Работа турбонагнетателя дизеля К6S310DR

· Система наддува дизеля и выпуска отработавших газов. Для нормальной работы дизеля необходимо обеспечивать подачу воздуха в его цилиндры и выпуск из них отработавших газов. Наполнение цилиндров воздухом может осуществляться как за счет разрежения, создаваемого движущимися в цилиндрах поршнями, так и за счет подачи воздуха в цилиндры под давлением, превышающим атмосферное. В этом случае, т.е. с применением наддува, масса воздуха, заполняющего цилиндр, значительно больше, что позволяет сжигать больше топлива за каждый цикл и повышать мощность дизеля при сохранении его габаритов.

Для нагнетания воздуха в цилиндры дизеля используется специальное оборудование, различающееся между собой по приводу и принципу действия. Сжатие воздуха всегда сопровождается повышением температуры, что приводит к снижению его плотности. Это нежелательно, так как одновременно уменьшается масса воздуха в цилиндрах дизеля (воздушный заряд). Охлаждение сжатого воздуха можно производить в промежуточных теплообменниках, расположенных между нагнетателем и воздушным коллектором.

· Работа турбонагнетателя. Отработавшие газы, выходящие из цилиндров дизеля, проходят по двумя выпускным коллекторам и поступают во входной корпус 6 турбонагнетателя. Пройдя по каналам входного корпуса, газы через сопловой аппарат 8 выбрасываются на лопатки турбинного колеса 10, приводя его вместе с валом 11 ротора во вращение, и затем через глушитель и выпускную трубу выходят в атмосферу.

Рабочее колесо 14 нагнетателя раскручивает своими лопастями воздух. Под действием центробежной силы вращающиеся частицы воздуха отбрасываются к периферии, и по центру рабочего колеса создается разрежение. За счет разницы давлений происходит подсос воздуха из дизельного помещения тепловоза в полость воздушного корпуса 16. Воздух поступает в дизельное помещение из атмосферы через воздушные фильтры, смонтированные на дверях капота, оборудованных жалюзи с неподвижными створками. Далее воздух очищается в фильтрующих кассетах 20 самого турбонагнетателя.

Очищенный воздух направляется безлопаточным диффузором на лопасти заборника 23, захватывается вращающимся колесом и попадает в лопаточный диффузор 24, из которого подается в расширяющийся канал улиткообразного корпуса 16. В диффузоре скорость движения воздуха снижается, а давление растет. Воздух под давлением проходит по патрубку в промежуточный охладитель, где отдает часть тепла воде вспомогательного контура, циркулирующей по горизонтальным трубкам охладителя, а затем поступает во впускной коллектор.

Отработавшие в цилиндрах газы выбрасываются в атмосферу, но перед выбросом они отдают часть своей энергии на привод ротора турбонагнетателя. Отвод газов от цилиндров дизеля осуществляется через цилиндровые крышки и два выпускных коллектора, имеющих надежную теплоизоляцию.

Проверка турбонагнетателя в эксплуатации и его основные неисправности.

Основными неисправностями турбокомпрессора являются:

Ø износ подшипников;

Ø прогиб вала ротора;

Ø износ и повреждение лопаток колеса компрессора или турбины;

Ø повышенный разбег ротора.

При любом из этих дефектов турбокомпрессор подлежит снятию с дизеля, разборке, осмотру, очистке и ремонту также, как при текущих ремонтах
ТР-2 и ТР-3.

При техническом обслуживании:

Ø Во время работы дизеля – проверяют поступление масла к подшипникам турбокомпрессора. Стекание масла из подшипников турбокомпрессора в маслосборник и далее по трубе слива в отсек уп-равления должно быть непрерывным.

Ø На номинальном режиме работы дизеля – проверяют давление масла после фильтра турбокомпрессора перед подшипниками. Давление должно быть стабильным во времени и составлять не менее 0,25 Мпа (2,5 кгс/см²).

Ø Свободный выбег ротора проверяют – после остановки дизеля при температуре масла не менее 65°С. Ротор должен вращаться не менее 1 мин.

Помпаж – периодический выброс воздуха в процессе эксплуатации во всасывающий трубопровод, является наиболее часто встречающимся недостатком в работе турбокомпрессоров дизелей 10Д100. Этот выброс, сопровождающийся характерными хлопками, возникает при уменьшении производительности турбокомпрессора из-за увеличения сопротивления газовоздушного тракта. Это происходит при загрязнении воздухоохладителей, закоксовывании выпускных и продувочных окон цилиндровых втулок, соплового аппарата турбины обломками поршневых колец или кусками кокса, а также в случае засорения воздухоочистителей.

Кроме того, помпаж может возникнуть из-за неодинаковой работы двух параллельно включенных турбокомпрессоров. В этом случае помпаж возникает на том компрессоре, на котором появляется препятствие проходу воздуха из-за того, что другой компрессор подает большое количество воздуха. Несимметричная работа двух турбокомпрессоров – это результат разницы между ними в суммарном размере сечения сопел сопловых аппаратов. Допускаемый размер должен быть 126-129 см². До устранения помпажа работа турбокомпрессора не разрешается.

Охлаждение воздуха после турбонагнетателя.

Промежуточный охладитель наддувочного воздуха – обеспечивает теп-лообмен между горячим сжатым воздухом, выходящим из турбонагнетателя, и водой вспомогательного контура, температура которой значительно меньше.

В промежуточном охладителе, нагретый воздух выходящий из турбонаг-нетателя, отдает часть тепла воде вспомогательного контура циркулирующей по горизонтальным трубкам охладителя, а затем поступает во впускной коллектор дизеля. Снижение температуры воздуха увеличивает его плотность и позво-ляет подавать больше воздуха в цилиндры дизеля, что необходимо для получения хорошей горючей смеси.