Turbocompresor: utiliza la energía de los gases de escape para su funcionamiento y consta de un compresor centrífugo de una etapa y una turbina centrípeta radial.
Las unidades principales del turbocompresor son:
carcasa de cojinetes, rotor, carcasa del compresor y carcasa de la turbina.
Las ruedas de la turbina y del compresor están ubicadas en extremos opuestos del eje del rotor, en voladizo con respecto a los cojinetes.
El impulsor 16 del compresor centrífugo es de tipo semiabierto, con álabes radiales, fabricado en aleación de aluminio. Está montado a presión sobre el eje y fijado con una tuerca.
Fig. 1. Turbocompresor: 1 - Carcasa de la turbina; 2 - Anillo de tobera; 3 - Rueda de la turbina; 4 - Anillo de sellado de la turbina; 5 - Espaciador de la carcasa de la turbina; 6 - Carcasa del cojinete; 7 - Eje del rotor; 8 - Manguito de empuje; 9 - Brida de empuje; 10 - Tapa de la carcasa del cojinete; 11 - Junta del tubo de derivación; 12 - Deflector de aceite; 13 - Anillo de sellado del rotor; 14 - Tuerca de la rueda del compresor; 15 - Tubo de admisión; 16 - Rueda del compresor; 17 - Carcasa del compresor; 18 - Difusor; 19 - Tapa de la carcasa del compresor; 20, 21 - Anillos de sellado; 22 - Anillo de empuje; 23 - Buje; 24 - Arandela
El compresor cuenta con un difusor sin álabes montado en la carcasa del compresor 17, fabricada en aleación de aluminio con forma de dos colectores de aire semicirculares.
Los tubos de salida de la carcasa del compresor están adaptados para su conexión al colector de aspiración del motor mediante mangueras de durita con abrazaderas.
El tubo de entrada 15, con una malla protectora, está fijado al extremo de la carcasa del compresor.
El impulsor de la turbina 3, fabricado en aleación resistente al calor, está conectado al eje mediante soldadura por fricción.
Mantenimiento del turbocompresor
Durante el funcionamiento, el turbocompresor no requiere ajustes. Sin embargo, durante el funcionamiento, su funcionamiento debe supervisarse sistemáticamente:
- - Vigile el manómetro para verificar la circulación de aceite a través del turbocompresor y la presión de aceite en el sistema de lubricación del turbocompresor;
- - Vigile periódicamente el funcionamiento del turbocompresor inmediatamente después de parar el motor;
- - Compruebe regularmente la facilidad de rotación del rotor del turbocompresor. Para ello, desenrosque primero las tres tuercas y retire el tubo de admisión y la junta.
Si las piezas giratorias tocan piezas fijas, retire el turbocompresor del motor, desmóntelo, límpielo de depósitos de carbón y lávelo.
Figura 2. Desmontaje del compresor Carcasa
Para detectar desviaciones del funcionamiento normal o para la inspección posterior a la reparación, puede verificar el turbocompresor del motor mediante la presión de sobrealimentación. Para ello, desenrosque el tapón del colector de admisión izquierdo y conecte un manómetro al orificio.
Para obtener lecturas estables, se debe instalar una boquilla con un orificio de 0,5 mm de diámetro en la entrada del manómetro.
Al operar a plena carga a una velocidad del cigüeñal de 2100 min-1, la sobrepresión de sobrealimentación debe ser de 0,6-0,8 kgf/cm².
Al reducir la carga o disminuir la velocidad, la presión de sobrealimentación debe disminuir gradualmente.
El desmontaje y montaje del turbocompresor se realiza en una sala especialmente adaptada que ofrece condiciones que excluyen la contaminación de sus piezas, especialmente la entrada de arena y polvo en las superficies de fricción.
El desmontaje debe realizarse en la siguiente secuencia:
- Desconectar las líneas de gas, aire y aceite del Turbocompresor.
Después de desconectar la línea de escape, asegure el anillo de la boquilla 2 (ver Fig. 1) para que no se caiga con dos tuercas ubicadas diametralmente;
- - Desatornille los cuatro pernos que sujetan el soporte a la carcasa del volante y retire el turbocompresor del motor junto con el soporte;
- - Desatornille las cuatro tuercas que sujetan el soporte, retire el soporte y su junta;
- - Desatornille las tres tuercas que sujetan el tubo de admisión, retire el tubo y la junta;
- - Desatornille las seis tuercas que sujetan la carcasa del compresor 17, retire la carcasa ensamblada con el difusor;
- - Gire el rotor 7 manualmente, verifique su facilidad de rotación (no toque las partes giratorias ni las piezas estacionarias).
Esta comprobación debe realizarse varias veces en las posiciones extremas del rotor, ajustando sus holguras axiales y radiales sucesivamente en una dirección y la Otros.
Si como resultado de esta revisión e inspección de las piezas del compresor se revela que la causa del contacto fueron las piezas del compresor, desmonte y limpie únicamente el compresor, limpie, lave y monte las piezas del compresor.
Antes del montaje, inspeccione y, si es necesario, sustituya el anillo de sellado de goma de la carcasa del compresor.
- Si la interferencia del rotor no se elimina con las piezas del compresor retiradas, es necesario retirar las piezas de la turbina. Para ello, desenrosque las seis tuercas que sujetan su carcasa 1 y desconecte la carcasa de la turbina ensamblada con el anillo de la tobera 2.
Fig. 3. Comprobación de la facilidad de rotación del turbocompresor
- Compruebe la facilidad de rotación del rotor en los cojinetes con la carcasa de la turbina retirada. Si la interferencia se ha eliminado, limpie y enjuague la carcasa de la turbina y, a continuación, monte el turbocompresor. - Si la interferencia no se ha eliminado tras retirar las carcasas de la turbina y del compresor, retire y limpie el rotor en el siguiente orden: - Desenrosque la tuerca 14 de la rueda del compresor.
Fig. 4. Extractor de la rueda del compresor
- - Retire la rueda del compresor con un extractor especial (Fig. 4). La ubicación de la tuerca con respecto a la rueda y de la rueda con respecto al eje se indica mediante marcas.
Si no se conservan las marcas, deben colocarse antes del desmontaje de forma que la ubicación relativa de estas piezas no se altere durante el montaje posterior.
- - Desatornille los dos pernos que sujetan la tapa 10 del alojamiento del cojinete, retire la tapa con el anillo de sellado 21, atornillando los pernos en los orificios roscados de la tapa.
- - Retire el deflector de aceite.
- - Desatornille los tres tornillos que sujetan la brida de empuje 9, retire la brida y el manguito de empuje del eje.
- - Retire el rotor del turbocompresor hacia la turbina.
- - Retire el anillo de retención del cojinete, retire la arandela y el manguito 8 del cojinete, primero de un lado y luego del otro lado del alojamiento del cojinete.
- - Retire el espaciador. Turbinas;
- - Retire los depósitos de carbón de las piezas con un raspador de madera, después de sumergirlas en un baño de queroseno durante 3-4 horas.
- - Limpie las piezas de flujo con un cepillo de pelo y lave todas las piezas con gasolina.
Inspeccione cuidadosamente las ruedas de la turbina y del compresor; si hay grietas en los álabes o discos, sustituya el conjunto del rotor.
- - Si es necesario, desenrosque las dos tuercas que sujetan el anillo de la boquilla 2, retírelo e inspecciónelo junto con la carcasa de la turbina. Si hay grietas, reemplace las piezas.
Después de limpiar o reparar, monte el turbocompresor en orden inverso.
Antes del montaje, lave todas las piezas del turbocompresor con queroseno y sople cada una con aire comprimido. Lubrique los bujes de los cojinetes y el eje del rotor con aceite de motor.
Al montar el rotor, alinee las marcas del deflector de aceite y el manguito de empuje con la línea del eje.
Caliente la rueda del compresor a 80-100 °C antes de presionarla sobre el eje.
Apriete la tuerca de la rueda del compresor hasta que las marcas de esta y de la rueda del compresor estén alineadas.
Apriete todos los tornillos y fíjelos firmemente. Los tornillos de la brida de empuje se fijan mediante punzonado.
Tras montar el turbocompresor, asegúrese de que el rotor no toque ninguna pieza fija durante la rotación.
Al instalar el turbocompresor en el motor, conecte todas las líneas (gas, aire y aceite) tras comprobar que estén limpias y libres de objetos extraños.
Mantenimiento del turbocompresor
Realice el mantenimiento del turbocompresor cada 3000 horas de funcionamiento del motor.
Fig. 5. Comprobación del juego del rotor: (a) - radial; (b) - axial
Durante el mantenimiento, compruebe el juego axial y radial del rotor con un indicador.
El juego se define como la diferencia en las lecturas del indicador cuando el eje se desvía en dos direcciones opuestas (Fig. 5).
Los valores máximos admisibles de juego son: axial - 0,20 mm, radial - 0,80 mm. Si las holguras superan los valores máximos, se debe sustituir el turbocompresor.
Una vez al año, elimine los depósitos de la carcasa de la turbina del compresor y de los impulsores.
Limpie las piezas del compresor con gasolina y las de la turbina con un descarbonizador.
Al instalar un turbocompresor en un motor, supervise cuidadosamente la limpieza de las tuberías conectadas al turbocompresor y la ausencia de objetos y residuos en ellas.
Después de instalar el turbocompresor, llene la carcasa del cojinete con aceite limpio a través del orificio de suministro de aceite.
Supervise cuidadosamente la ausencia de succión y fugas en las tuberías de aire, gas y aceite, y sus conexiones.
Tenga en cuenta que el funcionamiento óptimo del turbocompresor se produce a una mayor velocidad del cigüeñal del motor.