Схема турбины камаз каменс

Обновлено: 16.05.2024

Схема турбины камаз каменс

Функциональные схемы систем двигателя Камминз серии Signature ISX/QSX

На следующих рисунках показана циркуляция в системах двигателя. Некоторые узлы и детали могут отличаться в зависимости от назначения и особенностей установки двигателя, но принципиальная схема циркуляции остается одной и той же. Перечень приведенных систем двигателя:

• Система впуска воздуха

• Система выпуска отработавших газов

• Тормозная система двигателя.

Знание систем двигателя может пригодиться в поиске и устранении неисправностей, при эксплуатации и техническом обслуживании двигателя.

Схема контура, топливная система двигателя Камминз серии Signature ISX/QSX

1. Подача топлива из бака

2. Топливный фильтр

3. Шестеренчатый насос

4. Клапан отключения подачи топлива

5. Исполнительное устройство магистрали высокого давления

6. Исполнительное устройство момента впрыска

7. Подача от магистрали высокого давления к форсунке

8. Подача топлива к форсунке

10. Слив топлива в топливный бак

Схема циркуляции, система смазки

1. Подача смазочного масла от поддона картера через всасывающую трубку

2. Подача масла от всасывающей трубки к масляному насосу

3. Регулятор давления

4. Разгрузочный клапан высокого давления

5. Подача масла от масляного насоса к корпусу маслоохладителя/головки фильтра

6. Обратный поток масла от корпуса маслоохладителя/головки фильтра к главной масляной магистрали

7. Главная масляная магистраль

8. Подача масла к коренному подшипнику

9. Подача масла от коренного подшипника к коленчатому валу

10. Подача масла к головке цилиндра

11. Подача масла к распылителю охлаждения поршня

12. Подача масла к промежуточным шестерням

13. Перекачка масла из главной масляной магистрали

14. Подача масла к воздушному компрессору

15. Насос регулятора канала измерения давления масла для впуска

Схема циркуляции, система смазки

1. Подача смазочного масла от блока цилиндров к головке цилиндра

2. Подача масла вокруг головки с пазом к распределительному валу с отверстиями и осям коромысел

3. Подача масла к осям коромысел форсунок

4. Подача масла к коромыслам форсунок

5. Подача масла к опорным подшипникам распределительного вала форсунок

6. Подача масла к топливному насосу

7. Подача масла к осям коромысел клапанов

8. Подача масла к коромыслам клапанов

9. Подача масла к опорным подшипникам распределительного вала клапанов

10. Коромысло впускного клапана

11. Коромысло тормоза двигателя

12. Коромысло выпускного клапана

13. Коромысло форсунки

14. Слив масла с верхней части двигателя (передней и задней части).

Схема циркуляции, система смазки

1. Подача смазочного масла от масляного насоса

3. Перепускной контур маслоохладителя

4. Подача масла через маслоохладители

5. Возврат потока к головке фильтра

6. Перепускной клапан фильтра

7. Масляный фильтр

8. Подача масла к турбонагнетателю

9. Подача масла в главную магистраль

10. Слив масла из турбонагнетателя

11. Термостат открыт - масло поступает через маслоохладители

12. Термостат закрыт - масло поступает непосредственно в масляный фильтр

13. Подача масла в масляный фильтр

Схема циркуляции, система охлаждения

1 Впуск охлаждающей жидкости

2 Подача охлаждающей жидкости из фильтра охлаждающей жидкости

3Перепускной контур охлаждающей жидкости из термостата

4 Подача охлаждающей жидкости на водяной насос
5 Подача охлаждающей жидкости из водяного насоса

6 Подача охлаждающей жидкости через маслоохладитель

7 Подача охлаждающей жидкости на головку цилиндра

Схема циркуляции, система охлаждения

1 Подача охлаждающей жидкости от блока цилиндров к головке цилиндра

2 Подача охлаждающей жидкости из головки цилиндра на корпус термостата

3 Подача охлаждающей жидкости в радиатор

4 Перепускной канал для охлаждающей жидкости
5 Перепускной канал подачи охлаждающей жидкости на водяной насос

Схема турбины камаз каменс

Мощь и надежность – эти два слова характеризуют дизельные двигатели производства американской компании Cummins. Недаром продукция этой фирмы занимает лидирующие позиции в мировом и отечественном тяжелом машиностроении.

Что же делает двигатели Cummins такими мощными? Конечно, сложно перечислить сразу все факторы, однако, можно рассмотреть один из важнейших – использование турбин собственного производства.

Описание турбины в дизельном двигателе Cummins

Турбина, или, точнее, турбокомпрессор – это устройство, которое увеличивает давление внутри впускной камеры двигателя за счет использования отработанных газов. Известно, что принцип работы дизельного двигателя основан на сгорании жидкого топлива в камере сгорания. Чем больше воздуха подается в цилиндр двигателя, тем больше топлива может сгореть.

В итоге увеличивается объем газа, образовавшегося в результате сгорания топлива, и, следовательно, увеличивается давление смеси на поршень а, вместе с ним, и мощность двигателя. Турбокомпрессор как раз и служит этой цели – нагнетанию воздуха в камеру сгорания.

Французский промышленник и один из основателей известной автомобильной компании, Луи Рено, запатентовал проект такого воздушного нагнетателя и даже выпустил несколько автомобилей, оборудованных этим устройством.

Однако данная установка отягощала конструкцию двигателя существенными недостатками, что, как говориться, игра не стоила свеч, и производство двигателей с воздушным компрессором было остановлено.

Мотор ISF 3.8 со стартером Валдай Каменс, делает эту машину привлекательной для покупателей, поскольку, благодаря такому двигателю, она становиться более конкурентоспособной среди среднетоннажных автомобилей.

Преждевременная поломка водяной помпы может происходить из-за большой нагрузки на ремень привода. Очень важно заблаговременно выявить причину неисправности водяной помпы и устранить её. О том как это сделать читайте тут.

Но Рено не единственный, кто был обеспокоен проблемой турбонаддува. Дизель, Даймлер, Бюхи – вот выдающиеся фамилии, которые достигли значительных успехов в данной области. Например, Альфред Бюхи первым увеличил мощность двигателя более чем в два раза, успешно применив нагнетание при помощи выхлопных газов, метод, легший в основу технологий современного турбонаддува.

Современный турбокомпрессор представляет собой воздушный насос, который подает под давлением воздух в камеру сгорания дизельного двигателя. Воздух берется из окружающей среды и перед подачей во впускной коллектор сжимается.

Компрессор приводится в движение лопастями турбины, которые под давлением выхлопных газов раскручивают вал турбокомпрессора. Поскольку при сжатии воздух сильно нагревается, что может привести к нежелательным для двигателя последствиям, в комплект турбин, в том числе и турбокомпрессора Cummins, входит интеркулер, устройство, охлаждающее воздух, нагнетаемый в двигатель.

Преимущества использования турбокомпрессора Cummins

Итак, технология турбонаддува прочно закрепилась в моторостроении, и к этому привели исторические поиски эффективного и экономичного привода, вращающего колеса того или иного транспортного средства. Преимущества использования турбины очевидны. Это:

меньший расход топлива;
большая мощность без увеличения объема;
увеличение мощности происходит без увеличения оборотов мотора.

Однако, несмотря на преимущества, долгое время турбокомпрессоры ставились только на сверхмощные двигатели судов, локомотивов и тяжелой автомобильной техники. На более легкой автотехнике турбины применялись лишь на дорогих спортивных автомобилях для повышения мощности их двигателей. Оснащать турбокомпрессором легковые автомобили долгое время казалось излишеством и роскошью.

Тем не менее, в современном автомобилестроении использование турбонаддува для дизельных двигателей получило повсеместное распространение. Турбина на двигатель Каменс установлена практически во всех его модификациях.

Устройство турбокомпрессора Cummins

Надежность турбины Cummins объясняется простотой ее конструкции. В корпус помещен вал, закрепленный на двух подшипниках. На валу прочно установлены две крыльчатки турбины, вращающие или рабочее колесо или колесо компрессора.

Фактически, корпус турбокомпрессора разделен на две камеры, рабочую и компрессорную, и в каждой находится турбинное колесо. Системой труб камеры соединены с коллекторами двигателя. Выпускной коллектор с рабочей камерой, а впускной – с компрессорной (нагнетающей).

Выхлопные газы, поступая в рабочую камеру турбонаддува, приводят во вращение рабочее колесо турбины, раскручивая его до огромной угловой скорости (частота вращения турбины может достигать 130 000 об/мин).

Рабочее колесо через вал передает вращение компрессорному колесу, которое создает давление воздуха. Из нагнетающей камеры турбины сжатый воздух поступает во впускной коллектор, а оттуда в цилиндры дизельного двигателя.

В результате, воздуха в топливно-воздушной смеси недостаточно для полного сгорания топлива, и эффективность работы всей системы снижается. К тому же подача горячего воздуха в цилиндры двигателя может привести к детонации (или, проще говоря, к взрыву) топливной смеси, что выливается в быстрый износ поршневой системы.

Чтобы решить эту проблему, турбина Cummins isf 2 8, как и на других дизельных двигателях не только фирмы Cummins, но и прочих производителей, оснащена системой охлаждения воздуха, называемой интеркулер.

Чаще всего ремень выходит из строя вследствие надрыва. Это становится явным, когда появляются свистящие звуки, исходящие из-под капота. Такое явление считается довольно стандартным. В том случае, когда порвался ремень, необходимо своевременно заменить его, и никаких проблем не возникнет.

Поршневые кольца Cummins – достаточно популярный тип запчастей. Кроме небольшой стоимости, они привлекают водителей своим высоким качеством и возможность подобрать нужный тип для улучшения работы поршня. Подробнее о кольцах читайте в этой статье.

Интеркулер по принципу действия является радиатором, устанавливаемым между турбиной и впускным коллектором двигателя. В интеркулере сжатый воздух охлаждается, становится более плотным, его масса увеличивается и только после этого он распределяется по цилиндрам мотора.

Конечно, это лишь упрощенное описание турбокомпрессора. Современные турбины Камминз оснащены сложной системой смазки, регуляторами давления, системой изменения геометрии камер и прочими инженерными усовершенствованиями. Все это управляется сложной микропроцессорной электроникой.

Но вывод ясен: американская компания Камминз стремится, насколько возможно, упростить конструкцию своих турбин без ущерба для качества и эффективности оборудования. Поэтому продукция данной фирмы отличается высокой надежностью.

Причины неисправности турбокомпрессора Cummins

Двигатели и комплектующие от компании Cummins славятся своей надежностью и неприхотливостью. Однако, турбина на Каменс 15, как и любая прочая техника может изнашиваться и выходить из строя.

Чтобы снизить риск непредвиденной поломки, следует установить возможные причины и постараться не допускать их. Основных причин выхода из строя турбонаддува Cummins две:

засорение подшипников и других частей турбины;
попадание вовнутрь корпуса турбины посторонних предметов или частиц.

Дело в том, что подшипники турбинного вала смазываются тем же самым маслом, что и остальная система дизельного двигателя.

Из-за несвоевременного технического обслуживания, установки несоответствующих масляных фильтров или использования некачественного масла может произойти поломка турбины. Лучшее устранение неисправности турбины – это ее замена. Хотя возможен и ремонт турбокомпрессора, но практика показывает, что этот способ малоэффективен.

Итак, в редком случае, когда случается поломка турбины Cummins, ее необходимо заменить. Но при использовании качественных расходных материалов для двигателя, своевременном техническом обслуживании Cummins гарантирует долгую и бесперебойную работу своего оборудования.

Разновидности и способы установки турбины на КамАЗ

Постоянно возрастающие требования по экологической безопасности приводят к тому, что производители вынуждены совершенствовать конструкции двигателей и систем турбонаддува. Поэтому при выборе компрессора и установке своими руками необходимо учитывать модель грузовика и марку силового агрегата.

Как работает

Турбина устанавливается на дизельные двигатели КамАЗ для увеличения мощности агрегата. Принцип работы турбонагнетателя и турбокомпрессора
разный, однако оба служат для подачи сжатого воздуха в цилиндры, тем самым увеличивая количество сгораемого топлива. В результате расход
топлива становится более экономичным, а мощность возрастает.

Турбонагнетатель имеет привод от самого двигателя, из-за чего часть мощности теряется. Более продуктивной будет работа турбокомпрессора,
который устанавливается на все модификации двигателя КамАЗ 740.

Турбокомпрессор получает энергию из отработавших газов, которые попадают сначала в турбину, после чего на большой скорости
направляются в компрессор. Последний, в свою очередь, имеет привод от турбины, передающей ему энергию выхлопных газов.

В компрессоре воздух разгоняется до еще большей скорости и попадает в диффузор, в котором сжимается. Такое устройство будет работать лучше с
охлаждением: на некоторых моделях (для двигателей Euro III) установлена система охлаждения наддувного воздуха. При охлаждении воздух
сжимается еще больше, что позволяет при том же объеме доставить больше воздуха в цилиндр.

Какие турбины ставят на КамАЗ

Сегодня самой распространенной является турбина КамАЗ Евро-2. Ею оснащаются 4 марки двигателей:

740.31-240;
740.30-260;
740.50-360;
740.51-320.

Автомобили, оснащенные силовыми агрегатами Cummis, комплектуются своими компрессорами. Необходимо знать, что кроме этих двигателей, остальные оснащаются парными турбинами: правого и левого исполнения. КамАЗы Евро-3 чаще всего комплектуются агрегатами немецкой торговой марки Schwitzer.

Для двигателей Евро-1 подойдут турбокомпрессоры CZ, производитель – компания из Чехии, лицензированная немецким Schwitzer. Этот
турбокомпрессор применим к двигателям 740.11 и 740.13 и может быть заменен на произведенный в России ТКР-7Н-1.

Турбины он европейских поставщиков дороже, однако считается, что их качество лучше. Отечественные модели более доступны по цене, к тому же,
в случае поломки, необходимые запчасти легче найти.

Ознакомиться с ценами и подробными техническими характеристиками можно в каталогах на сайтах компаний, занимающихся продажей турбокомпрессоров от разных производителей.

Устройство

Турбокомпрессор, являющийся частью системы газотурбинного наддува, позволяет подавать сжатый и охлажденный воздух в цилиндры двигателя,
что увеличивает мощность агрегата за счет сжигания большего количества топлива при неизменном объеме.

Движок и турбокомпрессор связаны напрямую, поэтому для определенных моделей двигателей есть свои модификации турбокомпрессора. Турбина
находится непосредственно на двигателе.

Для двурядных модификаций двигателей рекомендуется устанавливать две турбины. Их размер относительно небольшой: диаметр корпуса
компрессора и турбины около 22 см, вес не более 10 кг.

Что собой представляет турбокомпрессор KAMAZ? Его составными частями являются компрессор и газовая турбина, которая представляет собой
корпус с крыльчаткой (турбинное колесо + ротор). В конструкцию компрессора входит колесо, лопасти и диффузор со впускными и
выпускными коллекторами. Между колесами компрессора и турбины находится вал, передающий энергию компрессору, который в последствии
направляет энергию от отработанных газов из турбины в цилиндры двигателя.

Колесо компрессора

Устройство компрессора довольно простое: внутри корпуса находитсяколесо, диффузор, лопасти.

Ротор турбины

Ротор турбокомпрессора состоит из колеса турбины и вала, а также колеса компрессора. Вращение ротора происходит в подшипниках, сделанных из
бронзы. Подшипники используются для балансировки вращения ротора и колеса, что делает возможным упорный подшипник, корректирующий отклонение от оси вращения.

Размер турбины – 23 см в диаметре, вес – 7-10 кг. Все детали турбокомпрессора выполнены из жаропрочных материалов.

Воздух, попадая в ротор, раскручивается, и на большой скорости попадает в компрессор. Частота оборотов ротора – 75 тыс./мин.

Как проверить

Неисправность турбокомпрессора характеризуется наличием одного или нескольких отличительных признаков:

повышенный расход масла;
нехарактерный звук работающего агрегата;
падение мощности силовой установки;
появление из выхлопной трубы сизого или синего дыма.

Проверить турбину можно, не демонтируя ее со штатного места. Первичная диагностика работоспособности агрегата включает в себя:

осмотр рабочих лопаток турбины и компрессора;
проверку состояния патрубков;
контроль наличия осевого и радиального люфта.

Патрубки не должны иметь следов масла. В отдельных случаях может наблюдаться масляное отпотевание на выходе из компрессора, однако при этом напорный патрубок остается сухим. Замасленные патрубки и повышенный расход масла могут обуславливаться как неисправностями турбины, так и двигателя. Правильное определение места дефекта позволит принять верное решение по его устранению.

Наличие люфта в радиальном и осевом направлениях чреват задеванием лопаток о стенки улитки. Это может привести к полному разрушению агрегата. Сдвиг ротора в осевом направлении недопустим. Возможен люфт в диаметральной плоскости не более 1 мм. Если же перемещение ротора больше нормы, то турбоагрегат необходимо демонтировать для ремонта или замены.

Ремонт

Самостоятельный ремонт турбин КамАЗ возможен при наличии запасных частей. В большинстве случаев из строя выходят крыльчатки и подшипники. Восстановить, а тем более отбалансировать вал агрегата в условиях гаража без специальных станков невозможно. В таком случае отремонтировать турбину можно только в специализированной мастерской.

Ремонт турбоагрегата предполагает:

разборку;
определение поврежденного элемента или узла;
замену деталей на работоспособные;
балансировку вала с крыльчатками;
сборку агрегата;
повторную балансировку собранной турбины.

Качественно устранить неисправность без замены дефектных элементов невозможно. Опыт эксплуатации показывает, что поломка, устраненная в условиях гаража, в скором времени напомнит о себе, только с более тяжелыми последствиями.

В большинстве случаев дефекты турбины связаны с выходом из строя радиально-упорного подшипника.

Это может произойти как из-за несоблюдения правил эксплуатации двигателей с турбонаддувом (остановка двигателя без работы на холостом ходу), так и из-за неисправности в системе смазки.

Как разобрать своими руками

При появлении неисправностей турбокомпрессора его нужно ремонтировать, но в первую очередь его необходимо снять и разобрать. Произвести демонтаж и разборку самостоятельно несложно, ведь устройство турбины простое. Сначала отсоединяются все трубопроводы, потом – компрессор и турбина: снимая последнюю нужно приложить некоторые усилия.

После того, как был произведен демонтаж, можно начать разбирать само устройство:

Снять колесо компрессора при помощи специального съемника пассатижей. Важно знать, что вал компрессора имеет левую резьбу. Убрать уплотнители из ротора, снять упорный подшипник.
Ослабить стопорное кольцо вкладышей торцевой части, снять их.

При разборке турбокомпрессора необходимо очистить уплотнители, картридж и другие элементы.

На видео полностью виден процесс разборки:

Как установить

Некоторые владельцы грузовиков с нетурбированными двигателями самостоятельно монтируют агрегаты для повышения мощности мотора. Установка турбины на простой КамАЗ связана с изготовлением фундамента, т.к. такого места конструкцией не предусмотрено. Чаще всего ставят один агрегат на оба блока. В большинстве случаев используют турбокомпрессоры чешского или немецкого производства.

Специалисты считают, что перед тем, как поставить турбокомпрессор на КамАЗ-740 (простой), необходимо поменять коленвал и поршневую группу на усиленные. В противном случае возникнут проблемы с двигателем, и тогда предстоит замена большего количества деталей.

Устанавливают такие агрегаты и на турбированных двигателях: один вместо двух. Это и дешевле, и вероятность выхода из строя уменьшается вдвое. Такую установку можно провести как самостоятельно, так и обратиться в сервис. На специализированном предприятии не только профессионально выполнят работы, но и дадут гарантию на их проведение. Многие автовладельцы считают, что гораздо проще установить двигатель подходящей мощности, чем приспосабливать к нему турбину, а настройки проводить методом проб и ошибок.

Прежде, чем монтировать, нужно снять транспортные заглушки и залить 20-30 грамм моторного масла. После этого необходимо проверить как вращается ротор.

Установить турбокомпрессор можно своими руками:

Произвести монтаж «улиток» непосредственно на двигатель (схема установки для каждой модели индивидуальна, подробно описана в руководстве по эксплуатации)
После того, как турбокомпрессор установлен на двигатель необходимо подключить его к различным системам
Подключить выхлопной коллектор: важно, чтобы в него не попали мелкие детали и мусор, иначе может заклинить ротор
Подключить выхлопную трубу
Установить воздуховод
Обеспечить подачу масла

При монтаже понадобятся различные герметизирующие материалы (уплотнители), штуцеры, болты, гайки, шайбы, хомуты, трубки (могут идти в комплекте). На сайтах магазинов запчастей можно найти каталоги, в которых описаны все детали, необходимые для установки конкретной модели турбокомпрессора.

Для подключения выхлопного коллектора необходим сварочный аппарат.

Сколько стоит деталь

Восстановленные (б/у) турбины стоят гораздо дешевле. Их можно приобрести по цене начиная с 6 000 рублей.

Также есть много компаний, занимающихся производством турбин по лицензии известного предприятия. Например, новый турбокомпрессор для двигателя CUMMINS 4ISBe можно купить по цене от 21 тыс. руб. у производителя MEGAPOWER.

Часто встречаются предложения аналогов популярных и зарекомендовавших себя моделей: для двигателя КамАЗ Евро-4 есть турбина (аналог ТКР-7С-6М) от производителя HOLSET стоимостью от 62.000 рублей.

Много компаний не только продают, но и устанавливают детали. Специалисты предлагают услуги по снятию, монтажу и ремонту турбин. В Москве можно приобрести деталь с последующей установкой, цена будет меняться в зависимости от модели самой детали и сложности работ, лучше узнавать индивидуально.

Ремонтировали ли Вы турбину КамАЗ самостоятельно? Какими рекомендациями можете поделиться?

Разновидности и способы установки турбины на КамАЗ: читаем все нюансы

Стандартное функционирование дизельного мотора предполагает образование топливно-воздушной смеси в отсеке сгорания из того объема воздуха, который «своим ходом» поступает при опускании поршня. В этом случае, горючее не полностью сгорает, при этом теряется потенциальная энергия, а силовой агрегат не развивает мощность, на которую способен. Турбокомпрессор КамАЗ позволяет принудительно увеличить количество воздуха, поступающего в камеру сгорания. Это самое простое, но и самое эффективное решение проблемы.

Рассматриваемый агрегат осуществляется наддув. В итоге топливно-воздушный состав лучше сгорает, в результате насыщения кислородом. Если рассмотреть подробнее, насколько процесс происходит «лучше», необходимо понимать, что единица количества горючего отдает больше энергии, что повышает мощность мотора. Как показывает практика, турбокомпрессор КамАЗ-5490 дает прирост силы до 40%. Примечательно, что повышение показателя мощности не требует конструктивных изменений двигателя.

Как работает турбокомпрессор КамАЗ

В составе топливной горючей смеси, подающейся в двигатель внутреннего сгорания, находится воздух, который проникает туда при помощи работы клапана. Но этого недостаточно для полного сгорания топлива, и двигатель автомобиля не работает в полную силу. Поэтому конструкторам пришла в голову идея принудительной подачи воздуха под давлением в камеру сгорания мотора с помощью специального устройства, называемого турбонаддув или турбокомпрессор.

За счет использования турбокомпрессоров мощность двигателей машин КамАЗ возрастает на величину от 20 до 40%. При этом повышаются экологические показатели автомобиля, так как полное сгорание позволяет снизить вредные для здоровья выхлопы и понизить количество выделяемой при сгорании топлива сажи.

Двигатель с турбонаддувом потребляет больше топлива в количественном эквиваленте, но по сравнению с возрастанием мощности двигателя в целом расход топлива, наоборот, уменьшается.

Турбокомпрессор работает по довольно простому принципу. Выхлопной поток поступает через коллектор на турбину и оказывает давление на лопасти колеса, вращая его с большой скоростью. Вращение передается компрессорному валу, который нагнетает воздушный поток в коллектор впуска, повышая тем самым объем входящего в камеру сгорания воздуха, что способствует полноценному сгоранию топливной смеси в камере двигателя.

Особенности

Более активное и плотное сгорание топлива существенно уменьшает выброс токсичных отработанных газов. Также снижается количество дыма, благодаря уменьшению остаточных твердых продуктов (сажи). Проще говоря, увеличивается общая экологическая безопасность мотора.

Установка турбокомпрессора на КамАЗ увеличивает расход горючего. Но, в целом затраты топлива для получения единицы мощности в таком моторе ниже, чем в обычном аналоге. То есть «движок» с наддувом «прожорливее», но и мощнее. В результате использование силового агрегата с турбиной для получения конкретной мощности выгоднее, чем достижение того же показателя на обычном дизеле. Ниже представлена схема газотурбинного наддува.

1 – тепловой обменник; 2 – радиатор охлаждающей системы; 3 – вентилятор; 4 – мотор; 5 и 6 – турбокомпрессоры.

Ремонт турбокомпрессора

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

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

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

Снимайте турбокомпрессор в такой последовательности:

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

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

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

Как устроен турбокомпрессор Камаз

Турбонаддув на двигателях КамАз-ов состоит из газовой турбины и компрессора центробежного типа. Корпуса турбины и компрессора имеют особую форму, за которую их прозвали «улитка».

В корпусе газовой турбины расположено колесо с лопастями, на которые подаются выхлопные газы и, ударяясь о них, вращают колесо турбины. Затем отработанные газы удаляются через центральное отверстие корпуса в выхлопную систему.

Похожее устройство имеет и центробежный компрессор. Компрессор и турбина соединяются валом, на который передается вращение турбинного колеса.

Вследствие этого запускается и рабочее колесо компрессора, которое забирает воздух, поступающий сюда из атмосферы, и с силой нагнетает его в диффузор, откуда воздух под сильным давлением выталкивается во впускной коллектор камеры сгорания.

Корпус турбины в автомобилях КамАЗ изготавливается из очень прочных сплавов, а подшипники скольжения, благодаря которым турбина развивает большие обороты, всегда смазываются через маслопроводы.

Вес компрессоров, применяемых на КамАЗ-ах, не превышает 7 кг, они имеют довольно маленькие габариты, диаметры корпусов немного более 22 см. В автомобилях устанавливаются двухрядные двигатели, поэтому и количество устанавливаемых компрессоров равно двум – по числу рядов.

Турбокомпрессор КамАз: описание, характеристики, фото и отзывы

Решение определенных задач грузового транспорта определяется развиваемой мощностью. Турбокомпрессор КамАЗ позволяет увеличить рабочие возможности автомобиля, оставаясь одним из самых эффективных способов, несмотря на старания ученых и конструкторов в продвижении потенциально новых идей. Рассмотрим характеристики и особенности этого приспособления.

Назначение

Особенности

1 – тепловой обменник; 2 – радиатор охлаждающей системы; 3 – вентилятор; 4 – мотор; 5 и 6 – турбокомпрессоры.

Устройство

Турбокомпрессоры КамАЗ имеют простую конструкцию. По сути, в этом приспособлении взаимодействуют два элемента (компрессор центробежного типа и газовая турбина). Первая комплектующая часть состоит из таких деталей

остова в виде улитки;
колеса с рабочими лопатками специфической конфигурации;
отверстия, через которое воздух поступает, подаваясь посредством диффузора во впускной коллектор мотора.

Газовая турбина имеет аналогичное строение, только вместо воздуха, в нее подаются отработанные газы, которые выводятся в систему выхлопа.

Колеса обоих элементов соединяются при помощи центрального корпуса, а крутящая сила передается посредством валика. Следовательно, энергия для работы агрегата продуцируется из отработанных газов.

1 – подшипник; 2 – экранная часть; 3 – корпус; 4 – диффузор; 5 – кольцо уплотнения; 6 – гайка; 7 – отражатель масляный; 8 – компрессорное колесо; 9 – экран маслосброса; 10 – заслонка; 11 – остов подшипников; 12 – крепеж; 13 – переходник; 14 – прокладка; 15 – турбинный экран; 16 – колесо; 17 – корпус; 18 – уплотнитель.

Принцип работы

В турбокомпрессоре КамАЗ (Евро-1/2/3/4) отработанные газы подаются в турбину, взаимодействуют с лопастями колеса, передавая ему собственный кинетический потенциал, раскручивая его до 75 тысяч вращений в минуту. Турбинный элемент трансформирует крутящий момент на компрессорный аналог, который забирает атмосферный воздух, активно отбрасывая его к стенкам и разгоняя до высокой скорости. Далее, масса поступает в сужающуюся диффузорную часть, там сжимается, под давлением подаваясь во впускной коллектор, затем — в отсеки сгорания.

Поскольку турбина функционирует стабильно под высоким давлением и механическим воздействием, ее корпусная часть сделана из специальных усиленных сплавов. Для обеспечения большой скорости вращения колес требуется хорошая смазка подшипников. Это условие обеспечивается при помощи маслопроводов, которые подключены к системе смазки мотора.

Стоит уточнить, что в грузовиках КамАЗ монтируются двухрядные V-образные двигатели. Для них уместно применение пары турбинных компрессоров (на каждый ряд по одному элементу). Экономически выгоднее использование двух небольших моделей, чем одного большого агрегата. Турбины рассматриваемых приспособлений обладают относительно небольшими габаритами:

диаметры крыльчаток — не более 61 мм;
аналогичные размеры турбины и компрессора — 220 мм;
масса одного элемента в сборе — около 7 кг.

Применение таких компактных агрегатов дает возможность резко увеличить параметр мотора.

Типы и классы

На современном рынке представлено четыре категории двигателей соответствия экологическим стандартам. В зависимости от этих параметров, подбирается тип и марка компрессора. Ниже в таблице указана эта информация.

Система впуска воздуха двигателя Cummins

Система впуска воздуха на двигателе состоит из воздушного фильтра, впускного воздуховода, турбонагнетателя, воздуховода наддувочного воздуха, радиатора охладителя наддувочного воздуха и нагревателя впускной системы. Воздух через воздушный фильтр попадает к компрессору турбонагнетателя (1). Затем он проходит по воздуховоду (2) к охладителю наддувочного воздуха (3), нагревателю (при наличии) и во впускной коллектор (4). �?з впускного коллектора воздух подается в цилиндры (5), в которых используется в процессе сгорания топлива.
Вращение рабочего колеса турбины осуществляется за счет энергии отработавших газов. Турбина вращает рабочее колесо компрессора, подающего воздух под давлением в двигатель, где происходит сгорание. За счет работы турбонагнетателя увеличивается подача воздуха, объем впрыскиваемого топлива и мощность двигателя.

Турбина, рабочее колесо компрессора и вал опираются на два подшипника, монтированные в корпусе. По каналам в корпусе подшипников отфильтрованное моторное масло подается под давлением к опорным и упорным подшипникам. Масло применяется для смазки и охлаждения вращающихся деталей. Затем масло из корпуса подшипников подается в поддон картера двигателя по сливной магистрали. Подача достаточного количества качественного отфильтрованного масла нужна для продления срока службы турбонагнетателя. Необходимо использовать масло высокого качества и производить замену масляного фильтра в соответствии с инструкциями по обслуживанию.

Турбонагнетатели с перепускными клапанами применяются для оптимизации рабочих характеристик двигателя. Такая конструкция дает возможность быстро достичь максимального давления без выхода турбонагнетателя на слишком высокие обороты при росте частоты вращения двигателя. Работу перепускного клапана контролирует приводное устройство, сравнивающее давление на выходе из компрессора с заранее настроенным усилием пружины. Перепускной клапан находится перед входом в турбину. Когда он открывается, часть отработавших газов отводится от рабочего колеса турбины, это дает возможность управлять частотой вращения турбонагнетателя и давлением воздуха на выходе из него.

Турбонагнетатели с изменяемой геометрией дают возможность повысить рабочие характеристики двигателя за счет более быстрого роста давления наддува при ускорении или при переходных процессах. В турбонагнетателе с изменяемой геометрией нет привода перепускного клапана. Для изменения геометрии выходного участка турбины применяется электрический привод. При закрытии патрубка с изменяемой геометрией (уменьшении сечения выходного участка турбины) скорость вращения турбонагнетателя увеличивается, и рост давления наддува происходит быстрее. При открытии патрубка с изменяемой геометрией (увеличении сечения выходного участка турбины) скорость вращения турбонагнетателя снижается, и давление наддува уменьшается.

Турбонагнетатель представляет собой турбонагнетатель с изменяемой геометрией и имеет следующие узлы:

Обслуживаемый привод, закрепленный на корпусе подшипников турбонагнетателя;
Датчик частоты вращения, установленный в корпусе подшипника, для контроля работы турбонагнетателя;
Корпуса подшипников с водяным охлаждением (в дополнение к охлаждению маслом).

Привод, установленный на турбонагнетателе, применяется для управления кольцевым скользящим соплом (1) внутри корпуса турбины турбонагнетателя. Положение кольцевого скользящего сопла контролирует модуль управления двигателем (ECM) по каналу связи. �?зменение положения кольцевого скользящего сопла внутри турбонагнетателя с изменяемой геометрией дает возможность управлять частотой вращения рабочего колеса турбины и потоком отработавших газов через турбонагнетатель. Это позволяет управлять следующими параметрами:

Давление в выпускной системе;
Частота вращения рабочего колеса компрессора турбонагнетателя;
Температура на выходе отработавших газов.

�?з-за неисправностей внутренних деталей турбонагнетателя уменьшается эффективность его работы, увеличивается дымность и снижается мощность двигателя. Отказ подшипника может привести к увеличению трения и снижению частоты вращения ротора. При этом возможно касание лопатками корпусных деталей, что также замедлит его вращение. Неисправность перепускного клапана турбонагнетателя, привода изменения геометрии турбонагнетателя или контроллера привода изменения геометрии турбонагнетателя , а также нарушение настройки перепускного клапана турбонагнетателя способствуют выходу давления наддува за пределы нормы. Слишком низкое давление увеличивает дымность и снижает мощность, а слишком высокое ведет к повреждению основных узлов и деталей двигателя.

Масло из системы смазки двигателя обеспечивает смазку подшипников и частичное охлаждение турбонагнетателя. Оно поступает к турбонагнетателю по магистрали под давлением, равным давлению в системе смазки двигателя. Сливная магистраль, подсоединенная к нижней части турбонагнетателя, необходима для слива масла в поддон картера двигателя.

С каждой стороны ротора монтированы манжетные уплотнения. В первую очередь они нужны для исключения попадания отработавших газов и воздуха под давлением в корпус подшипников турбонагнетателя. Утечка масла через уплотнения возможна, но маловерятна. Повышенное давление в картере двигателя затрудняет слив масла из турбонагнетателя. �?з-за возникшего в корпусе подшипников давления масло будет поступать через уплотнения компрессора в цилиндры двигателя.

Повышенное сопротивление или повреждение сливной магистрали способствуют повышению давления в корпусе подшипников, из-за чего масло будет проходить через уплотнения.

Кроме того, повышенное сопротивление на входе или выходе турбонагнетателя приводит к созданию отрицательного перепада давления между компрессором и корпусом подшипников турбонагнетателя, в результате масло будет проходить через уплотнения. Если произойдет утечка масла через уплотнения корпуса компрессора, следует промыть охладитель наддувочного воздуха, чтобы удалить масло из впускной системы.

Нарушение герметичности деталей впускной и выпускной систем может привести к повышенному шуму при работе двигателя. Признаком утечки обычно является свист высокого тона или звук всасывания. Необходимо проверить отсутствие утечек во впускной и выпускной системах, убедиться в плотности затяжки всех обжимных хомутов.

Звуки низкого тона или дребезжание при более низкой частоте вращения двигателя обычно указывают на наличие посторонних предметов в системе или касание ротором корпусов. В этом случае необходимо снять входной патрубок турбонагнетателя и проверить, нет ли в нем посторонних предметов, а также проверить отсутствие повреждений лопаток турбонагнетателя и зазор в подшипниках. При обнаружении утечек, повреждения лопаток или при несоответствии норме зазоров нужно заменить турбонагнетатель.

Для улучшения рабочих характеристик и уменьшения выброса загрязняющих веществ на автомобильных двигателях применяется охладитель наддувочного воздуха, устанавливаемый на шасси. В такой системе также применяются воздуховоды большого диаметра для подачи воздуха от турбонагнетателя в охладитель и от охладителя во впускной коллектор. Безотказная работа системы охлаждения наддувочного воздуха обеспечивается изготовителями транспортного средства и его узлов.

Схема системы впуска воздуха для двигателей с охлаждением наддувочного воздуха

Читайте также: