Principiul de funcționare al turbinei de supraalimentare pentru motoare diesel
Pentru a determina cu exactitate defectul asociat cu un turbocompresor, este necesar să se cunoască principiul de funcționare. informații Nizheprivedennnaya se referă la greutatea turbocompresoare a motoarelor diesel, deoarece acestea sunt simple.
Turbocompresor - un compresor de aer sau de pompă, care este acționat de turbina. Turbina este rotită prin utilizarea energiei fluxului de gaz de eșapament. Viteza de rotație a turbinei de supraalimentare a motorului diesel este în intervalul de la 1.000 până la 130.000 rot / min (aceasta înseamnă că palele turbinelor sunt accelerate până aproape de viteza liniară a sunetului). Turbina este cuplat direct cu un ax rigid compresor. Compresorul aspiră aerul printr-un filtru de aer curat, comprimă și apoi livrează sub presiune în galeria de admisie a motorului. Mai mult aer este introdus în cilindri, cu atât mai mult combustibil poate fi ars, iar acest lucru mărește puterea motorului.
Teoretic, există un echilibru între turbina de putere și compresorul turbocompresorului. Energia mare au gazele de eșapament, turbina se va roti mai repede. Ca rezultat, compresorul se va roti prea repede.
Turbina constă dintr-o carcasă și rotor. Gazele de eșapament din colectorul de evacuare al motorului intră în orificiul de admisie de aspirație a turbocompresorului. Trecând prin alezajul interior reducerea treptată a carcasei turbinei, acestea sunt accelerate, și care trece corpul în formă de melc îndreptat spre rotorul turbinei și face să se rotească.
turația turbinei este determinată de mărimea și forma canalului în carcasă. Aceasta este o reminiscență a unui furtun de grădină: cu cât sunt blocate de priza degetele, cu atat mai multe hit-uri cu jet de apă. Dimensiunile turbinei și carcasa acestuia depinde de motor special.
Învelitori turbinelor variază considerabil în funcție de aplicație. carcasa turbinei motorului camion poate fi divizat în două canale paralele, astfel încât rotorul afecta două fluxul de evacuare. In acest tip de locuințe este făcut posibil să se utilizeze o mișcare în impulsuri de curgere a gazului și rezonanță atingerea. Prin urmare, separarea canalelor de evacuare legat pentru fiecare cilindru.
Carcasa turbinei are un canal dublu, fiecare flux este distribuit pe întreaga suprafață a rotorului turbinei. Alte structuri carcasă cu două canale permite utilizarea impulsurilor de presiune (debitul este distribuit simetric pe fiecare parte a rotorului).
În cazul unui sistem cu presiune constantă folosind doar energia mișcării de translație a gazelor de eșapament. Aceasta se poate aplica numai carcasa turbinei cu un singur canal. Acest exemplu de realizare este utilizat într-o răcire cu apă carcase care sunt aplicate pentru motoare marine.
În turbocompresoare cu un volum mare sunt frecvent instalate suplimentar inel cu aripi de ghidare. Aceasta facilitează crearea unui flux constant de gaze de eșapament la rotorul turbinei și face posibilă reglarea debitului în carcasa acestuia.
Carcasa turbinei turnate dintr-un aliaj cu rezistență ridicată la căldură. rotorul turbinei este, de asemenea, realizate din materiale de înaltă calitate, având o rezistență la temperatură ridicată. Acea parte, prin care sunt incluse gazele de evacuare, numit orificiul de admisie și de extindere la țeava de eșapament - eliberare.
Pe axa este montată rigid rotorului turbinei. Material ax diferit de materialul utilizat pentru rotorul turbinei. Asamblarea acestui compus se realizează în modul următor. Axa rotorului și se rotește în direcții opuse, la viteze foarte mari, sunt presate unul pe altul. Căldura eliberată prin căldură frecare le îmbină împreună pentru a forma o legătură permanentă.
Axa în loc de conectare gol la interior. Acest gol împiedică transferul de căldură de la rotorul turbinei cu axa sa. Pe o axă din turbina are o cavitate în care se află un inel de etanșare. Suprafața de lucru a rulmentului radial este călit și lustruit.
Proiectând pervaz, care este presată într-un inel, este prelucrat cu mare precizie. La o axă de vârf este setat compresor rotor; există un fir pe care se înșurubează piulița de siguranță pentru a asigura rotorului. Odată ce axul se face, acesta trebuie să fie echilibrat, cu precizia maximă posibilă înainte de a fi instalat în carcasă.
Compresorul este alcătuit dintr-o carcasă și rotor. Dimensiunile compresare determinată de cantitatea de aer necesară pentru motor și viteza de rotație a turbinei. Rotorul compresorului este fixat rigid cu axa turbinei și, prin urmare, se rotește cu aceeași viteză ca și rotorul turbinei.
pale de rotor pentru compresoare, realizate din aluminiu, sunt formate astfel încât aerul este aspirat prin centrul rotorului. Aerul aspirat este astfel îndreptată spre periferia rotorului și prin intermediul paletelor este aruncată pe peretele carcasei compresorului. Datorită acestui aer este comprimat și prin galeria de admisie în motor. carcasa compresorului este de asemenea din aluminiu.
turbocompresor gresare este produs din sistemul de ungere al motorului. Carcasa formează porțiunea axa centrală a turbocompresorului dispus între turbina si compresor. Axa se rotește în lagăre de alunecare. Uleiul de motor trece prin canalele între carcasă și lagărele, și între lagărele și axa. In majoritatea turbocompresoare lagare radiale se rotesc la o viteză egală cu jumătate din axa de viteză.
În prezent, structura a apărut în care un lagăr este fix, iar axa se rotește într-o baie de ulei. Uleiul nu numai lubrifiază axa, dar se răcește, de asemenea, lagărele și carcasă.
Pentru sigiliile de pe ambele părți ale turbocompresorului montate etanșările tijei supapei. Deoarece cele două părți sunt stabilite ca garnituri inelare.
Dar, în ciuda faptului că aceste inele ajuta pentru a evita scurgerile de ulei, acestea nu sunt cu adevărat sigilii. Acestea ar trebui să fie considerate ca fiind un element care împiedică scurgerea de aer și de gaze între turbină și compresor axa carcasă. În timpul funcționării normale, presiunea din turbina turbocompresor si compresor mai mare decât presiunea în axa carcasei. O parte a turbinei cu gaze și o parte a aerului comprimat în compresor intră axa corpului și la uleiul de motor de scurgere trecere de ulei se extind în baia de ulei de motor.
Toate ulei tip sigiliu dinamic, adică funcționează pe principiul de presiune diferențială:
1. Diferența de diametre axa datorită acțiunii formelor forței centrifuge o diferență de presiune, ceea ce împiedică scurgerea uleiului turbinei.
2. Deoarece inelul de etanșare laterală a turbinei sunt amplasate în adâncituri (în axa de locuințe și pe axa). Același principiu se aplică și instalarea de inele de pe partea compresorului.
Inel de etanșare sunt un element care joacă un rol major în asigurarea de etanșeitate. In plus, ele transmit căldura la axa de locuințe.
3. Un inel de etanșare se rotește cu aceeași viteză ca și arborele. Datorită celor trei găuri existente în ea creează un ulei sub presiune din spate.
4. Forma internă a axei corpului la un inel de etanșare foarte distinctiv pentru a preveni scurgerea de ulei la compresor.
5. Presiunea în compresor și turbină dislocă ulei în axa carcasei.
Atunci când turația motorului este redusă sau care funcționează în gol, presiunea în axa verde carcasa compresorului. Compresorul de aer este împins de la centru spre periferie și contracte. Același efect se poate observa cu cafea agitare rapidă într-o ceașcă de cafea va fi scăzut pe perete cupa. Compresorul de aer este răsucit și aruncată pe peretele compresor, după care aerul comprimat pătrunde în motor. Prin urmare, este clar de ce în cazul slab supraalimentării motorului cu turbocompresor (adică atunci când presiunea turbocompresorului aproape de zero) pentru rotorul compresorului este format dintr-un mic subpresiune.
Firește, când compresorul funcționează poate avea loc scurgeri de ulei de la axa carcasei compresorului. axa turbocompresor viteza de rotație poate fi atât de mare încât, pentru a evita scurgerile de ulei, cu ajutorul manșetei convenționale (instalate, de exemplu, în transmisie) este imposibilă.
Prin urmare, axa corpului este setat mai multe inele de etanșare, folosind metode diferite pentru cele mai înalte de calitate derivate din focă locuri de petrol posibile scurgeri.
Iată câteva dintre ele:
Mecanice de evacuare a uleiului turbocompresor Garrett. În acest compresor, rolul principal în etanșare joacă O-ring. Atunci când motorul funcționează la turație mică, fără nici o sarcină pentru rotorul compresorului, o zonă de presiune redusă (vacuum). Petrol și gaze, care se află în axa carcasei, între turma la placa din spate și inelul de etanșare la compresor. Când amestecul trece prin inele, găuri de ulei mai grele decât gazele, este aruncată la exteriorul inelului, dar rămâne în axa carcasei, în timp ce gazele continuă mișcarea lor în compresor.
Astfel, inelul de etanșare, care se rotește cu viteză mare, împreună cu axa turbocompresorului acționează ca un separator centrifugal de ulei.
Placă să se scurgă de ulei. Cei mai mulți producători de turbocompresoare într-o formă sau alta utilizare acest sistem. Această placă fixă situată transversal din compresor.
Oil, care provin din inelele de etanșare, curge de-a lungul părții interioare a plăcii în jos, adică spre deschiderea pentru a se scurge uleiul. Partea superioară a acestei plăci are o formă astfel încât să fie întotdeauna deasupra nivelului normal al uleiului din carcasa osiei. În cazul posibila formare a gazelor de diluție sunt aspirate în compresor mai ușor decât un ulei mai greu.
În partea a problemei de evacuare a uleiului turbinei nu este atât de important, dacă luăm în considerare faptul că, în condiții normale, presiunea din turbina este întotdeauna mai mare decât axa corpului. În anumite condiții de funcționare poate avea loc o cădere de presiune in turbina; În acest caz, necesită placa de instalare pentru evacuarea uleiului din turbina.