Турбокомпрессор
Турбокомпрессор использует для работы энергию выхлопных газов, состоит из одноступенчатого центробежного компрессора и радиальной центростремительной турбины.
Основными узлами турбокомпрессора являются: корпус подшипников, ротор, корпус компрессора и корпус турбины. Колеса турбины и компрессора расположены на противоположных концах вала ротора консольно по отношению к подшипникам.
1 — корпус турбины; 2 — сопловой венец; 3 — колесо турбины; 4 — уплотнительное кольцо турбины; 5 — проставка корпуса турбины;
6 — корпус подшипников; 7 — вал ротора; 8 — упорная втулка; 9 — упорный фланец; 10 — крышка корпуса подшипников;
11 — прокладка патрубка; 12 — масляный отражатель; 13 — уплотнительное кольцо ротора; 14 — гайка колеса компрессора;
15 — впускной патрубок; 16 — колесо компрессора; 17 — корпус компрессора; 18 — диффузор; 19 — крышка корпуса компрессора;
20, 21 — уплотнительные кольца; 22 — упорное кольцо; 23 — втулка; 24 — шайба
Компрессор: рабочее колесо 16 центробежного компрессора — полуоткрытого типа, с радиальными лопатками отлито из алюминиевого сплава. Оно напрессовано на вал и закреплено гайкой. Компрессор имеет безлопаточный диффузор, установленный на корпусе 17 компрессора, который изготовлен из алюминиевого сплава в виде двух полуулиток-воздухосборников. Выходные патрубки корпуса компрессора приспособлены для соединения с всасывающим коллектором двигателя дюритовыми шлангами с хомутами. К торцу корпуса компрессора крепится подводящий патрубок 15 с защитной сеткой.
Турбина: рабочее колесо 3 турбины, изготовленное из жаропрочного сплава, соединено с валом методом сварки трением.
Обслуживание турбокомпрессора
В процессе эксплуатации турбокомпрессор не требует никаких регулировок. Однако при эксплуатации следует систематически контролировать его работу:
- по показаниям манометра следить за наличием циркуляции масла через турбокомпрессор и давлением масла в системе смазки турбокомпрессора;
- периодически контролировать работу турбокомпрессора на слух сразу после остановки двигателя;
- регулярно проверять легкость вращения ротора турбокомпрессора, для чего предварительно отвернуть три гайки, снять впускной патрубок и прокладку.
Если вращающиеся части задевают за неподвижные детали, снять турбокомпрессор с двигателя, разобрать, очистить от нагара и промыть.
Проверка давления наддува: для выявления отклонений от нормальной работы или для послеремонтного контроля можно проверить турбокомпрессор на двигателе по давлению наддува. Для этого нужно вывернуть пробку на левом впускном коллекторе и к отверстию присоединить манометр. Для получения стабильных показаний на входе в манометр должен быть установлен жиклер с отверстием диаметром 0,5 мм.
Контрольные параметры: при работе под полной нагрузкой при частоте вращения коленчатого вала 2100 мин⁻¹ избыточное давление наддува должно быть 0,6–0,8 кгс/см². При снижении нагрузки или уменьшении частоты вращения давление наддува должно плавно понижаться.
Разборка турбокомпрессора
Важно! Разборку и сборку турбокомпрессора производят в специально приспособленном помещении, обеспечивающем условия, исключающие загрязнение его деталей, особенно попадание песка и пыли на трущиеся поверхности.
Порядок разборки:
- Отсоединить от турбокомпрессора газовые, воздушные и масляные магистрали. После отсоединения выпускной магистрали сопловой венец 2 (см. рис. 1) закрепить от выпадения двумя диаметрально расположенными гайками.
- Отвернуть четыре болта крепления кронштейна к картеру маховика и снять турбокомпрессор с двигателя вместе с кронштейном.
- Отвернуть четыре гайки крепления кронштейна, снять кронштейн и его прокладку.
- Отвернуть три гайки крепления впускного патрубка, снять патрубок и прокладку.
- Отвернуть шесть гаек крепления корпуса 17 компрессора, снять корпус в сборе с диффузором.
- Вращая ротор 7 рукой, проверить легкость его вращения (не задевают ли вращающиеся части за неподвижные детали). Эту проверку проделать несколько раз в крайних положениях ротора, выбирая его осевой и радиальный люфты последовательно в одну и другую стороны.
Если в результате этой проверки и осмотра деталей компрессора будет выявлено, что причиной задевания являлись детали компрессора, разобрать и очистить только компрессор, детали компрессора очистить, промыть и собрать. Перед сборкой осмотреть и при необходимости заменить резиновое уплотнительное кольцо корпуса компрессора.
Если при снятых деталях компрессора задевание ротора не устранилось, необходимо снять детали турбины:
- Отвернуть шесть гаек крепления корпуса турбины 1 и отсоединить корпус турбины в сборе с сопловым венцом 2.
- Проверить легкость вращения ротора в подшипниках при снятом корпусе турбины. Если теперь задевание устранилось, очистить и промыть корпус турбины, после чего турбокомпрессор собрать.
Если задевание не устранилось после снятия корпусов турбины и компрессора, нужно вынуть и очистить ротор в следующем порядке:
- Отвернуть гайку 14 крепления колеса компрессора.
- Специальным съемником (рис. 4) снять колесо компрессора. Расположение гайки относительно колеса и колеса относительно вала обозначено метками. Если метки не сохранились, их следует поставить до разборки таким образом, чтобы при последующей сборке расположение этих деталей относительно друг друга не изменилось.
- Отвернуть два болта крепления крышки 10 корпуса подшипников, снять крышку с уплотнительным кольцом 21, завернув болты в резьбовые отверстия крышки.
- Снять маслоотражатель.
- Отвернуть три винта крепления упорного фланца 9, снять упорный фланец и упорную втулку с вала.
- Вынуть ротор турбокомпрессора в сторону турбины.
- Вынуть стопорное кольцо подшипника, вынуть шайбу и втулку 8 подшипника сначала с одной, а затем с другой стороны корпуса подшипников.
- Вынуть проставку турбины.
- Деревянным скребком удалить с деталей нагар, предварительно поместив их в ванну с керосином на 3–4 часа. Волосяной щеткой прочистить проточные части, все детали промыть бензином.
Осмотр деталей: внимательно осмотреть колеса турбины и компрессора; при наличии трещин на лопатках или дисках заменить ротор в сборе. При необходимости отвернуть две гайки крепления соплового венца 2, снять, осмотреть его и корпус турбины; при наличии трещин детали заменить.
Сборка турбокомпрессора
Перед сборкой все детали турбокомпрессора промывают керосином и каждую деталь обдувают сжатым воздухом. Подшипниковые втулки и вал ротора смазывают моторным маслом.
При сборке ротора метки на маслоотражателе и упорной втулке совмещают с риской на валу.
Колесо компрессора перед напрессовкой на вал нагревают до 80–100°С. Гайку колеса компрессора затягивают до совмещения меток на ней и на колесе компрессора.
Все крепежные детали нужно затянуть и тщательно законтрить. Винты упорного фланца контрят закерниванием.
После сборки турбокомпрессора необходимо убедиться в отсутствии задеваний ротора при вращении за неподвижные детали.
Установка на двигатель: при установке турбокомпрессора на двигатель подсоединяют все магистрали (газовые, воздушные, масляные), предварительно убедившись в их чистоте и отсутствии посторонних предметов.
Техническое обслуживание турбокомпрессора
Техническое обслуживание турбокомпрессора проводить через каждые 3000 часов работы двигателя.
(а) — радиального; (б) — осевого
Проверка люфтов ротора: при техническом обслуживании проверить осевой и радиальный люфты ротора с помощью индикатора. Люфт определяется как разность показаний индикатора при отклонении вала в двух взаимно противоположных направлениях (рис. 5).
Допустимые предельные величины люфтов:
- осевой — 0,20 мм;
- радиальный — 0,80 мм.
Если люфты больше предельных значений, турбокомпрессор надо заменить.
Очистка: один раз в год удалять отложения с корпуса турбины, компрессора и с рабочих колес. Очистку деталей компрессора производить с помощью бензина, деталей турбины — с помощью декарбонизатора.
Установка после обслуживания: при установке турбокомпрессора на двигатель тщательно проследить за чистотой трубопроводов, подсоединяемых к турбокомпрессору, и отсутствием в них предметов и мусора. После установки турбокомпрессора заполнить корпус подшипников чистым маслом через отверстие подвода масла. Тщательно следить за отсутствием подсосов и подтеканий в воздушных, газовых, масляных трубопроводах и их соединениях.
Следует иметь в виду, что оптимальный режим работы турбокомпрессора осуществляется в диапазоне более высокой частоты вращения коленчатого вала двигателя.
