Турбокомпрессор дизельного двигателя – это агрегат , применяемый для принудительного нагнетания воздуха в цилиндры двигателя внутреннего сгорания за счет энергии выхлопных газов. Применение турбонаддува позволяет повысить мощность двигателя, а значит повысить производительность автотракторной техники, тепловозов, речных и морских судов и так далее.
Впервые турбокомпрессор был применен в начале двадцатого века для повышения мощности судовых дизельных двигателей.
Сегодня турбонагнетатель является неотъемлемой частью дизельного двигателя для повышения мощности, снижения удельного расхода топлива, а также улучшения экологических показателей за счет более полного сгорания топлива.
Купить турбокомпрессор дизельного двигателя можно на предприятии Таврия Турбо или его филиалах в разных регионах СНГ.
Турбина дизельных двигателей для автотракторной техники представляет собой сочетание двух лопаточных машин – центростремительной турбины и центробежного компрессора.
Устройство турбокомпрессора представлено на рис. 1.
1 Чугунный корпус турбины; 2 — Колеса из жаропрочного никелевого сплава; 3 — Безлопаточный направляющий аппарат; 4 — Корпус компрессора; 5 – Направляющий аппарат; 6 – Колесо; 7 — Газомасляные уплотнения; 8 – Ротор; 9 – Упорный подшипник; 10 — Втулка; 11 — Подачи моторного масла; 12 – Слив моторного масла.
Как работает турбокомпрессор: выхлопные газы из коллектора двигателя под высоким давлением и температуре поступают в улитку корпуса турбины, а за тем на лопатки колеса турбины. Здесь кинетическая энергия газа превращается в крутящий момент вала , жестко соединенного с колесом турбины. Вал с колесом компрессора ( закрепленное гайкой) приводится во вращение. Колесо компрессора через впускное отверстие корпуса компрессора засасывает воздух через воздушный фильтр, сжимает его в улитке и подает в камеру сгорания, что позволяет сжечь больше топлива , а значит увеличить мощность двигателя.
Поэтому турбокомпрессор дизельного двигателя предназначен для увеличения его мощности.
С целью дальнейшего повышения мощности дизельного двигателя применяется холодильник надувочного воздуха ( интеркулер), представляющий собой радиатор для охлаждения воздуха. Уменьшение температуры воздуха так же необходима и для того, чтобы плотность его не снижалась вследствие нагрева от сжатия после турбокомпрессора, иначе эффективность всей системы значительно упадет.
Принцип работы охладителя надувочного воздуха показан на рисунке 2.
Рисунок 2.
Интеркулеры можно разделить на два наиболее используемые типа – воздушные и жидкостные.
В первом случае эффект охлаждения достигается за счет набегающего потока воздуха, который образуется в момент движения автомобиля. Чем выше скорость автомобиля, тем охлаждение воздуха будет протекать более интенсивно.
Воздушные интеркуляторы отличаются простотой конструкции, но при этом являются более громоздкими и менее эффективными.
Во втором случае используется циркуляция охлаждающей жидкости. Жидкостные системы охлаждения надувочного воздуха более компактны, но в процессе применения значительно сложнее.
Турбины дизельных двигателей в настоящее время могут изготавливаться с изменяемой геометрией. Принцип действия турбокомпрессора с изменяемой геометрией заключается в оптимизации потока выхлопных газов, направляемых на лопатки колеса турбины, тем самым увеличивая ее мощность и давление наддува.
При малых оборотах двигателя и малом количестве выхлопных газов пропускное сечение прохода газов становится более узким и движение газа происходит с большей скоростью и большей отдачей энергии.
При повышении оборотов двигателя и повышении уровня газового потока проходное сечение становится шире и уменьшается сопротивление движению выхлопных газов и обороты вала ротора снижаются, так происходит защита от превышения оборотов и поддерживается давление наддува на необходимом уровне. Принцип работы показан на рисунке 3.
Рисунок 3.
Двигатель с изменяемой геометрией турбины имеет лучший отклик, производит большую мощность и крутящий момент при этом потребляет меньше топлива и обеспечивает снижение токсичности отработавших газов по сравнению с двигателем с перепускным клапаном.
Турбокомпрессор с изменяемой геометрией в основном используется на дизельных двигателях, потому что конструкция соплового аппарата с изменяемой геометрией недостаточно устойчива к высоким температурам.
Завод турбокомпрессоров Таврия Турбо имеет опыт ремонта различных конструкций турбонагнетателей. Обращайтесь к менеджерам предприятия по телефону 0619-44-27-77.