El sistema de suministro de aire del motor consta de un filtro, un sello, una entrada de aire, tuberías y tubos que conectan la entrada de aire y el filtro de aire a los turbocompresores
Su diseño está determinado por la configuración del vehículo.
Filtro de aire: 1 - prefiltro; 2 - elemento filtrante; 3 - cuerpo; 4 remolinos; 5 - anillo de sellado; 6 pestillo; 7 partición de bunker; 8 - cubierta; 9 - enchufe; 10 - nuez
El filtro de aire (Figura 1) es un filtro seco, de dos etapas, diseñado para limpiar el polvo del aire que ingresa al motor.
Se compone de una carcasa 3 con un remolino 4, una tapa 8, un prefiltro 1, un elemento filtrante 2. El anillo de estanqueidad 5 garantiza la estanqueidad de la conexión de la tapa con la carcasa.
La tapa está unida al cuerpo con cuatro cierres de resorte 6. Las partes principales del filtro están hechas de chapa de acero.
espesor 1,2 mm. Para aumentar la eficiencia de la limpieza del aire que entra al motor, sobre el elemento filtrante se coloca un prefiltro 1: una carcasa hecha de tela filtrante no tejida.
La purificación del aire en el filtro es de dos etapas.
La primera etapa de limpieza es un monociclón que contiene un remolino 4 instalado detrás del tubo de entrada y que proporciona un movimiento helicoidal del flujo de aire en el espacio anular entre el cuerpo del filtro y el elemento 2.
Debido a la acción de las fuerzas centrífugas, las partículas de polvo son arrojadas contra la pared de la carcasa y conducidas hacia el búnker.
El depósito de recogida de polvo está formado por una tapa 8, un tabique 7 y un tapón extraíble 9.
La segunda etapa de purificación es el elemento filtrante 2, que tiene una carcasa exterior e interior.
Están fabricados con chapa de acero perforada y papel filtro corrugado, unidos en los extremos por tapas metálicas, que se pegan con un adhesivo especial.
El elemento filtrante está firmemente presionado contra el fondo de la carcasa 3 y está sellado con un anillo de goma en el extremo.
El elemento filtrante está fijado en la carcasa con una tuerca autoblocante 10.
El aire, previamente limpiado en la primera etapa, ingresa a la segunda etapa con un elemento filtrante de cartón reemplazable para una limpieza más fina, donde, penetrando a través de los poros del cartón, deja pequeñas partículas de polvo en su superficie.
El aire purificado se alimenta a través de una T a dos compresores centrífugos y, bajo exceso de presión, a través del tubo del enfriador de aire de carga hacia los cilindros del motor.
El sistema de suministro de aire del motor está equipado con un indicador de obstrucción del elemento filtrante.
Si se activa el indicador de obstrucción, es necesario realizar el mantenimiento o reemplazar el elemento del filtro de aire.
El sistema de sobrealimentación y refrigeración del aire de carga de la turbina de gas, al utilizar parte de la energía de los gases de escape, garantiza el suministro de aire precomprimido y enfriado a los cilindros del motor.
La sobrealimentación permite aumentar la densidad de la carga de aire que entra en los cilindros y en el mismo volumen de trabajo para quemar más combustible y aumentar la potencia del motor por litro.
El uso de motores turboalimentados amplía las capacidades operativas al conducir en subidas largas, sobre terrenos difíciles y en condiciones montañosas.
Diagrama del sistema de sobrealimentación y enfriamiento del aire de carga (CAC) de la turbina de gas: 1 - intercambiador de calor; 2 - radiador del sistema de refrigeración; 3 - ventilador; 4 - motor; I - entrada de aire; II - salida de los gases de escape a través de la turbina del compresor; III - Suministro de aire después del filtro de aire
El sistema de sobrealimentación de la turbina de gas del motor (Figura 2) consta de dos turbocompresores intercambiables (TC), colectores y tuberías de admisión y escape, un enfriador de aire de carga aire-aire (CAC) y tuberías de suministro y descarga.
El aire ingresa al compresor centrífugo del turbocompresor desde el filtro de aire, se comprime y se suministra bajo presión al CAC, y luego el aire enfriado ingresa al motor.
Los turbocompresores están instalados en los tubos de escape, uno para cada banco de cilindros. Los colectores y tubos de escape están fabricados en hierro fundido de alta resistencia.
El sellado de las juntas de gas entre las bridas de montaje de la turbina del turbocompresor, los tubos de escape y los colectores se realiza mediante juntas de acero resistentes al calor.
Las juntas son piezas de un solo uso y deben reemplazarse cuando se revisa el sistema.
La junta de gas entre el colector de escape y la culata está sellada con una junta de chapa de acero al fibrocemento bordeada con revestimiento metálico cinta de baño.
Los colectores de escape están hechos de una sola pieza y están fijados a las culatas con pernos y asegurados con arandelas de seguridad.
Para compensar los movimientos angulares que se producen durante el calentamiento, se instalan arandelas esféricas especiales debajo de las cabezas de los pernos de montaje del colector de escape.
El sistema de turbocompresor y de refrigeración del aire de carga del motor debe estar sellado.
Un sistema con fugas provoca un aumento del estrés térmico de las piezas, una disminución de la potencia del motor y de su vida útil.
Además, las fugas en el tracto de admisión provocan un desgaste por "polvo" del grupo cilindro-pistón y un fallo prematuro del motor.
Los cojinetes del turbocompresor se lubrican desde el sistema de lubricación del motor a través de tubos fluoroplásticos con trenzado metálico.
El aceite se drena desde los turbocompresores a través de tubos de acero hasta el cárter del motor.
El motor está equipado con dos turbocompresores TKR 7S-6.
En lugar del turbocompresor TKR7S-6, se pueden instalar turbocompresores S2B/7624TAE/0.76D9 de Schwitzer.
Las características técnicas de los turbocompresores se muestran en la tabla 2.
Turbocompresor TKR7S-6: 1 - carcasa del compresor; 2 - cubierta; 3 - carcasa de cojinete; 4 - cojinete de empuje; 5 - cojinete; 6 anillo de retención; 7 carcasa de turbina; 8 - anillo de sellado; 9 rueda de turbina; 10 eje del rotor; 11 pantalla de turbina; 12 - barra; 13 - perno; 14 - pantalla difusora de aceite; 15 - casquillo; 16 - deflector de aceite; 17 - barra; 18 - perno; 19 - nuez; 20 - rueda del compresor; 21 anillo de sellado; 22 difusor.
El turbocompresor TKR 7S-6 consta de una turbina centrípeta y un compresor centrífugo, conectados entre sí por un conjunto de cojinetes.
Una turbina con una carcasa de dos pasos 7 (Figura 3) hecha de hierro fundido de alta resistencia convierte la energía de los gases de escape en energía cinética de la rotación del rotor del turbocompresor, que luego se convierte en trabajo de compresión de aire en el etapa del compresor.
El rotor del turbocompresor consta de una rueda de turbina 9 con un eje 10, una rueda de compresor 20, un deflector de aceite 16 y un manguito 15, fijado al eje con una tuerca 19.
La rueda de la turbina está fabricada a partir de una aleación resistente al calor mediante fundición de precisión y está soldada por fricción al eje.
La rueda del compresor con álabes curvados hacia atrás en el sentido de giro está fabricada en aleación de aluminio y, tras el procesamiento mecánico, está equilibrada dinámicamente hasta un valor de (0,4 g mm).
Los muñones de los cojinetes del eje del rotor se endurecen con corriente de alta frecuencia hasta una profundidad de 1-1,5 mm.
Después del mecanizado, el rotor se equilibra dinámicamente a un valor de (0,5 g mm).
Características técnicas de los turbocompresores
El buje, el deflector de aceite y la rueda del compresor se instalan en el eje del rotor y se aprietan con una tuerca a un par de 7,8-9,8 Nm (0,8-1,0 kgfm).
Después del montaje no se equilibra adicionalmente el rotor, sino que únicamente se comprueba el descentramiento radial de los muñones del eje.
Si el valor de descentramiento radial no es mayor que 0,03 mm, se aplican marcas a las partes del rotor en un plano y se permite ensamblar el rotor en un turbocompresor.
Al instalar el rotor en la carcasa del cojinete, es necesario alinear las marcas en las piezas del rotor. El rotor gira en los cojinetes 5, que son casquillos giratorios flotantes.
Los movimientos axiales del rotor están limitados por el cojinete de empuje 4, fijado entre la carcasa del cojinete 3 y la tapa 2. Los cojinetes están hechos de bronce.
La carcasa del cojinete del turbocompresor está formada por una carcasa de hierro fundido y una cubierta de aleación de aluminio para reducir la transferencia de calor de la turbina al compresor.
Para reducir la transferencia de calor entre la carcasa de la turbina y la carcasa del cojinete, se instala una pantalla 11 hecha de acero resistente al calor.
En la carcasa del cojinete se instala una rejilla de dispersión de aceite 14 que, junto con anillos elásticos partidos 8, evita fugas de aceite de la cavidad de la carcasa.
Para eliminar las fugas de aire en la conexión "carcasa del compresor - carcasa del cojinete" se instala un anillo de sellado de goma 21.
Las carcasas de la turbina y del compresor se fijan a la carcasa del cojinete mediante los pernos 13, 18 y las tiras 12, 17.
Este diseño permite que las carcasas se instalen en cualquier ángulo entre sí, lo que a su vez facilita la instalación del turbocompresor en el motor.
Para un vehículo con motor turboalimentado KAMAZ-5511: 1 - Tapa; 2 - Tubo de entrada de aire; 3 - Sello; 4 - Purificador de aire; 5 - Soporte; 6, 9 - Colectores de escape; 7, 10 - Colectores de admisión; 8 - Tubo de conexión; 11 - Tubo colector de admisión; 12 - Turbocompresor derecho; 13 - Tubo de escape derecho; 14 - Indicador de obstrucción del filtro de aire; 15 - Camiseta; 16 - Turbocompresor izquierdo; 17 - Tubo de escape izquierdo; 18 - Tuerca de fijación del elemento filtrante; 19 - Portaelemento filtrante; 20 - Tapa del filtro de aire; 22 - Carcasa del filtro de aire con colector de polvo; 21 - Elemento filtrante; 23 - Tapa de entrada de aire; 24 - Disco; 25 - Tambor de señales
Mantenimiento del sistema del turbocompresor y del enfriador de aire de carga
Durante el funcionamiento del motor se comprueba mediante una inspección externa la estanqueidad de la tubería de gases de escape y del suministro de aire al motor.
Periódicamente se comprueba la fiabilidad de la fijación de las piezas y conjuntos de los sistemas especificados y, si es necesario, se aprietan los pernos, las tuercas de fijación y las abrazaderas.
El funcionamiento del turbocompresor tiene un impacto significativo en los parámetros y el rendimiento del motor.
Una falla del turbocompresor puede provocar una falla del motor.
A pesar de que los turbocompresores no requieren ajustes durante su funcionamiento, es necesario seguir sistemáticamente las reglas de mantenimiento del motor establecidas por el fabricante y monitorear periódicamente de oído el funcionamiento de los turbocompresores.
Durante TO-2, es necesario verificar la facilidad de rotación de los rotores del turbocompresor.
Para ello es necesario quitar el tubo de escape.
A continuación, compruebe con la mano cómo gira el rotor en sus posiciones axial y radial extremas.
El rotor debe girar fácilmente, sin atascarse ni tocar las partes estacionarias del turbocompresor.
Los cojinetes del turbocompresor son muy sensibles a la cantidad y pureza del aceite, por lo que las condiciones necesarias para el funcionamiento normal de la unidad de cojinetes son el reemplazo oportuno del aceite y de los elementos filtrantes del filtro de aceite del motor, así como el uso de los grados de aceite recomendados. por el fabricante.
Durante el mantenimiento estacional, se recomienda retirar los turbocompresores del motor una vez cada dos años para limpiar el compresor centrífugo.
Es aconsejable desmontar la unidad junto con el colector de escape.
La limpieza del compresor centrífugo debe realizarse en la siguiente secuencia:
- aplicar marcas combinadas en las superficies de los extremos del cuerpo y la cubierta del compresor.
Desatornille los pernos de montaje de la carcasa del compresor. Retire la carcasa del compresor golpeando ligeramente los salientes con un martillo de madera.
Inspeccione el anillo de sellado de goma en la ranura de la cubierta.
Si se encuentran defectos (cortes, pérdida de elasticidad), sustituya el anillo de sellado por uno nuevo;
- - Inspeccione las paletas de la rueda del compresor. Si se detectan rastros de contacto con la carcasa del compresor, deformación de los álabes o su destrucción, el turbocompresor debe repararse en una empresa especializada o sustituirse;
- - lavar la cavidad interna de la carcasa del compresor, la superficie de la tapa con un trapo empapado en combustible diesel.
Al limpiar la rueda del compresor, se recomienda limpiar las superficies entre las cuchillas con un cepillo de pelo utilizando combustible diésel;
- - comprobar la facilidad de rotación del rotor, no se permite el atasco del rotor;
- - antes del montaje, lubrique el anillo de sellado con aceite de motor, alinee las marcas, instale el cuerpo del compresor en el disco de cubierta, apriete los pernos con una llave dinamométrica.
Verifique nuevamente la facilidad de rotación del rotor. En posiciones axiales y radiales extremas, las ruedas del rotor no deben entrar en contacto con las partes de la carcasa.
Debido a que el rotor del turbocompresor está equilibrado con alta precisión, el desmontaje completo, la reparación y el mantenimiento de las unidades de sobrealimentación deben realizarse en empresas especializadas con el equipo, las herramientas, los dispositivos, los instrumentos y el personal calificado necesarios.
Durante el mantenimiento estacional, es necesario drenar el condensado acumulado en el CVD.
