частично для АЭС в нашей стране и почти во всем мире. В Северной Америке и на части территории Японии быстроходные турбины строят на частоту вращения 3600 об/мин = 60 об/с, так как там принятая частота сети равна 60 Гц.

Ранее в говорилось о том, что поскольку из-за низких начальных параметров работоспособность пара в турбинах АЭС мала, а снижение капитальных затрат требует увеличения мощности, т.е. массы пропускаемого пара, то объемный расход на выходе из турбины оказывается столь значительным, что оказывается целесообразным переход на меньшую частоту вращения. Так как число магнитных полюсов в электрогенераторе должно быть целым и четным, то переход на использование четырехполюсного электрогенератора и получения той же частоты сети, что и при двухполюсном электрогенераторе, требует снижения частоты вдвое. Таким образом, тихоходные турбины в нашей стране имеют частоту вращения 1500 об/мин = 25 об/с.


Рис.10 Тихоходная турбина насыщенного пара мощностью 1160 МВт для американской АЭС

На рис. 10 показана тихоходная атомная турбина фирмы ABB мощностью 1160 МВт на частоту вращения 30 об/с. Гигантские размеры турбины хорошо видны в сравнении с фигурой человека, стоящего у средней опоры ее валопровода. Турбина не имеет ЦСД, и пар из ЦВД направляется в два горизонтальных сепаратора-пароперегревателя (СПП), а из них — раздается на три двухпоточных ЦНД. По такой же схеме на частоту вращения 25 об/с построены энергоблоки мощностью 1000 МВт на Балаковской и Ростовской АЭС.

Для АЭС, построенных для теплых климатических условий, т.е. для высокой температуры охлаждающей воды и соответственно высокого давления в конденсаторе), можно строить и быстроходные атомные турбины (рис. 11). Пар к ЦВД турбины поступает из реакторного отделения по четырем паропроводам 11. Пройдя ЦВД, пар поступает к СПП 10 вертикального типа, а после них с помощью ресивера 3 раздается на три одинаковых двухпоточных ЦНД 4. Под каждым ЦНД установлен свой конденсатор, также хорошо видный на макете.

По числу валопроводов различают турбины одновальные (имеющие один валопровод — соединенные муфтами роторы отдельных цилиндров и генератора) и двухвальные(имеющие два валопровода каждый со своим генератором и связанные только потоком пара). На российских тепловых электростанциях используют только одновальные турбины.В начале 70-х годов на Славянской ГРЭС на Украине построена единственная двухвальная турбина мощностью 800 МВт, да и то потому, что в то время не было электрогенератора мощностью 800 МВт.


Рис.11 Быстроходная атомная турбина мощностью 1093 МВт для испанской АЭС (“ Трилло”), построенная фирмой Siemens

Для обозначения типов турбин ГОСТ предусматривает специальную маркировку, состоящую из буквенной и числовой частей. Буквенная часть указывает тип турбины, следующее за ней число — номинальную мощность турбины в мегаваттах. Если необходимо указать и максимальную мощность турбины, то ее значение приводят через косую черту. Следующее число указывает номинальное давление пара перед турбиной в МПа: для теплофикационных турбин далее через косую черту указывают давление в отборах или противодавление в МПа. Наконец, последняя цифра, если она имеется, указывает номер модификации турбины, принятый на заводе-изготовителе.

Приведем несколько примеров обозначений турбин.

Турбина К-210-12,8-3 — типа К, номинальной мощностью 210 МВт с начальным абсолютным давлением пара 12,8 МПа (130 кгс/см2), третьей модификации.

Трубина П-6-3,4/0,5 — типа П, номинальной мощностью 6 МВт, с на­чальным абсолютным давлением пара 3,4 МПа и абсолютным давлением отбираемого пара 0,5 МПа.

Турбина Т-110/120-12,8 — типа Т, номинальной мощностью 110 МВт и максимальной мощностью 120 МВт, с начальным абсолютным давлением пара 12,8 МПа.

Турбина ПТ-25/30-8,8/1 — типа ПТ, номинальной мощностью 25 МВт и максимальной мощностью 30 МВт, с начальным абсолютным давлением пара 8,8 МПа (90 ат) и абсолютным давлением отбираемого пара 1 МПа.

Турбина Р-100/105-12,8/1,45 — типа Р, номинальной мощностью 100 МВт максимальной мощностью 105 МВт, с начальным абсолютным давлением пара 12,8 МПа и абсолютным противодавлением 1,45 МПа.

Турбина ПР-12/15-8,8/1,45/0,7 — типа ПР, номинальной мощностью 12 МВт и максимальной мощностью 15 МВт, с начальным абсолютным давлением 8,8 МПа, давлением в отборе 1,45 МПа и противодавлением 0,7 МПа.

Основные технические требования к паровым турбинам и их характеристики

Для того чтобы увидеть, насколько совершенной машиной является паровая турбина, достаточно рассмотреть технические требования, предъявляемые к ней. Они сформулированы в государственных стандартах (ГОСТ). Здесь мы остановимся только на наиболее важных из них.

Прежде всего, к турбине предъявляется ряд требований, которые мож­но охватить одним термином — надежность. Надежность технического объекта — это его свойство выполнять заданные функции в заданном объеме при определенных условиях функционирования. Применительно к паровой турбине надежность — это бесперебойная выработка мощности при предусмотренных затратах топлива и установленной системе эксплуатации, технического обслуживания и ремонтов, а также недопущения ситуаций, опасных для людей и окружающей среды.

Важно подчеркнуть, что понятие надежности включает в себя и понятие экономичности. Бесперебойно работающая турбина, работающая с низкой экономичностью из-за износа или с ограничением мощности из-за внутренних неполадок, не может считаться надежной. Надежность — это комплексное свойство, характеризуемое такими подсвойствами, как безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость, управляемость, живучесть, безопасность. Не вдаваясь в строгие определения этих подсвойств, отметим главные из них.

Безотказность — это свойство турбины непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторой наработки. Средняя наработка на отказ для турбин ТЭС мощностью 500 МВт и более должна быть не менее 6250 ч, а меньшей мощности — не менее 7000 ч, а для турбин АЭС — не менее 6000 ч. Если учесть, что в календарном году 8760 ч и что какое-то время турбина не работает (например, по указанию диспетчера энергосистемы), то это означает, что отказы по вине турбины в среднем должны происходить не чаще 1 раза в год.

Полный установленный срок службы турбины ТЭС должен быть не менее 40 лет, а турбин АЭС — не менее 30 лет. При этом оговаривается два важных обстоятельства. Первое: этот срок службы не относится к быстро­изнашивающимся деталям, например, рабочим лопаткам, уплотнениям, крепежным деталям. Для таких деталей важен средний срок службы до капитального ремонта (межремонтный период). В соответствии с ГОСТ он должен быть не менее 6 лет (кроме того, на ТЭС и АЭС реализуется плановая система текущих и планово-предупредительных ремонтов).

Для турбин ТЭС, а точнее для их деталей, работающих при температуре свыше 450 °С, кроме такого показателя долговечности, как срок службы, вводится другой показатель — ресурс — суммарная наработка турбины от начала эксплуатации до достижения предельного состояния. На этапе проектирования предельное состояние определяется как назначенный ресурс. По определению — это ресурс, при достижении которого эксплуатация турбины должна быть прекращена независимо от ее технического состояния. На самом деле при достижении назначенного ресурса турбина может сохранить значительную дополнительную работоспособность (остаточный ресурс) и, учитывая ее высокую стоимость, срок работы турбины продляют. Учитывая нелогичность применительно к турбине термина «назначенный ресурс», стали употреблять термин «расчетный ресурс». Таким образом, расчетный (назначенный) ресурс — это наработка турбины, которая гарантируется заводом-изготовителем; при ее достижении должен быть рассмотрен вопрос о ее дальнейшей эксплуатации.

ГОСТ не регламентирует расчетного ресурса (он должен быть установлен в технических условиях или техническом задании на ее проектирование в каждом конкретном случае). Долгие годы расчетный ресурс составлял 100 тыс. ч, сейчас — как правило, 200 тыс. ч. Важнейшим требованием к турбине является высокая экономичность. Коэффициент полезного действия турбины оценивается по КПД ее цилиндров.

Коэффициент полезного действия цилиндра характеризуется той долей работоспособности пара, которую удалось преобразовать в механическую энергию. Наивысшую экономичность имеет ЦСД: в хороших турбинах он составляет 90—94 %. Коэффициент полезного действия ЦВД и ЦНД существенно меньше и в среднем составляет 84—86 %. Это уменьшение обусловлено существенно более сложным характером течения пара в решетках очень малой (несколько десятков миллиметров в первых ступенях ЦВД) и очень большой (1 м и более) в последних ступенях ЦНД высотой решеток. Рассчитать это течение и подобрать под него профили лопаток затруднительно даже при современных вычислительных средствах. Кроме того, значительная часть проточной части ЦНД работает влажным паром, капли влаги имеют скорость существенно меньшую, чем пар, и оказывают на вращающиеся рабочие лопатки тормозящее действие.

Кроме приведенных технических требований ГОСТ содержит многочисленные другие требования, в частности, к системе защиты турбины при возникновении аварийных ситуаций, к маневренности (диапазон длительной работы — обычно 30—100 % номинальной мощности; продолжительности пуска и остановки, число возможных пусков и т.д.), к системе регулирования и управления турбиной, к ремонтопригодности и безопасности (пожаробезопасности, уровня вибрации, шума и т.д.), методов контроля параметров рабочих сред (пара, масла, конденсата), транспортирования и хранения.

Источник: Языки программирования — Life-prog

11 моментов при установке турбокомпрессора.

Автор admin На чтение 2 мин. Просмотров 177 Опубликовано

1.Перед установкой нового турбокомпрессора нужно выяснить причину, по которой необходимо заменить старое изделие. Конечно, есть разные причины поломки турбин, стоимость ремонта которых зависит от характера неисправности. В любом случае, проблему нужно устранить еще до проведения работ по установке компрессора. 

2.Есть разные модификации турбокомпрессоров, произведенных под ДВС с определенным литражом, мощностью и маркировкой. Кроме того, каждая турбина обладает оригинальным номером и серийным номером. Чтобы убедиться в подлинности изделия, достаточно сравнить его номер с номером двигателя. Если не совпадает, значит силовую установку отремонтировать по гарантии на получиться. 

3.Важно проверить системы выпуска, впуска и интеркулер двигателя. В данном случае нужно обратить внимание, насколько эти изделия чисты и работоспособны. Например, у них не должно быть потеков от масла, частиц прокладок, а также нагара и грязи. В случае необходимости можно заменить воздушный фильтр марки, рекомендованной заводом-изготовителем авто. 

4.Проверка чистоты патрубков подвода и отвода масла. Нельзя допустить, чтобы внутри патрубков оставались загрязнение и нагар. В крайнем случае детали нужно заменить, что позволит в дальнейшем избежать проблем с ремонтом турбины для дизельного двигателя. 

5.Далее необходимо залить новое масло, а старые фильтры заменить. 

6.Перед монтажом лучше несколько раз убедиться в надежности крепления платформы, на которую будет ставиться турбина. Например, следует проверить, если ли на ней трещины и царапины. 

7.Нередки случаи, когда из-за неправильной установки может потребоваться ремонт турбины, причем это в особенности касается изделий для дизельных моторов. Чтобы не возникало подобных курьезов, турбину необходимо правильно установить на платформу. При этом важно обратить внимание на несколько параметров: точно ли установлено изделие, плотно ли прилегает к платформе, в порядке ли другие соединения турбины. 

8.При необходимости нужно сориентировать положение турбины и платформы, чтобы все соединения совпадали как положено.
9.Соединить масляную трубку, после чего залить новое масло через соответствующее отверстие.

10.Подсоединение к турбине всех внешних трубок
11. Нужно, чтобы мотор проработал на холостом ходу, чтобы проверить плотность и герметичность соединений трубок. Кстати, для этого на места соединений можно нанести мыльную воду. 
Специалисты СТО Липецка предоставят грамотный и качественный комплекс услуг по ремонту и установке другой турбины.

 

Турбонаддув мотора КАМАЗ Евро-1 — 740.11, 740.13, 740.14

Система газотурбинного наддува

Система газотурбинного наддува, за счет использования части энергии отработавших газов, обеспечивает подачу предварительно сжатого воздуха в цилиндры двигателя.

Наддув позволяет увеличить плотность воздуха, поступающего в цилиндры, в том же рабочем объеме сжечь большее количество топлива и, как следствие, повысить литровую мощность двигателя.

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

Схема системы газотурбинного наддува двигателя КАМАЗ евро-1

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 асбо-стального листа, окантованного металлической плакированной лентой.

Выпускные коллекторы выполняются цельнолитыми, 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 впускные коллекторы соединяются объединительным патрубком.

Система турбонаддува двигателя должна быть герметична. При нарушении герметичности выпускного тракта снижается частота вращения ротора турбокомпрессора, а следовательно уменьшается количества воздуха, нагнетаемого в цилиндры, что приводит к увеличению тепло-напряженности деталей, снижению мощности и ресурса двигателя. Негерметичность впускного тракта приводит также к вышеперечисленным недостаткам и “пылевому” износу цилиндро-поршневой группы, следовательно 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 коллектора между собой соединяются теплостойким резиновым рукавом, который стягивается хомутами.

На двигателях устанавливается турбокомпрессор ТКР7Н-1. ТКР7С-9 [рис. Турбокомпрессор ТКР 7С, Турбокомпрессор ТКР 7Н) или его зарубежный аналог S2B/7624TAE/1.00 D9 фирмы «Schwitzer». Применяемость турбокомпрессоров на конкретных моделях двигателей приведена в таблице 2. Технические характеристики турбокомпрессоров ТКР7С-9, ТКР7Н-1 приведены в табл. 3.

Турбокомпрессоры ТКР7С-9 и ТКР7Н-1 являются модификациями базовых моделей турбокомпрессоров ТКР7С и ТКР7Н соответственно. В тексте и рисунках приведены описания и изображения базовых моделей, которые являются общими для всех модификаций ТКР.

Турбокомпрессор ТКР7С-9

Турбокомпрессор ТКР7С-9 состоит из центростремительной турбины и центробежного компрессора, соединенных между собой подшипниковым узлом. Турбина с двух-заходным корпусом 7 из высокопрочного чугуна ВЧ40 преобразовывает энергию выхлопных газов в кинетическую энергию вращения ротора турбокомпрессора, которая затем в компрессорной ступени превращается в работу сжатия воздуха.

Турбокомпрессор ТКР 7С
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 – планка, 13 – болт,14- маслосбрасывающий экран, 15- втулка,16 – маслоотражатель, 17 – планка, 18 – болт, 19 – гайка, 20 – колесо компрессора, 21 – кольцо уплотнительное, 22 – диффузор

Ротор турбокомпрессора ТКР7С 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 из стали 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. Подшипниковые цапфы вала ротора закаливаются ТВЧ на глубину 1-1,5 мм до твердости 52-57 HRC. 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 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 на 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 БрО10С10.

Корпус подшипников турбокомпрессора с целью уменьшения теплопередачи от турбины к компрессору выполнен составным из чугунного корпуса ВЧ50 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-сбрасывающий 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 12, 17 и планок 13, 18. Такая конструкция позволяет устанавливать их под любым углом друг к другу, что в свою очередь облегчает установку ТКР на двигатель.

Турбокомпрессор ТКР7Н

В отличие от турбокомпрессора ТКР7С, в конструкции турбокомпрессора ТКР7Н применяется изобарный однозаходный корпус турбины и в качестве подшипника бронзовая моно-втулка качающегося типа. Ротор турбокомпрессора состоит из колеса турбины с валом 16, колеса компрессора 8 и маслоотражателя 7, закрепленных на валу гайкой 6. Ротор вращается в подшипнике 1, удерживающемся от осевого и радиального перемещений фиксатором 12, который с переходником 13 является одновременно и масло-подводящим каналом.

Турбокомпрессор ТКР7Н
1- подшипник; 2 экран; 3- корпус компрессора; 4 – диффузор; 5, 18- уплотнительные кольца; 6- гайка; 7- маслоотражатель; 8 – колесо компрессора; 9- маслосбрасывающий экран; 10 – крышка; 11 – корпус подшипника; 12- фиксатор; 13- переходник; 14 – прокладка; 15 – экран турбины; 16- колесо турбины; 17 – корпус турбины.

В корпусе подшипника 11 устанавливаются стальные крышки 10 и маслосбрасывающий экран 9, который вместе с упругими разрезными кольцами 5 предотвращает течь масла из полости корпуса подшипника.

Для уменьшения теплопередачи от корпуса турбины к корпусу подшипника между ними установлен чугунный экран 15 и две стальные прокладки 14 или чугунный экран 15 и окантованная асбо-стальная прокладка 14.

Ввиду того, что ротор турбокомпрессора балансируется с высокой точностью, полная разборка и обслуживание агрегата должны осуществляться на специализированных предприятиях, имеющих необходимое оборудование, инструменты и приборы.

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 об/мин . 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 менее1000-1200 об/мин.

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.

До замены турбокомпрессора определите вашу проблему, руководствуясь приведенной таблицей 4. 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.

Применяемость турбокомпрессоров на двигателях КАМАЗ Евро-1

Модель двигателя 740.11-240 740.13-260 740.14-300
Модель турбокомпрессора ТКР 7Н-1 S2B/7624TAE/1.00 D9
  ТКР 7С-9

Характеристики турбокомпрессора TKP7C-9

Характеристика Значение
Диапазон подачи воздуха через компрессор,кг/сек 0,05-0,2
Давление наддува (избыточное) при ном. мощности двиг., кПа (кгс/см2), не менее 80(0,8)
Частота вращения ротора при ном. мощности двигателя,об/мин 90000-100000
Температура газов на входе в турбину, К(°С) 1023(750)
-допускаемая в течение 1 час 973 (700)
-допускаемая без ограничения во времени  
Давление (избыточное) смазочного масла на входе в турбокомпрессор, при температуре масла 80-95 °С, кПа (кгс/см2)
-при номинальной частоте вращения коленчатого вала двигателя 294-442 (3,0-4,5)
-при минимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя, не менее 98 (1,0)

Характеристики турбокомпрессора TKP7H-1

Характеристика Значение
Диапазон подачи воздуха через компрессор,кг/сек 0,05-0,18
Давление наддува (избыточное) при ном. мощности двиг., кПа (кгс/см2), не менее 60 (0,6)
Частота вращения ротора при ном. мощности двигателя,об/мин 80000-90000
Температура газов на входе в турбину, К(°С) 973(700)
-допускаемая в течение 1 час 923 (650)
-допускаемая без ограничения во времени  
Давление (избыточное) смазочного масла на входе в турбокомпрессор, при температуре масла 80-95 °С, кПа (кгс/см2)
-при номинальной частоте вращения коленчатого вала двигателя 294-442 (3,0-4,5)
-при минимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя, не менее 99 (1,0)

Характеристики турбокомпрессора S2B/7624TAE/1.00 D9

Характеристика Значение
Диапазон подачи воздуха через компрессор,кг/сек 0,05-0,22
Давление наддува (избыточное) при ном. мощности двиг., кПа (кгс/см2), не менее 110(1,1)
Частота вращения ротора при ном. мощности двигателя,об/мин 90000 … 100000
Температура газов на входе в турбину, К(°С) 1023(750)
-допускаемая в течение 1 час 973(700)
-допускаемая без ограничения во времени  
Давление (избыточное) смазочного масла на входе в турбокомпрессор, при температуре масла 80-95 °С, кПа (кгс/см2)  
-при номинальной частоте вращения коленчатого вала двигателя 294-442 (3,0-4,5)
-при минимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя, не менее 100 (1,0)

 

Каталог двигателей Евро-1

код. 740.11-1000400

код. 740.13-1000400

Загрузка данных

Не найдено


 


Двигатели КАМАЗ

Покупайте запчасти у нас :

Комплектуем заявки любой сложности, конкурентные цены, система скидок от объема.
Мы даем понятную гарантию качества запчастей от производителей
Оперативная доставка по России
Звоните по телефону (900) 323-41-41, или напишите на [email protected]
Потребуется информация: модель авто, год выпуска, модель агрегата, класс Евро.

 

Датчик наддува турбонагнетателя, высокий уровень сигнала в цепи

Определение кода P0238

Датчик наддува турбокомпрессора Цепь высокого напряжения

Что означает код P0238

P0238 — это общий код OBD-II, который срабатывает, когда модуль управления двигателем (ECM) обнаруживает, что входная цепь датчика давления наддува на впуске не соответствует техническим характеристикам, что указывает на обрыв цепи или состояние высокого напряжения в цепи.

Что вызывает код P0238?

  • Датчик давления наддува, внутренний обрыв цепи

  • Поврежден разъем датчика давления турбонаддува A, что привело к обрыву цепи

  • Датчик давления турбонаддува Замыкание проводки на питание между датчиком и ECM

Каковы симптомы кода P0238?

  • Загорится индикатор Check Engine и будет установлен код

  • Модуль ECM может отключить турбонаддув двигателя, и двигателю будет не хватать мощности (во время разгона)

Как механик диагностирует код P0238?

  • Сканирует коды и документирует данные стоп-кадра для подтверждения проблемы

  • Очищает коды, чтобы проверить, возвращается ли проблема

  • Проверяет работу сигнала датчика давления наддува и сравнивает его с датчиком MAP на холостом ходу, чтобы убедиться, что показания совпадают

  • Проверяет проводку и разъем датчика турбонаддува на наличие признаков короткого замыкания на питание в жгуте проводов

  • Проверяет разъем датчика турбонаддува на корродированные контакты, которые могут вызвать короткое замыкание в сигнальной цепи

  • Сравнивает показания со спецификациями сканирования данных датчика

Распространенные ошибки при диагностике кода P0238?

Следуйте этим простым рекомендациям, чтобы предотвратить ошибочный диагноз:

Насколько серьезен код P0238?

  • Короткое замыкание на источник питания в цепи датчика может привести к внутреннему сгоранию модуля ECM, если напряжение короткого замыкания превысит 5 вольт.

  • Если блок управления двигателем сгорел, автомобиль может заглохнуть и не завестись.

Какой ремонт может исправить код P0238?

  • Замена датчика наддува, если он имеет внутреннее короткое замыкание и не дает правильных показаний давления на входе в ECM

  • Ремонт жгута проводов при обнаружении коротких замыканий и защита жгута от повреждений

  • Замена сломанных соединителей, вызывающих короткое замыкание или обрыв цепи

  • Замена модуля ECM в случае внутреннего короткого замыкания и устранение причины короткого замыкания

Код P0238 запускается, когда цепь датчика наддува на впуске замыкается на питание или полностью размыкается, в результате чего сигнал на ECM выходит за пределы или ниже спецификаций напряжения.Наиболее распространенной неисправностью является внутреннее короткое замыкание датчика наддува или короткое замыкание жгута проводов на выпускном коллекторе.

Нужна помощь с кодом P0238?

YourMechanic предлагает сертифицированных мобильных механиков, которые приедут к вам домой или в офис для диагностики и ремонта вашего автомобиля. Получите предложение и запишитесь на прием онлайн или поговорите с консультантом по обслуживанию по телефону 1-800-701-6230.

Проверьте свет двигателя

P0238

коды неисправностей

Залов ожидания больше нет! Наши механики приедут к вам для диагностики и исправления кода P0238.

Цепь датчика наддува турбонагнетателя, низкий уровень сигнала

Определение кода P0237

Датчик наддува турбокомпрессора Цепь низкого напряжения

Что означает код P0237

P0237 — это общий код OBD-II, который срабатывает, когда модуль управления двигателем (ECM) обнаруживает, что входная цепь датчика давления наддува на входе ниже спецификации, что указывает на короткое замыкание на массу.

Что вызывает код P0237?

  • Датчик давления турбонаддува внутренне замкнут на массу

  • Поврежден разъем датчика давления турбонаддува A, что привело к замыканию на массу

  • Датчик давления наддува Замыкание проводки на массу между датчиком и ECM

Каковы симптомы кода P0237?

  • Загорится индикатор Check Engine и будет установлен код

  • Модуль ECM может отключить турбонаддув двигателя, и двигателю будет не хватать мощности

  • Двигателю может не хватать мощности во время разгона, если цепь датчика наддува замкнута и не может передать правильное значение давления наддува в ECM

Как механик диагностирует код P0237?

  • Сканирует коды и документирует данные стоп-кадра для подтверждения проблемы

  • Очищает коды, чтобы проверить, возвращается ли проблема

  • Проверяет работу сигнала датчика давления наддува и сравнивает его с датчиком MAP

  • Проверяет проводку и разъем датчика наддува на наличие признаков короткого замыкания в жгуте проводов

  • Проверяет разъем датчика турбонаддува на корродированные контакты в разъеме, которые могут вызвать замыкание сигнальной цепи

Распространенные ошибки при диагностике кода P0237

Следуйте этим простым рекомендациям, чтобы предотвратить ошибочный диагноз:

  • Попробуйте отключить датчик, чтобы посмотреть, исчезнут ли короткое замыкание и код
  • Проверить жгут на плавление от незакрепленных или висящих жгутов проводов

Насколько серьезен код P0237?

Короткое замыкание в цепи датчика приведет к тому, что ECM отключит турбонаддув до тех пор, пока проблема не будет устранена и код не будет удален.

Какой ремонт может исправить код P0237?

  • Замена датчика наддува, если он имеет внутреннее короткое замыкание и не дает правильных показаний давления на входе в ECM

  • Ремонт жгута проводов при обнаружении коротких замыканий и защита жгута проводов от перегрева

  • Очистка или замена заржавевших соединений

  • Замена закороченного модуля ECM при внутреннем коротком замыкании

Код P0237 вызван сигналом короткого замыкания цепи датчика наддува на впуске на ECM.Наиболее распространенной неисправностью является внутреннее короткое замыкание датчика наддува или короткое замыкание жгута проводов на выпускном коллекторе.

Нужна помощь с кодом P0237?

YourMechanic предлагает сертифицированных мобильных механиков, которые приедут к вам домой или в офис для диагностики и ремонта вашего автомобиля. Получите предложение и запишитесь на прием онлайн или поговорите с консультантом по обслуживанию по телефону 1-800-701-6230.

Проверьте свет двигателя

P0237

коды неисправностей

Залов ожидания больше нет! Наши механики приедут к вам для диагностики и исправления кода P0237.

Cummins ISB4.5 CM2150 Код неисправности: 692 PID: 351 SPN: 1172 FMI: 4 Турбокомпрессор 1 Цепь температуры на входе компрессора — напряжение ниже нормы или короткое замыкание на источник низкого напряжения.

Описание схемы
Датчик температуры на впуске компрессора турбонагнетателя представляет собой датчик с переменным сопротивлением и используется для измерения температуры воздуха, поступающего на впуск компрессора турбонагнетателя. Модуль управления двигателем (ECM) подает 5 В постоянного тока на сигнальную цепь температуры на входе компрессора.Модуль ECM отслеживает изменение напряжения, вызванное изменениями сопротивления датчика, для определения температуры воздуха.

Расположение компонентов
Примечание. В некоторых двигателях вместо датчика температуры на впуске компрессора турбокомпрессора используется комбинированный датчик давления/температуры окружающего воздуха, расположенный в трубопроводе впускного воздуха OEM. Обратитесь к электрической схеме двигателя, чтобы определить, какой датчик установлен на вашем двигателе.

Условия для запуска диагностики
Эта диагностика выполняется постоянно, когда ключевой переключатель находится в положении ON.

Условия установки кодов неисправностей
Контроллер ЭСУД обнаруживает, что напряжение сигнала температуры на входе компрессора меньше 0,2 В постоянного тока в течение более 1 секунды.

Действие, выполняемое при активном коде неисправности
— Контроллер ЭСУД немедленно включает желтую лампу CHECK ENGINE и/или MIL, когда диагностика запускается и дает сбой. Используется значение по умолчанию для показаний температуры на входе компрессора.

Условия сброса кода неисправности
-Для подтверждения ремонта запустите двигатель и дайте ему поработать на холостом ходу в течение 1 минуты.
— Контроллер ЭСУД выключит желтую лампу CHECK ENGINE сразу после запуска и прохождения диагностики.
— Контроллер ЭСУД выключит контрольную лампу после 3 последовательных циклов зажигания, в течение которых проходит диагностика.
— Этот код неисправности и MIL также можно удалить с помощью электронного сервисного инструмента INSITE™.

Shop Talk
Датчик температуры воздуха на впуске компрессора турбонагнетателя имеет общие обратные провода в жгуте двигателя с другими датчиками. Открытый возврат может привести к активизации нескольких кодов неисправности.Перед устранением неисправности с кодом неисправности 692 проверьте наличие нескольких кодов неисправности. В зависимости от компоновки турбокомпрессора можно использовать удлинительный жгут проводов между основным жгутом двигателя и датчиком температуры на входе компрессора турбонагнетателя.

Возможные причины
— Замыкание сигнальной цепи на массу в жгуте проводов
— Замыкание сигнальной цепи на возврат или массу в датчике
— Повреждение датчика

Родственные

Измерение мгновенных гидродинамических параметров в контуре автомобильного турбонаддува

В статье выделены трудности, связанные с измерением мгновенных гидродинамических параметров в контуре турбонаддува автомобильных двигателей в нестационарных условиях потока, касающихся давления, массового расхода, температуры и частоты вращения турбокомпрессора.Частотная характеристика преобразователей, положение датчика, процедуры измерения и методы фильтрации должны быть приняты во внимание, чтобы правильно описать нестационарное поведение тестируемого компонента. Представлены результаты экспериментальной кампании, разработанной для небольшого турбокомпрессора для бензиновых двигателей уменьшенного размера, с акцентом на оценку мгновенных параметров, которые позволили оценить нестационарную работу турбины. Измерения проводились с использованием гибкой испытательной установки, работающей в Университете Генуи, особенно подходящей для исследований в условиях нестационарного потока.

  • URL-адрес записи:
  • Наличие:
  • Дополнительные примечания:
    • Резюме перепечатано с разрешения SAE International.
  • Авторов:
  • Конференция:
  • Дата публикации: 2009-9-13

Язык

Информация о СМИ

Тема/Указатель Термины

Информация о подаче

  • Регистрационный номер: 01816017
  • Тип записи: Публикация
  • Агентство-источник: SAE International
  • Номера отчетов/документов: 2009-24-0124
  • Файлы: ТРИС, SAE
  • Дата создания: 6 марта 2021 г., 3:24

P0239 Код неисправности OBD-II: Неисправность в цепи датчика наддува турбокомпрессора B

Определение кода P0239

Неисправность в цепи датчика наддува турбокомпрессора B

Значение кода P0239

P0239 — проблема код, который будет запущен, когда ваш модуль управления двигателем обнаружит неисправность входного сигнала в датчике давления наддува B.Этот код появляется, когда есть разница в показаниях давления на ECM по сравнению с показаниями на MAP, особенно когда двигатель не работает. Уровень давления датчика наддува должен быть равен нулю.

Хотя код P0239 похож по своей природе на код неисправности P0239, никогда не следует предполагать, что причины и симптомы одинаковы. У разных автомобилей будут разные условия появления этого кода.

Имейте в виду, что появление кодов неисправности OBD не означает, что существует конкретная проблема с конкретным компонентом вашего автомобиля.Но появление этих кодов означает, что механики смогут искать возможные причины внутри двигателя. Реальные причины могут включать несколько источников.

Что касается кода P0239, автомобили с этим кодом обычно указывают на единственную причину. Причина в разнице в показаниях ЭБУ и датчика давления наддува. Процент разницы всегда должен находиться в пределах допустимой дисперсии значения. Если они выходят за близкие пределы, то появится код.

Влияние турбонаддува на повышение производительности автомобиля


Турбокомпрессоры могут придать вашему двигателю дополнительную мощность, поскольку они нагнетают намного больше воздуха в топливную смесь по сравнению с нормальным состоянием двигателя. Больший объем воздуха в цилиндре будет способствовать увеличению мощности процесса сгорания топлива.

В двигателях, специально предназначенных для механизмов с турбонаддувом, турбокомпрессоры смогут увеличить мощность до 50% от исходной мощности.Но вы не сможете использовать это на обычных двигателях, потому что они не смогут выдержать нагрузку от дополнительной мощности.

Турбокомпрессоры используются, потому что они увеличивают мощность ваших двигателей без какого-либо отрицательного влияния на уровень экономии топлива. Положительным моментом является то, что вы можете получить бесплатную мощность, не жертвуя сохранением энергопотребления. Но недостатком является то, что турбокомпрессоры обычно создают много проблем для вашего двигателя. Вот почему вам необходимо решить проблемы, связанные с вашим турбокомпрессором, потому что он может создать другие проблемы с двигателем, если вы игнорируете его в течение длительного времени.

Кроме того, убедитесь, что вы никогда не модифицируете штатный турбокомпрессор в вашем двигателе, особенно если вы хотите увеличить давление наддува в вашем автомобиле. Это связано с тем, что ваша топливная и временная кривая не сможет адаптироваться к вашей модификации, и ваш двигатель будет поврежден.

Причины появления кода P0239

Из-за того, что турбонагнетатели вращаются с высокой скоростью, которая составляет от 100 000 до 150 000 об/мин, они будут более чувствительны к дисбалансу или состоянию грязного масла в подшипнике.Другие причины могут включать:

● Во впускном коллекторе наблюдается утечка вакуума.
● Грязный воздухоочиститель.
● Открытый или негерметичный вестгейт.
● Засорение линии подачи масла, вызывающее недостаточную подачу масла к подшипнику вала.
● Перетаскивание, приводящее к низкому вращению и выходу из строя подшипника.
● Виляющий подшипник, из-за которого лопасти турбины ударяются о корпус.
● Повреждение лопаток турбины, приводящее к дисбалансу.
● Утечка компрессора, из-за которой масло откладывается на турбине.
● Вал имеет чрезмерный осевой люфт.
● Сломан интеркулер.
● Нарушено соединение впускной трубы с корпусом дроссельной заслонки.
● Повреждения корпуса.
● Ослаблены болты на выпускном коллекторе.
● Обрыв соединений в электрической системе датчика.
● Замыкание соединения между ECM и датчиком давления наддува.
● Дефекты ECM или датчика давления наддува.

Признаки кода P0239

Контроллер ЭСУД сохраняет код P0239, когда возникает проблема с цепью, препятствующая надлежащему управлению давлением наддува.Также могут быть другие проблемы, связанные с этим кодом, который всегда должен относиться к конкретному участку схемы.

  • На приборной панели загорается индикатор Check Engine, а ECM сохраняет код в своей памяти.
  • Автомобиль может испытывать недостаток мощности при попытке ускориться. Это происходит из-за того, что ECM отключает турбонагнетатель.
  • Манометр давления наддува показывает уровень за пределами допустимого диапазона. Уровень должен составлять от 9 до 14 фунтов наддува.
  • Вы можете услышать воющие звуки от турбонагнетателя двигателя.
  • Появляется код датчика детонации, указывающий на высокую температуру головок цилиндров.
  • Двигатель будет испытывать общую нехватку мощности не только при ускорении.
  • Дым из выхлопной трубы.
  • Ваши свечи зажигания загрязняются.
  • Высокая температура двигателя в нормальных условиях движения.
  • Шипение на вестгейте.

Как ваш механик должен диагностировать код P0239

  • Механик должен проанализировать данные стоп-кадра, чтобы установить реальную причину проблемы.
  • Механик должен очистить код, чтобы увидеть, появляется ли проблема.
  • Механик должен проверить уровни показаний как на датчике давления, так и на МАР.
  • Механики должны проверить, нет ли возможных засоров на порте датчика.
  • Механики должны проверить наличие поврежденных штифтов на датчике турбонаддува B.

Распространенные ошибки при поиске и устранении неисправностей Код P0239
Следование этим инструкциям должно предотвратить ошибочную диагностику:

  • Проверьте, нет ли помех в работе датчика давления наддува.
  • Проверьте целостность электрических соединений и напорных шлангов, которые подключены к датчику.

Насколько серьезен код P0239?

Как мы уже говорили, давление турбонаддува является компонентом, который увеличивает мощность вашего двигателя. Если датчик турбонаддува В неисправен, у вас возникнут проблемы с приданием двигателю дополнительной мощности, потому что ECM отключит механизм турбонаддува.

Ремонт для кода P0239

  • Замените блок датчика, если уровень показаний не показывает правильное число.
  • Проверьте поврежденное электрическое соединение или шланги и при необходимости замените их.
  • Отремонтируйте или замените все поврежденные соединения датчика.

Действия по диагностике и возможные решения

Работа сверху вниз обычно является наиболее эффективным способом определения причин и правильного решения проблем с турбонаддувом. Для этого вам не понадобятся сложные инструменты, потому что обычно достаточно вакуумметра и циферблатного индикатора.

  • Запустите двигатель и убедитесь в отсутствии пропусков зажигания со свечами или отказов по датчику детонации.
  • Проверить состояние затяжки хомутов на промежуточном охладителе и корпусе дроссельной заслонки.
  • Покачайте корпус турбокомпрессора, чтобы проверить, плотно ли он установлен.
  • Отведите приводной рычаг от вестгейта и продолжайте управлять клапаном вручную, чтобы проверить, есть ли проблема с давлением наддува.
  • С помощью вакуумметра проверьте уровень вакуума в двигателе. Убедитесь, что значение вакуума находится в пределах от 16 до 22 дюймов. Если число выходит за пределы диапазона, возможно, каталитический нейтрализатор находится в плохом состоянии.
  • Разгоните двигатель примерно до 500 об/мин и отпустите дроссельную заслонку. Проверьте уровень вакуума от давления наддува. Если уровень наддува превышает 19 фунтов, то ваша проблема — вестгейт. Но если цифра не идет больше 19, то проблема в турбокомпонентах.
  • Выключите двигатель и дайте ему остыть. Откройте корпус и вручную поверните турболопасти, чтобы увидеть, ударяются ли они о детали корпуса. Вы можете заметить это по звуку скрежета, который он издает.Вам также следует искать согнутые или поврежденные отдельные лопасти в турбине.
  • Проверьте маслопроводы, которые подают масло от блока цилиндров к подшипнику турбонагнетателя, а также возвратный трубопровод. Проверьте, нет ли на них утечек.
  • Используйте циферблатный индикатор на носовой части турбины и перемещайте вал турбины внутрь и наружу. Если индикатор показывает, что осевой люфт более 0,003, то можно быть уверенным в наличии повреждений на подшипнике турбины.
  • Проверьте уровень напряжения датчика наддува и жгута проводов с помощью вольтомметра.Если вы не можете обнаружить какое-либо напряжение, возможно, в жгуте проводов произошло короткое замыкание.
  • Проверьте правильность количества опорных сигналов на ECM, поступающих от датчика наддува. Если напряжение не растет, то у вас неисправен датчик давления наддува.

Дополнительные комментарии по ремонту Код P0239

Код P0239 появляется, когда есть неисправность в датчике давления наддува B, и ECM не может определить реальную причину. Но обычно виновником этой проблемы обычно является состояние датчика наддува.

Код P0235 — что это значит и как исправить

Это один из наиболее частых кодов неисправности OBD2. Прочтите полную статью ниже, чтобы узнать, что это значит, как это исправить и какие другие коды могут быть связаны с этим.

Причины

Общие причины появления этого кода включают:

  • Датчик давления турбонаддува A долго реагирует на изменения давления.
  • Датчик наддува наддува и датчик MAP не дают одинаковых показаний при выключенном двигателе и при включенном ключе зажигания.
  • Датчик давления наддува A наддува поврежден или засорен.

Симптомы

Симптомы кода P0235:

  • Двигатель не будет потреблять мощность, так как турбонаддув двигателя может быть отключен модулем ECM в памяти ECM
  • Двигатель может не получать мощность при ускорении, если датчик наддува не регистрирует правильное значение давления наддува

Диагностика

1.Убедитесь в наличии кода неисправности с помощью диагностического прибора

2. Проверьте на наличие повреждений компонентов воздухозаборника или турбокомпрессора, которые могут помешать правильной работе датчика наддува A

3. Проверьте жгут проводов от IAT (впускной температуры) и убедитесь, что в нем нет разрывов

4. Проверьте, не заблокирован ли порт датчика или разъем датчика наддува, нет ли ослабленных или ржавых штырей на датчике наддува.

4. Проверьте наличие других возможных кодов двигателя, таких как P0340 — Низкий входной сигнал в цепи датчика наддува наддува турбонаддува, P0128 — Температура охлаждающей жидкости ниже температуры регулирования термостата или P0135 — Неисправность цепи нагревателя датчика O2, поскольку они могут указывать на неисправное давление наддува наддува. датчик А, а также потенциально другие

5.Если все в порядке, вероятно, неисправен датчик давления турбонаддува А, и его следует заменить.

Распространенные ошибки

Ниже приведены распространенные ошибки при диагностике кода неисправности P0235:

  • Не удалось проверить правильность напряжения на разъеме датчика наддува A
  • Отсутствие проверки того, что шланг датчика давления наддува свободен от препятствий
  • Использование только кодов OBD-II для диагностики проблемы, особенно на современных автомобилях с несколькими контроллерами.Хотя в вашем автомобиле могут быть сотни датчиков, вам следует рассмотреть возможность проверки их всех (даже если они не указаны в списке), поскольку данные распределяются между модулями, и один неисправный или грязный датчик может привести к срабатыванию других датчиков, расположенных ниже по потоку. Кроме того, не пренебрегайте основными параметрами работы двигателя, такими как свечи зажигания, катушки зажигания и т. д. GST Pro) или аналогичный, который позволяет получить доступ к режимам контроллера двигателя, необходимым для чтения данных в реальном времени, что позволяет

Насколько это серьезно?

Автомобиль с кодом неисправности P0235 не на ходу и должен быть отремонтирован как можно скорее.Перед установкой высокоэффективной настройки рекомендуется заменить датчик А давления турбонаддува на новый, чтобы блоку управления двигателем не приходилось бороться с неправильными показаниями неисправного датчика. Если это не остановить, это может привести к повреждению или сокращению срока службы компонентов системы повышения производительности вашего автомобиля, таких как нагнетатель вторичного рынка или турбокомпрессор.

Какой ремонт может исправить код?

Ниже приведены решения, которые могут решить эту проблему:

  • Заменить датчик давления турбонаддува А на исправную деталь 
  • Заменить неисправный жгут проводов от датчика IAT (температуры воздуха на впуске) к датчику давления наддува или полностью замените его, так как он может быть подвержен коррозии или сломанХотя это маловероятно, поскольку эти компоненты были запечатаны на заводе, не помешает проверить
  • . Если других кодов двигателя нет, вы можете попробовать удалить и переустановить все датчики, которые подключаются к контроллеру вашего автомобиля. Сюда входят разъемы для датчиков скорости, датчиков положения дроссельной заслонки, датчиков положения коленчатого вала, MAP/F/BARO/

Связанные коды

P0235 относится к следующим кодам и может сопровождаться следующими кодами:

  • P0128 — охлаждающая жидкость Температура ниже температуры регулирования термостата
  • P0340 — Низкий уровень входного сигнала в цепи датчика наддува наддува турбо/супернагнетателя
  • P0135 — Неисправность цепи нагревателя датчика O2 исправить ошибку P0235?

    Стоимость ремонта кода P0235 может варьироваться в зависимости от типа ремонта, способа диагностики и вашего местонахождения в мире.Стоимость замены датчика на новый может варьироваться от 100 до 400 долларов. Если у вас установлена ​​послепродажная система производительности или турбокомпрессор, было бы разумно проверить любые другие коды двигателя перед установкой высокопроизводительной настройки, чтобы ECM не приходилось бороться с неправильными показаниями неисправного датчика.

    Заключение

    В заключение, P0235 — это код неисправности, указывающий на проблему с датчиком А давления наддува наддува на автомобиле.Этот код неисправности должен быть диагностирован как можно скорее и отремонтирован как можно скорее. Это связано с тем ущербом, который неправильные показания неисправных или грязных датчиков могут нанести системе производительности вашего автомобиля, например, высокопроизводительной настройке, модернизированным впускным коллекторам, вторичному нагнетателю или турбокомпрессору.

    Porsche с турбонаддувом лидируют на трассе Can-Am

    Еще пару лет назад Porsche считался чудаком на гонках Can-Am. У него не было такой мощности, как у McLaren-Chevrolet, которые зачищали трассу.Затем немецкая фабрика придумала, как применить турбонаддув в шоссейных гонках. В прошлом сезоне пара Porsche с турбонаддувом Roger Penske выбила команду McLaren из строя, и с тех пор о сотрудниках McLaren ничего не было слышно. Теперь Porsche доминирует в серии Can-Am с турбированными версиями 917-10, бывшего короля гонок на выносливость.

    Следующее шоу Porsche — это четвертый этап канадско-американского кубка вызова, который состоится в следующее воскресенье на трассе для спортивных автомобилей Mid-Ohio в Лексингтоне.На поле будет как минимум восемь Porsche, и среди них не будет двух одинаковых; семь усилены турбонаддувом.

    Очевидным фаворитом является Марк Донохью в гонке 917-30, в которой он выиграл в Уоткинс-Глене 22 июля. Несмотря на свои тысячи побед в Мид-Огайо, Марк не выигрывал ни одной гонки с 1968 года.

    Сильнейший конкуренция должна исходить от команды Джорджа Фоллмера, чемпиона Can-Am 1972 года, и Чарли Кемпа, каждый из которых выиграл по разу в этом сезоне. Они ездят на тех же Porsche 917-10 с турбонаддувом, на которых Фоллмер и Донохью, как товарищи по команде, участвовали в гонках в 1972 году.

    Следующими в очереди следуют три Порше, на которых заехал Васек Полак — два турбо-Порше, которыми управляют Джоди Шектер из Южной Африки и Ганс Видмер из Швейцарии, и безнаддувный 917-10 driyen американца Стива Дерста.

    Вилли Каухсен из Германии, независимый гонщик, который время от времени совершает набеги на Соединенные Штаты, появится на том же Porsche, на котором он возглавляет Interserie, европейскую версию нашего Can-Am.

    Восьмым Porsche будет управлять Херли Хейвуд с новым для Can-Am объединением — ВМС США.

    В рамках промоушена по выходным в военно-морском флоте машина Хейвуда будет называться Go Navy Porsche. Кроме того, выставку представит команда ВМФ из 12 парашютистов, одна из которых женщина. Наконец, королева красоты выходных, Сьюзан Эберлинг из Государственного колледжа Боулинг-Грин, будет исполнять обязанности мисс Mid-Ohio/Go Navy.

    Жесткая конкуренция в чемпионате Автоклуба США в эти выходные переносится в Милуоки на гонку Tony Bettenhausen 200. Только один участник, Эй Джей Фойт, выиграл в этом сезоне две гонки — в Трентоне и Поконо.

    В состав персонажей входят два победителя Indianapolis 500 — Фойт, Бобби и Ат Ансер, Марио Андретти и Гордон Джонкок. Другой участник — Гэри Беттенхаузен, сын гонщика, в честь которого названа гонка.

    В гонках на серийных автомобилях Дэвиду Пирсону, который проводит свой самый успешный сезон в своей истории, не хватает всего 16 000 долларов, чтобы достичь уровня выигрыша в 1 миллион долларов, и у него будет шанс сделать это в следующее воскресенье.

    Пирсон является фаворитом гонки на 500 миль Национальной ассоциации автогонок серийных автомобилей (NASCAR) в Талладеге, штат Алабама.Он выиграл девять из 12 стартов в этом сезоне за команду братьев Вуд Меркьюри.

    Клуб спортивных автомобилей Америки проведет программу национальных гонок в эти выходные в Уоткинс-Глен, штат Нью-Йорк.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.