Турбина - это агрегат, призванный повысить мощность ДВС. Эта статья посвящена таким вопросам: классификация турбокомпрессоров, устройство, принцип работы и вопросы технического обслуживания устройства.
Турбокомпрессор позволяет увеличить мощность двигателя внутреннего сгорания, без изменения конструкции последнего. Повышение давления во впускном тракте мотора способствует увеличению количества топливно-воздушной смеси, подаваемой в камеру сгорания. Температура сгорания топлива увеличивается, растет и объем образования газов. При этом, давление на поршень существенно возрастает. Увеличивается крутящий момент и другие мощностные показатели работы мотора.
При использовании турбокомпрессора рост мощности двигателя колеблется между 20 и 50%. При особо эффективной работе оборудования приращение мощности может достигать и 120%. Простота и надежность в сочетании с высокой эффективностью работы – вот основные причины того, что турбокомпрессоры нашли широкое применение на транспортных средствах, оснащенных двигателями внутреннего сгорания.
Разновидности турбокомпрессоров
Знание характеристик агрегатов позволяет купить турбину КамАЗ, с оптимальным соотношением качества и цены. В зависимости от назначения, турбокомпрессоры бывают.
- Для одно- или двухступенчатых систем наддува.
- Для систем наддува последовательного или последовательно-параллельного типов.
Турбокомпрессоры, предназначенные для одноступенчатых систем наддува, получили наибольшее распространение.
Различают оборудование и по типу силового агрегата: бензиновый, газовый или дизельный. Есть различие и по мощности силового агрегата.
По типу турбин различают радиальное и осевое оборудование. В Турбокомпрессорах, оборудованных радиальными турбинами, происходит осевое выведение отработанных газов. Для осевых турбин отработанные газы удаляются с периферической части турбины.
Каждый из типов турбин имеет свою область использования. Для мощных моторов чаще всего применяют компрессоры осевого типа. В двигателях с небольшим объемом чаще используют оборудование радиального типа. Вне зависимости от вида турбины, оборудование имеет центробежный компрессор с центральной подачей воздуха и отводом по периферии.
Компрессор и турбина КамАЗ: основные характеристики
- Увеличение давления – соотношение между давлением воздуха на входе и выходе оборудования. Выражается в долях единицы, колеблется между 1,5 и 3,0.
- Подача – объем воздуха, проходящего в секунду через компрессор.
- Рабочая скорость оборотов (число оборотов в секунду).
- Температура отработанного газа на входе в турбину. Среднее значение температуры составляет 600-700 градусов, максимальное – 1000 градусов.
- Коэффициент полезного действия. В среднем, этот показатель находится в пределах между 70 и 80%.
Различают агрегаты и по таким классификационным признакам, как способ монтажа, необходимость использования вспомогательных приспособлений, габариты и т. д.
Строение
Турбокомпрессор состоит из центрального корпуса, турбины и компрессора. В турбине происходит преобразование кинетической энергии отработанного газа в механическую. Это, в свою очередь, обеспечивает действие компрессора. Корпус объединяет турбину и компрессор в единое целое. Передача крутящего момента от турбины к компрессору осуществляется через роторный вал.
Турбокомпрессор в разрезе
Конструктивно компрессор и турбина похожи между собой. В основе обоих агрегатов находится улиткообразный корпус. Периферийная и центральная части корпуса оборудованы патрубками для подсоединения к системе наддува. В корпусе размещено колесо с лопастями. Колеса турбины и компрессора поддерживает общий вал. Колеса могут быть литыми или с составными.
Лопасти турбины и компрессора продуманы так, чтобы обеспечить наиболее эффективное использование энергии отработанного газа и создание наилучшего центробежного эффекта соответственно. Размер колес зависит от мощности агрегата: с ее возрастанием увеличивается и диаметр колес.
Материал изготовления деталей оборудования – специальные марки стали (для изготовления турбинного колеса применяется жаропрочная сталь).
Как работает турбокомпрессор
Принцип работы агрегата несложный. Турбину встраивают в систему выпуска мотора, а компрессор – во впускную часть. Выхлопные газы от работы двигателя крутят лопасти турбины. Крутящий момент при помощи вала передается к компрессорному колесу. Компрессор, в свою очередь, повышает давление воздуха, подаваемого во впускную часть.
Техническое обслуживание агрегата
Оно не отличается особой сложностью. Основное требование – это своевременная замена масла и масляных фильтров. Если для мотора работа на старом масле не так критична, то даже несущественное ухудшение качества смазки выводит оборудование из строя. Рекомендуется периодическая очистка комплектующих турбины от загрязнения нагаром.
Если все же турбокомпрессор пришел в негодность, проще поставить новый, чем ремонтировать сломанный. Важно подобрать оборудование, идентичное по характеристикам тому, что вышло из строя.