Заглушить турбину на камазе

Обновлено: 07.01.2025

Заглушить турбину на камазе

Турбокомпрессоры дизелей КАМАЗ 740.11-240, 740.13-260, 740.14-300

Система газотурбинного наддува, за счет использования части энергии отработавших газов, обеспечивает подачу предварительно сжатого воздуха в цилиндры двигателя

Наддув позволяет увеличить плотность воздуха, поступающего в цилиндры, в том же рабочем объеме сжечь большее количество топлива и, как следствие, повысить литровую мощность двигателя.

Система газотурбинного наддува двигателя состоит из двух взаимозаменяемых турбокомпрессоров, выпускных и впускных коллекторов и патрубков (см. рисунок).

Турбокомпрессоры устанавливаются на выпускных патрубках по одному на каждый ряд цилиндров.

Выпускные коллекторы и патрубки изготовлены из высокопрочного чугуна ВЧ50.

Уплотнение газовых стыков между установочными фланцами турбины турбокомпрессоров, выпускных патрубков и коллекторов осуществляется прокладками из жаростойкой стали. Прокладки являются деталями одноразового использования и при переборках системы

подлежат замене. Газовый стык между выпускным коллектором и головкой цилиндра уплотняется прокладкой из асбостального листа, окантованного металлической плакированной лентой

Выпускные коллекторы выполняются цельнолитыми, крепятся к головкам цилиндров болтами и контрятся замковыми шайбами.

Для компенсации угловых перемещений головки болта крепления выпускного коллектора, возникающих при нагреве, под головку болта устанавливается специальная сферическая шайба.

Впускные коллекторы и патрубки выполняются литыми из алюминиевого сплава АК9ч и соединяются между собой при помощи болтов. Стыки между коллекторами и патрубками уплотняются паронитовыми прокладками.

Для выравнивания давления между двумя рядами цилиндров впускные коллекторы соединяются объединительным патрубком.

Система турбонаддува двигателя должна быть герметична.

При нарушении герметичности выпускного тракта снижается частота вращения ротора турбокомпрессора, а следовательно уменьшается количества воздуха, нагнетаемого в цилиндры, что приводит к увеличению теплонапряженности деталей, снижению мощности и ресурса двигателя.

Негерметичность впускного тракта приводит также к вышеперечисленным недостаткам и "пылевому" износу цилиндропоршневой группы, следовательно, преждевременному выходу двигателя из строя.

Смазка подшипников турбокомпрессоров осуществляется от системы смазки двигателя через фторопластовые трубки с металлической оплеткой.

Слив масла из турбокомпрессоров осуществляется через стальные трубки в картер двигателя. Трубки слива между собой соединяются резиновым рукавом, который стягивается хомутами.

Воздух в центробежный компрессор поступает из воздухоочистителя, сжимается и подается под давлением во впускной патрубок двигателя.

Выпускной патрубок компрессора и впускной патрубок коллектора между собой соединяются теплостойким резиновым рукавом, который стягивается хомутами.

На двигателях устанавливается турбокомпрессор ТКР7Н-1, ТКР7С-9 (рис. Турбокомпрессор ТКР 7С, Турбокомпрессор ТКР 7Н) или его зарубежный аналог S2B/7624TAE/1.00 D9 фирмы «Schwitzer».

Турбокомпрессоры ТКР7С-9 иТКР7Н-1 являются модификациями базовых моделей турбокомпрессоров ТКР7С и ТКР7Н соответственно. В тексте и рисунках приведены описания и изображения базовых моделей, которые являются общими для всех модификаций ТКР.

Турбокомпрессор ТКР7С-9 состоит из центростремительной турбины и центробежного компрессора, соединенных между собой подшипниковым узлом.

Турбина с двухзаходным корпусом 7 из высокопрочного чугуна ВЧ40 преобразовывает энергию выхлопных газов в кинетическую энергию вращения ротора турбокомпрессора, которая затем в компрессорной ступени превращается в работу сжатия воздуха.

Ротор турбокомпрессора ТКР7С состоит из колеса турбины 9 с валом 10, колеса компрессора 20, маслоотражателя 16 и втулки 15, закрепленных на валу гайкой 19.

Колесо турбины отливается из жаропрочного сплава по выплавляемым моделям и сваривается с валом из стали трением.

Колесо компрессора с загнутыми по направлению вращения назад лопатками выполняется из алюминиевого сплава и после механической обработки динамически балансируется до величины 0,4 г.мм.

Подшипниковые цапфы вала ротора закаливаются ТВЧ на глубину 1-1,5 мм до твердости 52-57 HRC3.

После механической обработки ротор динамически балансируется до величины 0,5 г.мм.

При значении радиального биения не более 0,03 мм на детали ротора наносятся метки в одной плоскости и ротор допускается на сборку турбокомпрессора.

При установке ротора на корпус подшипников необходимо совместить метки на деталях ротора.

Ротор вращается в подшипниках 5, представляющих собой плавающие вращающиеся втулки. Осевые перемещения ротора ограничиваются упорным подшипником 4, защемленным между корпусом подшипников 3 и крышкой 2. Подшипники выполняются из бронзы БрО10С10.

Корпус подшипников турбокомпрессора с целью уменьшения теплопередачи от турбины к компрессору выполнен составным из чугунного корпуса ВЧ50 и крышки из алюминиевого сплава.

Для уменьшения теплопередачи между корпусом турбины и корпусом подшипников устанавливается экран 11 из жаростойкой стали.

В корпусе подшипников устанавливается маслосбрасывающий экран 14, который вместе с упругими разрезными кольцами 8 предотвращает утечку масла из полости корпуса.

Для устранения утечек воздуха в соединении "корпус компрессора - корпус подшипников" устанавливается резиновое уплотнительное кольцо 21.

Корпусы турбины и компрессора крепятся к корпусу подшипников с помощью болтов 12, 17 и планок 13, 18. Такая конструкция позволяет устанавливать их под любым углом друг к другу, что в свою очередь облегчает установку ТКР на двигатель.

Турбокомпрессор ТКР7Н

В отличие от турбокомпрессора ТКР7С, в конструкции турбокомпрессора ТКР7Н применяется изобарный однозаходный корпус турбины и в качестве подшипника бронзовая моновтулка качающегося типа.

Ротор турбокомпрессора состоит из колеса турбины с валом 16, колеса компрессора 8 и маслоотражателя 7, закрепленных на валу гайкой 6.

Ротор вращается в подшипнике 1, удерживающемся от осевого и радиального перемещений фиксатором 12, который с переходником 13 является одновременно и маслоподводящим каналом.

В корпусе подшипника 11 устанавливаются стальные крышки 10 и маслосбрасывающий экран 9, который вместе с упругими разрезными кольцами 5 предотвращает течь масла из полости корпуса подшипника.

Для уменьшения теплопередачи от корпуса турбины к корпусу подшипника между ними установлен чугунный экран 15 и две стальные прокладки 14 или чугунный экран 15 и окантованная асбостальная прокладка 14.

Ввиду того, что ротор турбокомпрессора балансируется с высокой точностью, полная разборка и обслуживание агрегата должны осуществляться на специализированных предприятиях, имеющих необходимое оборудование, инструменты и приборы.

На двигатель 740.11-240 устанавливается турбокомпрессор ТКР 7Н-1 или ТКР 7С-9

На двигатели 740.13-260 и 740.14-300 устанавливается турбокомпрессор S2B/7624TAE/1.00 D9

Технические характеристики турбокомпрессора ТКР7С-9

Диапазон подачи воздуха через компрессор, кг/сек: 0,05-0,2

Давление наддува (избыточное) при номинальной мощности двигателя, кПа (кгс/см 2 ), не менее: 80 (0,8)

Частота вращения ротора при номинальной мощности двигателя, об/мин: 90000-100000

Температура газов на входе в турбину, К (°С)

- допускаемая в течение 1 час: 1023 (750)

- допускаемая без ограничения во времени: 973 (700)

Давление (избыточное) смазочного масла на входе в турбокомпрессор, при температуре масла 80-95 °С, кПа (кгс/см 2 )

- при номинальной частоте вращения коленчатого вала двигателя: 294-442 (3,0-4,5)

- при минимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя, не менее: 98 (1,0)

Технические характеристики турбокомпрессора ТКР7Н-1

Диапазон подачи воздуха через компрессор, кг/сек: 0,05-0,18

Давление наддува (избыточное) при номинальной мощности двигателя, кПа (кгс/см 2 ), не менее: 60 (0,6)

Частота вращения ротора при номинальной мощности двигателя, об/мин: 80000-90000

Температура газов на входе в турбину, К (°С)

- допускаемая в течение 1 час: 973 (700)

- допускаемая без ограничения во времени: 923 (650)

Давление (избыточное) смазочного масла на входе в турбокомпрессор, при температуре масла 80-95 °С, кПа (кгс/см 2 )

- при номинальной частоте вращения коленчатого вала двигателя: 294-442 (3,0-4,5)

- при минимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя, не менее: 98 (1,0)

Технические характеристики турбокомпрессора S2B/7624T АЕ/1.00 D9

Диапазон подачи воздуха через компрессор, кг/сек: 0,05-0,22

Давление наддува (избыточное) при номинальной мощности двигателя, кПа (кгс/см 2 ), не менее: 110(1,1)

Частота вращения ротора при номинальной мощности двигателя, об/мин: 90000-100000

Температура газов на входе в турбину, К (°С)

- допускаемая в течение 1 час: 1023 (750)

- допускаемая без ограничения во времени: 973 (700)

Давление (избыточное) смазочного масла на входе в турбокомпрессор, при температуре масла 80-95 °С, кПа (кгс/см 2 )

- при номинальной частоте вращения коленчатого вала двигателя: 294-442 (3,0-4,5)

- при минимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя, не менее: 98 (1,0)

Ремонт турбокомпрессора

При нарушении герметичности в соединении между установочным фланцем турбины и выпускным патрубком коллектора замените стальную прокладку.

При появлении посторонних шумов, а также при повышенном дымлении и снижении мощности двигателя, связанных с техническим состоянием турбокомпрессора, отсоедините от турбокомпрессора приемную трубу глушителя и проверьте легкость вращения ротора.

При тугом вращении, заклинивании или задевании ротора о корпусные детали снимите турбокомпрессор.

Снимайте турбокомпрессор в такой последовательности:

- снимите воздухоочиститель (при снятии левого ТКР), соединительные патрубки, тройник;

- отсоедините трубку подвода масла к ТКР;

- ослабьте хомуты крепления соединительных патрубков корпуса компрессора;

- расконтрите и выверните болты выпускного коллектора, сместите выпускной коллектор назад, разъедините магистраль слива масла, снимите выпускной коллектор с ТКР в сборе.

Примечание. Для удобства последующего монтажа перед разборкой ТКР на корпусах турбины и компрессора нанести метки спаренности с корпусом подшипников;

- выверните шесть болтов крепления турбины и снимите корпус компрессора вместе с корпусом подшипников;

- выверните восемь болтов крепления корпуса компрессора и снимите его;

- промойте корпус компрессора и экран в дизельном топливе, удалите отложения;

- промойте корпус подшипника со стороны компрессора и удалите с поверхностей лопаток и корпуса отложения.

Внимание! Во избежание повреждения поверхностей лопаток и нарушения балансировки ротора не допускается использовать для удаления отложений металлические предметы и исправлять погнутые лопатки;

- проверьте целостность лопаток колес и отсутствие на них погнутостей. При наличии поврежденных лопаток замените турбокомпрессор.

Внимание! Ввиду того, что ротор турбокомпрессора при сборке балансируется с высокой точностью, разборка ротора ТКР не допускается. Полная разборка турбокомпрессора осуществляется на специализированных предприятиях, имеющих необходимое оборудование и приборы;

- соберите турбокомпрессор в обратной последовательности. Установку корпусов компрессора и турбины относительно корпуса подшипников проводите по меткам;

- затяните болты крепления корпуса компрессора с крутящим моментом 4,9-7,8 Н.м (0,5-0,8 кгс.м), болты крепления корпуса турбины с крутящим моментом 23,5-29,4 Н.м (2,4-3,0 кгс.м);

- проверьте легкость вращения ротора и отсутствие задевания его о корпусные детали при крайних его осевых и радиальных положениях;

- установите выпускной коллектор, затяните болты крепления с крутящим моментом 43,1-54,9 Н.м (4,4-5,6 кгс-м), законтрите болты.

Возможные неисправности турбонаддува и способы устранения

Неисправность

Уменьшение мощности двигателя, черный дым

- грязный воздушный фильтр

Очистите или замените воздушный фильтр

- загромождение подвода воздуха к компрессору ТКР

Удалите загромождение или замените дефектные детали

- утечка на трассе подвода воздуха в компрессор ТКР

Затяните болты хомутов, при необходимости замените рукава

- утечка на трассе отвода воздуха от компрессора ТКР во впускную систему

Затяните болты хомутов, при необходимости замените рукава и прокладки

Голубой дым

- закоксовывание ротора турбины, узла уплотнения ТКР

Ремонт в специализированной мастерской или замена ТКР

- плохая вентиляция картера

Устраните сопротивление, при необходимости замените неисправные детали

Как правильно заглушить двигатель автомобиля и почему нельзя сразу глушить турбированный двигатель

Начнем с того, что резкая остановка разогретого двигателя после активной езды на высоких оборотах или эксплуатации мотора в нагруженном режиме может стать причиной серьезных поломок силового агрегата. Глушить двигатель сразу в подобной ситуации не рекомендуется как в случае с атмосферными ДВС, так и в случае необходимости быстрой остановки бензинового или дизельного двигателя с турбонаддувом.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какой срок службы турбины на дизеле. Из этой статьи вы узнаете о том, от чего зависит ресурс турбины и какие поломки актуальны применительно к турбокомпрессору на дизелях и бензиновых турбомоторах.

Дело в том, что если резко заглушить горячий двигатель, значительно возрастает риск локального перегрева силовой установки. Давайте рассмотрим, как правильно заглушить двигатель с турбиной и атмосферный вариант, а также ответим на вопрос, можно ли глушить двигатель при работающем вентиляторе.

Почему нельзя сразу глушить мотор

Давайте представим стандартную ситуацию, когда поездка завершилась и водитель принял решение заглушить двигатель автомобиля. Общий алгоритм действий прост и понятен: после снижения скорости выжать сцепление на МКПП, перевести рычаг выбора передачи в нейтраль, нажать на педаль тормоза, дернуть «ручник». Все, теперь можно глушить двигатель. В случае с коробкой «автомат» достаточно нажать на тормоз и остановить машину, после чего перевести рычаг КПП в положение «P» и поставить авто на стояночный тормоз. Мотор теперь может быть остановлен. Данные действия у многих водителей доведены до автоматизма, на их выполнение требуется всего несколько секунд.

Достаточно вспомнить принцип работы системы охлаждения: ОЖ в каналах циркулирует тогда, когда мотор работает. Охлаждающая жидкость перемещается по каналам рубашки охлаждения благодаря работе водяного насоса (помпы), который, в свою очередь, приводится в действие от двигателя. По этой причине следует глушить атмосферный двигатель не ранее, чем через 10-30 секунд после работы на холостых.

Как правильно глушить дизельный двигатель с турбиной и бензиновый турбомотор

Если силовой агрегат оснащен системой турбонаддува, тогда глушить такой двигатель сразу крайне нежелательно. Данное требование справедливо как для дизелей, так и для бензиновых авто. Более того, режим нагрузок на ДВС не имеет большого значения.

Рекомендуем также прочитать статью об устройстве турбины на дизеле. Из этой статьи вы узнаете о принципах работы и конструктивных особенностях турбокомпрессора на моторах данного типа.

С учетом вышесказанного турбомоторы нужно глушить только после того, как двигатель поработает в режиме холостого хода от 60 секунд до 2-3 минут. За это время температура турбины снижается, так как интенсивность и температура потока выхлопных газов на холостом ходу минимальна. Любой автомобиль рекомендуют глушить не ранее десяти секунд после полной остановки транспортного средства, это относится к любым типам двигателей и автомобилям.

Защита двигателя и турбины от перегрева после остановки

На профильных автофорумах многие интересуются, почему на заглушенном двигателе работает вентилятор. Также новоиспеченные обладатели турбомоторов часто поднимают тему: «не могу заглушить двигатель ключом». Чтобы было понятно, большинство современных авто имеют штатную защиту. Например, если сразу остановить горячий двигатель, тогда:

после остановки ДВС возрастает риск локального перегрева ЦПГ и других элементов двигателя;
если на улице температура воздуха отрицательная, тогда на горячий двигатель будет воздействовать резкий температурный перепад;

Как перегрев, так и быстрое неравномерное охлаждение может привести к повреждениям различных деталей агрегата (поршни, кольца, ГБЦ и т.д.). По этой причине вентилятор системы охлаждения двигателя может работать некоторое время после остановки мотора, питаясь от АКБ. Данное решение позволяет охладить двигатель, минимизируя возможные последствия.

Если иначе, мотор будет остановлен не сразу после того, как ключ был вынут из замка зажигания. Такое решение является «страховкой» на тот случай, если водитель после езды забыл дать поработать дизельному мотору или бензиновому агрегату на холостых. Также установка турботаймера позволяет водителю сразу выйти из автомобиля и поставить его в режим охраны, не дожидаясь определенного времени, чтобы охладить турбину. Главным недостатком можно считать необходимость ставить автомобиль на «ручник» на авто с МКПП, что может привести к подмерзанию задних тормозных колодок в зимний период после длительной стоянки.

Полезные советы и рекомендации

Хотелось бы отметить, что различные производители могут усложнять описанные выше системы защиты, комбинируя тот или иной способ, дорабатывая охлаждение двигателя и турбокомпрессора. При этом нужно всегда помнить, что опасность после резкой остановки мотора присутствует всегда. По этой причине целесообразно не глушить агрегат сразу после остановки при такой возможности. Особенно это актуально для всех ДВС применительно к зимнему периоду эксплуатации, а также для агрегатов с турбиной без турботаймера. Также не рекомендуется глушить двигатель при работающем вентиляторе, так как это указывает на значительный нагрев и стремление системы охлаждения снизить температуру.Еще одним нюансом является аварийная остановка мотора в случае перегрева. Нельзя сразу глушить такой агрегат, так как это может привести к заклиниванию, деформации ГБЦ и т.д.

Если этого не сделать, тогда возможными последствиями может стать ситуация, когда водитель остановил машину, заглушил двигатель, завелся и мотор заклинило. Еще одним вариантом является такой, когда после немедленной остановки перегретого двигателя мотор стартером больше не проворачивается.

Обороты и мотресурс двигателя. Недостатки езды на низких и высоких оборотах. На каком количестве оборотов мотора ездить лучше всего. Советы и рекомендации.

Для чего охлаждать турбину перед остановкой двигателя. Особенности работы турбокомпрессора, температура выхлопных газов, охлаждение моторным маслом.

Что представляет собой двигатель с наддувом и чем отличается от атмосферного. Основные преимущества и недостатки турбированных ДВС. Какой мотор выбрать.

От чего зависит срок службы турбонагнетателя дизельного ДВС. Особенности и рекомендации касательно эксплуатации и ремонта турбин с изменяемой геометрией.

Особенности установки ГБО на мотор с турбонаддувом. Какое газобалонное оборудование лучше ставить на двигатели с турбиной. Советы и рекомендации.

Возможность установки турбокомпрессора на двигатель с карбюратором. Основные преимущества и недостатки турбонаддува на карбюраторном авто.

Разновидности и способы установки турбины на КамАЗ

Одним из способов увеличения мощности дизельного двигателя служит система газотурбинного наддува. Основным ее элементом является турбокомпрессор. Он устанавливается на нагнетательном коллекторе и приводится в движение энергией отработанных газов. Использование турбины на КамАЗ дает прирост мощности двигателя около 25 %. На этих грузовиках применяются двухрядные V-образные силовые агрегаты. Поэтому устанавливают 2 компрессора — каждый на свой блок.

Постоянно возрастающие требования по экологической безопасности приводят к тому, что производители вынуждены совершенствовать конструкции двигателей и систем турбонаддува. Поэтому при выборе компрессора и установке своими руками необходимо учитывать модель грузовика и марку силового агрегата.

Как работает

Турбина устанавливается на дизельные двигатели КамАЗ для увеличения мощности агрегата. Принцип работы турбонагнетателя и турбокомпрессора разный, однако оба служат для подачи сжатого воздуха в цилиндры, тем самым увеличивая количество сгораемого топлива. В результате расход топлива становится более экономичным, а мощность возрастает.

Турбонагнетатель имеет привод от самого двигателя, из-за чего часть мощности теряется. Более продуктивной будет работа турбокомпрессора, который устанавливается на все модификации двигателя КамАЗ 740.

Турбокомпрессор получает энергию из отработавших газов, которые попадают сначала в турбину, после чего на большой скорости направляются в компрессор. Последний, в свою очередь, имеет привод от турбины, передающей ему энергию выхлопных газов.

В компрессоре воздух разгоняется до еще большей скорости и попадает в диффузор, в котором сжимается. Такое устройство будет работать лучше с охлаждением: на некоторых моделях (для двигателей Euro III) установлена система охлаждения наддувного воздуха. При охлаждении воздух сжимается еще больше, что позволяет при том же объеме доставить больше воздуха в цилиндр.

P5ZV7385_новый размер

По габаритам мотор D946 сопоставим с европейскими дизелями объемом 12–13 литров, а здесь многое зависит от размерности и межцентрового расстояния.
По габаритам мотор D946 сопоставим с европейскими дизелями объемом 12–13 литров, а здесь многое зависит от размерности и межцентрового расстояния.

Можно было бы купить лицензию и технологические сборочные линии, как это сделала «Группа ГАЗ» с двигателем Renault Trucks DCi 11 для Ярославского моторного завода. Но там мотор был изначально уровня Евро‑3, хотя и с возможностью доводки до Евро‑4.

Но ведь в Челнах готовят к производству свои двигатели уровня Евро‑5 — традиционные V‑образные «восьмерки» КАМАЗ‑740.735–400 и КАМАЗ‑750.10–400. Зачем же тратить лишние деньги и время, разрабатывать рядный шестицилиндровый мотор — только ради того, чтобы он был?

Дело в том, что давние приверженцы V‑образных дизелей для грузовиков Mercedes-Benz и Scania тоже неспроста планируют сворачивать их производство в пользу рядных «шестерок». Это связано в первую очередь с особенностями компоновки двигателей уровня Евро‑6 и выше. Для нейтрализации отработавших газов, для оптимизации настроек электронно-управляемых топливных систем дизелей будет недостаточно сочетания рециркуляции отработавших газов (EGR), впрыска водного раствора мочевины (SCR) и регенерируемого сажевого фильтра. Специалисты сходятся во мнении, что эти системы придется дополнять турбокомпаундом. То есть установкой еще одной турбины, которая через вязкостную муфту и понижающий редуктор дополнительно, причем без затрат топлива, подкручивает коленвал. Дармовая мощность позволяет без особых проблем придушить двигатель в угоду экологии.

Какие турбины ставят на КамАЗ

Сегодня самой распространенной является турбина КамАЗ Евро-2. Ею оснащаются 4 марки двигателей:

740.31-240;
740.30-260;
740.50-360;
740.51-320.

Компрессоры выпускают 3 российских предприятия. Объединение «КамАЗ» и ОАО «Турботехника» производят турбоагрегаты ТКР-7. Характеристики изделия, выполненного по двухконсольной схеме, позволяют применять их и на моторах «Евро-1». Белорусское предприятие в городе Борисов изготавливает аналог турбины ТКР-7. Немецкий концерн Borg Warner Turbo Systems выпускает изделия высокого качества — с более высокими характеристиками, чем российские и белорусские.

Автомобили, оснащенные силовыми агрегатами Cummis, комплектуются своими компрессорами. Необходимо знать, что кроме этих двигателей, остальные оснащаются парными турбинами: правого и левого исполнения. КамАЗы Евро-3 чаще всего комплектуются агрегатами немецкой торговой марки Schwitzer.

Для двигателей Евро-1 подойдут турбокомпрессоры CZ, производитель – компания из Чехии, лицензированная немецким Schwitzer. Этот турбокомпрессор применим к двигателям 740.11 и 740.13 и может быть заменен на произведенный в России ТКР-7Н-1.

Турбины он европейских поставщиков дороже, однако считается, что их качество лучше. Отечественные модели более доступны по цене, к тому же, в случае поломки, необходимые запчасти легче найти.

Ознакомиться с ценами и подробными техническими характеристиками можно в каталогах на сайтах компаний, занимающихся продажей турбокомпрессоров от разных производителей.

Устройство

Турбокомпрессор, являющийся частью системы газотурбинного наддува, позволяет подавать сжатый и охлажденный воздух в цилиндры двигателя, что увеличивает мощность агрегата за счет сжигания большего количества топлива при неизменном объеме.

Движок и турбокомпрессор связаны напрямую, поэтому для определенных моделей двигателей есть свои модификации турбокомпрессора. Турбина находится непосредственно на двигателе.

Для двурядных модификаций двигателей рекомендуется устанавливать две турбины. Их размер относительно небольшой: диаметр корпуса компрессора и турбины около 22 см, вес не более 10 кг.

Что собой представляет турбокомпрессор KAMAZ? Его составными частями являются компрессор и газовая турбина, которая представляет собой корпус с крыльчаткой (турбинное колесо + ротор). В конструкцию компрессора входит колесо, лопасти и диффузор со впускными и выпускными коллекторами. Между колесами компрессора и турбины находится вал, передающий энергию компрессору, который в последствии направляет энергию от отработанных газов из турбины в цилиндры двигателя.

Особенности

Более активное и плотное сгорание топлива существенно уменьшает выброс токсичных отработанных газов. Также снижается количество дыма, благодаря уменьшению остаточных твердых продуктов (сажи). Проще говоря, увеличивается общая экологическая безопасность мотора.

Установка турбокомпрессора на КамАЗ увеличивает расход горючего. Но, в целом затраты топлива для получения единицы мощности в таком моторе ниже, чем в обычном аналоге. То есть «движок» с наддувом «прожорливее», но и мощнее. В результате использование силового агрегата с турбиной для получения конкретной мощности выгоднее, чем достижение того же показателя на обычном дизеле. Ниже представлена схема газотурбинного наддува.

1 – тепловой обменник; 2 – радиатор охлаждающей системы; 3 – вентилятор; 4 – мотор; 5 и 6 – турбокомпрессоры.

Ротор турбины

Ротор турбокомпрессора состоит из колеса турбины и вала, а также колеса компрессора. Вращение ротора происходит в подшипниках, сделанных из бронзы. Подшипники используются для балансировки вращения ротора и колеса, что делает возможным упорный подшипник, корректирующий отклонение от оси вращения.

Размер турбины – 23 см в диаметре, вес – 7-10 кг. Все детали турбокомпрессора выполнены из жаропрочных материалов.

Воздух, попадая в ротор, раскручивается, и на большой скорости попадает в компрессор. Частота оборотов ротора – 75 тыс./мин.

Как проверить

Неисправность турбокомпрессора характеризуется наличием одного или нескольких отличительных признаков:

повышенный расход масла;
нехарактерный звук работающего агрегата;
падение мощности силовой установки;
появление из выхлопной трубы сизого или синего дыма.

Проверить турбину можно, не демонтируя ее со штатного места. Первичная диагностика работоспособности агрегата включает в себя:

осмотр рабочих лопаток турбины и компрессора;
проверку состояния патрубков;
контроль наличия осевого и радиального люфта.

Для проверки состояния лопаток необходимо отсоединить выхлопной патрубок турбины и напорный — компрессора. Попадание в рабочие полости даже небольших твердых частиц приводит к образованию задиров и сколов на теле лопаток. При больших скоростях вращения (70-90 тыс. об/мин) это приводит к разбалансировке турбоагрегата, появлению неравномерной нагрузки на подшипники, вибрации и, как следствие, — падению оборотов. Сбои в работе турбины ухудшают параметры наддува и уменьшают тягу двигателя.

Патрубки не должны иметь следов масла. В отдельных случаях может наблюдаться масляное отпотевание на выходе из компрессора, однако при этом напорный патрубок остается сухим. Замасленные патрубки и повышенный расход масла могут обуславливаться как неисправностями турбины, так и двигателя. Правильное определение места дефекта позволит принять верное решение по его устранению.

Наличие люфта в радиальном и осевом направлениях чреват задеванием лопаток о стенки улитки. Это может привести к полному разрушению агрегата. Сдвиг ротора в осевом направлении недопустим. Возможен люфт в диаметральной плоскости не более 1 мм. Если же перемещение ротора больше нормы, то турбоагрегат необходимо демонтировать для ремонта или замены.

Если по результатам диагностики неисправность обнаружить не удалось, то необходимо проверить герметичность выхлопного тракта для турбины и напорного — для компрессора. Падение мощности автомобиля может быть обусловлено плохой регулировкой или неисправностью топливной аппаратуры. Большое влияние на параметры наддува оказывает состояние воздушного фильтра.

Назначение

Стандартное функционирование дизельного мотора предполагает образование топливно-воздушной смеси в отсеке сгорания из того объема воздуха, который «своим ходом» поступает при опускании поршня. В этом случае, горючее не полностью сгорает, при этом теряется потенциальная энергия, а силовой агрегат не развивает мощность, на которую способен. Турбокомпрессор КамАЗ позволяет принудительно увеличить количество воздуха, поступающего в камеру сгорания. Это самое простое, но и самое эффективное решение проблемы.

Вам будет интересно:Самостоятельная замена масла в АКПП «Ниссан-Альмера-Классик»

Рассматриваемый агрегат осуществляется наддув. В итоге топливно-воздушный состав лучше сгорает, в результате насыщения кислородом. Если рассмотреть подробнее, насколько процесс происходит «лучше», необходимо понимать, что единица количества горючего отдает больше энергии, что повышает мощность мотора. Как показывает практика, турбокомпрессор КамАЗ-5490 дает прирост силы до 40%. Примечательно, что повышение показателя мощности не требует конструктивных изменений двигателя.

Ремонт

Самостоятельный ремонт турбин КамАЗ возможен при наличии запасных частей. В большинстве случаев из строя выходят крыльчатки и подшипники. Восстановить, а тем более отбалансировать вал агрегата в условиях гаража без специальных станков невозможно. В таком случае отремонтировать турбину можно только в специализированной мастерской.

Ремонт турбоагрегата предполагает:

разборку;
определение поврежденного элемента или узла;
замену деталей на работоспособные;
балансировку вала с крыльчатками;
сборку агрегата;
повторную балансировку собранной турбины.

Качественно устранить неисправность без замены дефектных элементов невозможно. Опыт эксплуатации показывает, что поломка, устраненная в условиях гаража, в скором времени напомнит о себе, только с более тяжелыми последствиями.

В большинстве случаев дефекты турбины связаны с выходом из строя радиально-упорного подшипника.

Это может произойти как из-за несоблюдения правил эксплуатации двигателей с турбонаддувом (остановка двигателя без работы на холостом ходу), так и из-за неисправности в системе смазки.

При плохой работе фильтров и наличии в масле посторонних примесей уменьшается зазор между маслосбрасывающим экраном и диском уплотнения, что приводит к ухудшению циркуляции жидкости в системе. Это влечет за собой срыв масляного клина и, как следствие, — выплавление подшипника. Поэтому при демонтаже турбины обязательно проверяется система смазки турбокомпрессора.

Возможные неисправности

Поскольку рассматриваемое приспособление испытывает значительные нагрузки, не удивительно, что рано или поздно оно ломается. Среди распространенных неисправностей:

Чаще всего, причиной поломки становится недостаток масла. Это может происходить даже после остановки двигателя.

Как разобрать своими руками

При появлении неисправностей турбокомпрессора его нужно ремонтировать, но в первую очередь его необходимо снять и разобрать. Произвести демонтаж и разборку самостоятельно несложно, ведь устройство турбины простое. Сначала отсоединяются все трубопроводы, потом – компрессор и турбина: снимая последнюю нужно приложить некоторые усилия.

После того, как был произведен демонтаж, можно начать разбирать само устройство:

Снять колесо компрессора при помощи специального съемника пассатижей. Важно знать, что вал компрессора имеет левую резьбу. Убрать уплотнители из ротора, снять упорный подшипник.
Ослабить стопорное кольцо вкладышей торцевой части, снять их.

При разборке турбокомпрессора необходимо очистить уплотнители, картридж и другие элементы.

На видео полностью виден процесс разборки:

Как установить

Некоторые владельцы грузовиков с нетурбированными двигателями самостоятельно монтируют агрегаты для повышения мощности мотора. Установка турбины на простой КамАЗ связана с изготовлением фундамента, т.к. такого места конструкцией не предусмотрено. Чаще всего ставят один агрегат на оба блока. В большинстве случаев используют турбокомпрессоры чешского или немецкого производства.

Специалисты считают, что перед тем, как поставить турбокомпрессор на КамАЗ-740 (простой), необходимо поменять коленвал и поршневую группу на усиленные. В противном случае возникнут проблемы с двигателем, и тогда предстоит замена большего количества деталей.

Устанавливают такие агрегаты и на турбированных двигателях: один вместо двух. Это и дешевле, и вероятность выхода из строя уменьшается вдвое. Такую установку можно провести как самостоятельно, так и обратиться в сервис. На специализированном предприятии не только профессионально выполнят работы, но и дадут гарантию на их проведение. Многие автовладельцы считают, что гораздо проще установить двигатель подходящей мощности, чем приспосабливать к нему турбину, а настройки проводить методом проб и ошибок.

Прежде, чем монтировать, нужно снять транспортные заглушки и залить 20-30 грамм моторного масла. После этого необходимо проверить как вращается ротор.

Установить турбокомпрессор можно своими руками:

Произвести монтаж «улиток» непосредственно на двигатель (схема установки для каждой модели индивидуальна, подробно описана в руководстве по эксплуатации)
После того, как турбокомпрессор установлен на двигатель необходимо подключить его к различным системам
Подключить выхлопной коллектор: важно, чтобы в него не попали мелкие детали и мусор, иначе может заклинить ротор
Подключить выхлопную трубу
Установить воздуховод
Обеспечить подачу масла

При монтаже понадобятся различные герметизирующие материалы (уплотнители), штуцеры, болты, гайки, шайбы, хомуты, трубки (могут идти в комплекте). На сайтах магазинов запчастей можно найти каталоги, в которых описаны все детали, необходимые для установки конкретной модели турбокомпрессора.

Неисправности автомобильной турбины. Как устранить неполадки?

Автомобильный турбокомпрессор, несмотря на обещанную производителем долговечность (10 лет) и износостойкость, всё-таки дает сбой, барахлит и ломается. Поэтому приходится время от времени устранять неисправности турбины как дизельного так и бензинового двигателя. А чтобы вовремя выявить признаки неисправности нужно всегда обращать внимание на нестандартное поведение автомобиля.

Турбина вышла из строя, если:

есть ощущение, что пропала тяга (снизилась мощность);
при разгоне авто из выхлопной трубы валит дым синего, черного, белого цвета;
при работающем двигателе слышны свист, шум, скрежет;
резко увеличился расход или есть утечка масла;
часто падает давление воздуха и масла.

Если появляются такие симптомы, то в этих случаях нужна тщательная проверка турбины на дизеле.

Какие турбины ставят на КамАЗ

Сегодня самой распространенной является турбина КамАЗ Евро-2. Ею оснащаются 4 марки двигателей:

740.31-240;
740.30-260;
740.50-360;
740.51-320.

Назначение

Как проверить

Неисправность турбокомпрессора характеризуется наличием одного или нескольких отличительных признаков:

повышенный расход масла;
нехарактерный звук работающего агрегата;
падение мощности силовой установки;
появление из выхлопной трубы сизого или синего дыма.

осмотр рабочих лопаток турбины и компрессора;
проверку состояния патрубков;
контроль наличия осевого и радиального люфта.

Недостаточная смазка и охлаждение

Данная проблема пересекается с описанной выше. Моторное масло не только смазывает, но и охлаждает пары трения в картридже турбины. Часто причиной недостаточной смазки (низкого объема подачи масла) является неисправность масляного насоса или редукционного клапана масляной системы, а также ухудшившаяся проходимость трубок или каналов подачи и слива масла. Эти каналы могут просто засоряться нагаром (коксом) или деформироваться. Слив (отвод) масла из картриджа может ухудшаться из-за снижения производительности системы вентиляции картера, а подача масла может быть недостаточной из-за общего снижения уровня масла в поддоне. Поэтому, важно не только выбирать надлежащее моторное масло, но и контролировать нормальную работу всех систем двигателя.

Ремонт

Ремонт турбоагрегата предполагает:

разборку;
определение поврежденного элемента или узла;
замену деталей на работоспособные;
балансировку вала с крыльчатками;
сборку агрегата;
повторную балансировку собранной турбины.

В большинстве случаев дефекты турбины связаны с выходом из строя радиально-упорного подшипника.

Особенности

Процесс проведения ремонта турбины своими руками требует внимательного подхода. Вряд ли специалисты порекомендуют вам это делать самостоятельно. Связано это с тем, что даже небольшая песчинка может вывести агрегат из строя. Если имеются определенные навыки и желание, то починку следует начать с подготовки ремкоплекта. Для этого потребуется приобрести вкладыши разных размеров, комплект сальников, шайбы, винты, шурупы. По возможности необходимо отмечать все установочные места и гнезда во время разборки. К работе необходимо отнестись предельно аккуратно и внимательно.

Как установить

Некачественное масло

Масло, предназначенное для турбированного двигателя, обладает улучшенными характеристиками, позволяющими ему выдерживать высокие температурные нагрузки. Температура в горячей части («улитке») турбины достигает 900°С. Этот жар способен моментально вскипятить некачественное масло, которое превратится в сухой или смолянистый нагар, способный нарушить нормальную подачу и слив масла из картриджа. Поэтому масло для турбированного двигателя должно быть качественное, соответствующее заданным допускам. А замену масла следует проводить каждые 10 000 км и не реже этого.

Сколько стоит деталь

Цена на турбокомпрессор зависит от производителя и модели двигателя. Отечественные изделия для КамАЗ Евро-2 можно приобрести за 14-17 тыс. рублей. Чешские и немецкие агрегаты стоят около 20 000 рублей, а их аналоги — 15-16 тысяч. Самыми дорогими турбокомпрессорами на рынке являются изделия американской фирмы Cummins. Цена на них стартует с 20 тыс. рублей, а некоторые модели продадут за 35-37 тысяч.

Восстановленные (б/у) турбины стоят гораздо дешевле. Их можно приобрести по цене начиная с 6 000 рублей.

Устройство

Турбокомпрессоры КамАЗ имеют простую конструкцию. По сути, в этом приспособлении взаимодействуют два элемента (компрессор центробежного типа и газовая турбина). Первая комплектующая часть состоит из таких деталей

остова в виде улитки;
колеса с рабочими лопатками специфической конфигурации;
отверстия, через которое воздух поступает, подаваясь посредством диффузора во впускной коллектор мотора.

Газовая турбина имеет аналогичное строение, только вместо воздуха, в нее подаются отработанные газы, которые выводятся в систему выхлопа.

Колеса обоих элементов соединяются при помощи центрального корпуса, а крутящая сила передается посредством валика. Следовательно, энергия для работы агрегата продуцируется из отработанных газов.

1 – подшипник; 2 – экранная часть; 3 – корпус; 4 – диффузор; 5 – кольцо уплотнения; 6 – гайка; 7 – отражатель масляный; 8 – компрессорное колесо; 9 – экран маслосброса; 10 – заслонка; 11 – остов подшипников; 12 – крепеж; 13 – переходник; 14 – прокладка; 15 – турбинный экран; 16 – колесо; 17 – корпус; 18 – уплотнитель.

Принцип работы

В турбокомпрессоре КамАЗ (Евро-1/2/3/4) отработанные газы подаются в турбину, взаимодействуют с лопастями колеса, передавая ему собственный кинетический потенциал, раскручивая его до 75 тысяч вращений в минуту. Турбинный элемент трансформирует крутящий момент на компрессорный аналог, который забирает атмосферный воздух, активно отбрасывая его к стенкам и разгоняя до высокой скорости. Далее, масса поступает в сужающуюся диффузорную часть, там сжимается, под давлением подаваясь во впускной коллектор, затем — в отсеки сгорания.

Поскольку турбина функционирует стабильно под высоким давлением и механическим воздействием, ее корпусная часть сделана из специальных усиленных сплавов. Для обеспечения большой скорости вращения колес требуется хорошая смазка подшипников. Это условие обеспечивается при помощи маслопроводов, которые подключены к системе смазки мотора.

Стоит уточнить, что в грузовиках КамАЗ монтируются двухрядные V-образные двигатели. Для них уместно применение пары турбинных компрессоров (на каждый ряд по одному элементу). Экономически выгоднее использование двух небольших моделей, чем одного большого агрегата. Турбины рассматриваемых приспособлений обладают относительно небольшими габаритами:

диаметры крыльчаток — не более 61 мм;
аналогичные размеры турбины и компрессора — 220 мм;
масса одного элемента в сборе — около 7 кг.

Применение таких компактных агрегатов дает возможность резко увеличить параметр мотора.

Читайте также: