Para aumentar la potencia de litro en el motor KamAZ-7403.10, se usa sobrealimentación, es decir, se suministra aire a los cilindros usando un compresor a una presión 1.5-1.9 veces mayor que la atmosférica

Esto hizo posible aumentar la masa de aire suministrada a cada cilindro y, en consecuencia, quemar mayores dosis de combustible en los cilindros.

Con las mismas dimensiones del motor, velocidad del cigüeñal y número de cilindros, su potencia sobrealimentada aumentó a 191 kW (un 24%).

Turbocompresor TKR7N1

En relación con el uso de turboalimentación, el diseño básico del motor KamAZ-740.10 ha sufrido cambios menores.

Se ha reducido la relación de compresión a 16 cambiando la forma de la cámara de combustión en la cabeza del pistón.

En los pistones de un motor turboalimentado, en lugar de uno toroidal, se utiliza una cámara de combustión cilíndrica, es decir, sin desplazador, de mayor diámetro y profundidad.

Esto hizo posible aumentar el volumen de la cámara de combustión, pero los pistones dejaron de ser intercambiables con los que se usaban en el modelo de motor base.

El equipo de combustible del motor turboalimentado ha sufrido los siguientes cambios: se ha instalado una bomba de inyección modelo 334, ajustada para el suministro cíclico de combustible (96 mm3/ciclo); Se utilizaron inyectores modelo 271 con un diámetro de orificios de pulverización aumentado a 0,32 mm y una mayor presión para el inicio de la inyección de combustible.

Dos turbocompresores proporcionan aire a los cilindros.

Un turbocompresor sirve al banco izquierdo de cilindros, el otro, al derecho. Funcionan gracias a la energía de los gases de escape.

Normalmente, la energía de los gases de escape se pierde y en el turbocompresor parte de ella se utiliza para el trabajo. Como resultado, al aumentar la potencia, el consumo específico de combustible disminuye.

Los turbocompresores están montados en los tubos del colector de escape de modo que el eje del rotor quede perpendicular al eje del cigüeñal.

Los colectores de escape están hechos de hierro fundido de una sola pieza.

Se instalan arandelas esféricas especiales debajo de los pernos de montaje del colector de escape, que compensan el desplazamiento angular de los pernos cuando el colector se calienta en relación con las culatas; de girar, los pernos de fijación se bloquean con placas plegables.

Para sellar la unión de gas entre el colector y las culatas se colocan juntas de chapa de acero al amianto bordeadas con chapa metálica, y se sella la unión entre el colector de escape y el tubo con una junta de chapa de acero, así como la unión entre el compresor y la tubería.

El sistema de admisión del motor KAMAZ-7403.10 difiere del sistema de admisión del motor base KAMAZ-740.10 en la presencia de tuberías adicionales, un diseño modificado de los múltiples de admisión y un punto de conexión diferente para el indicador de obstrucción del filtro de aire.

La combinación de los colectores de admisión de cada fila de cilindros con una tubería ayuda a reducir la amplitud de las fluctuaciones de presión en el colector de admisión y reduce sus efectos nocivos en el funcionamiento del turbocompresor.

La lubricación de los cojinetes del turbocompresor circula bajo presión desde el sistema de lubricación del motor. El aceite se drena en el cárter.

Las partes principales del turbocompresor son la carcasa del cojinete 11 (Fig. 1), la carcasa del compresor 3, la carcasa de la turbina 17 y el rotor, que consta de un eje con una rueda de turbina 16 soldada en un lado y un rueda compresora 8 fijada al eje con una tuerca 6.

Los gases de escape calientes que salen de los cilindros entran bajo presión a través del colector en la carcasa 17 y, al expandirse en el espacio entre álabes, hacen girar la rueda de la turbina 16 a una frecuencia muy alta (hasta 85 000 rpm); los gases se liberan a la atmósfera a través del tubo de escape y el silenciador.

El eje del rotor hace girar la rueda del compresor 8, que aspira aire de la atmósfera a través del filtro de aire, lo comprime y lo bombea al colector del motor. Bajo exceso de presión, el aire ingresa a los cilindros del motor.

Dado que la temperatura de los gases de escape en la entrada de la turbina alcanza los 700 °C, la rueda de la turbina está hecha de una aleación resistente al calor y su carcasa está hecha de hierro fundido.

Para reducir la transferencia de calor desde la carcasa de la turbina a la carcasa del cojinete, se instalan entre ellos una pantalla de hierro fundido 15 y una junta de asbesto 14.

A altas velocidades, los rodamientos no funcionan de manera confiable, por lo tanto, para el turbocompresor, se usa un cojinete liso 1, hecho de acuerdo con el tipo de "buje oscilante" e instalado en el orificio del cuerpo 11 con un espacio de hasta 0,1 mm.

El aceite se bombea a este espacio, que sirve como un colchón líquido que amortigua la vibración.

El manguito se mantiene alejado del desplazamiento axial y la rotación en la carcasa mediante el pestillo 12, a través del cual se bombea aceite desde la línea principal del motor.

El aceite, al pasar por los huecos a lo largo del rodamiento y sus canales, entradrene la cavidad de la carcasa del cojinete y más adentro del cárter del motor.

Bajo presión, el aceite del conjunto de rodamientos tiende a fluir hacia la ruta de flujo del compresor, y las fugas de aceite aumentan con el aumento de la presión de aire del lado del compresor.

Para evitar que el aceite entre en la ruta de flujo del compresor, se usa un sello de contacto entre el deflector de aceite 7 y la cubierta 10, que son dos anillos de sellado tipo pistón de hierro fundido 5 instalados en las ranuras del deflector de aceite.

El sello incluye una pantalla de expulsión de aceite 9, diseñada para separar la cavidad de los anillos de sellado de la cavidad de drenaje de la carcasa del rodamiento.

En el lado de la turbina, hay un sello de contacto similar sin una pantalla de expulsión de aceite, pero aquí los anillos de sellado funcionan con contrapresión de gas en todos los modos diésel, lo que reduce la posibilidad de fugas de aceite.

Sin embargo, estos anillos funcionan a temperaturas más altas, lo que crea el riesgo de coquización de las ranuras y pérdida de movilidad de los anillos. Esto es posible con una parada repentina del motor, que estaba trabajando en la carga.

Si, antes de detener el motor, déjelo funcionar durante 3 ... 5 minutos al ralentí, entonces no se observa un aumento de temperatura en el área de los anillos de sellado, lo que significa que el aceite no coque en las ranuras del rotor.

El turbocompresor es el punto de lubricación más alejado de la bomba de aceite.

Esta circunstancia obliga a cumplir determinadas condiciones de arranque y calentamiento del motor, especialmente a temperaturas ambiente negativas.

En el momento en que se arranca el motor, la bomba de aceite suministra aceite a los cojinetes del turbocompresor con un cierto retraso causado por la resistencia hidrodinámica de las tuberías en la línea de succión de la bomba de aceite y los canales en la línea de descarga de aceite.

La demora en el suministro de aceite cambia las condiciones hidrodinámicas de funcionamiento del conjunto de cojinetes, lo que, si el motor diésel no se calienta después del arranque, puede provocar la falla del turbocompresor.

Para evitar averías, el motor se calienta a una velocidad del cigüeñal inferior a 1500 rpm hasta que la presión del aceite en el sistema de lubricación supera los 100 kPa (1 kgf/cm2 en el manómetro).

Después de cambiar el aceite en el cárter del motor y los elementos filtrantes del filtro de paso total, se recomienda girar el cigüeñal antes de arrancar el motor de arranque durante 10...15 s con el suministro de combustible cerrado.

Cuando aparece presión en la línea de aceite principal, determinada por el manómetro, se puede arrancar el motor.

Los estudios han demostrado que cuando el motor está en ralentí, el vacío frente a los anillos de sello de contacto detrás de la rueda del compresor alcanza su valor máximo, lo que contribuye a la fuga de aceite en la ruta de flujo del compresor y más en los cilindros del motor.

El ralentí prolongado del motor provoca la formación de humo azul en el escape, mayor consumo de aceite, formación de carbón en la ruta de flujo de la turbina.

Para evitar estos fallos de funcionamiento, por ejemplo, al bombear aire a los depósitos del sistema de frenos, se recomienda mantener la velocidad del cigüeñal entre 1200 ... 1600 rpm.