Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Турбокомпрессоры ДВСч3.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
165.32 Mб
Скачать

9.1.2. Типоразмер ru

Типоразмерный ряд RU (рис. 9.12*) покрывает диапазон расходов воздуха от 0,1 до 1,5 м /с при степени сжатия до 4,5.

Продольный и перспективный разрезы, общий вид, детали турбо- компрессора и характеристика компрессора ряда RU представлены на рис. 9.13* - 9.18*.

Установка турбокомпрессоров ряда RU на двигатели показаны на рис. 9.19*-9.21*.

Рис. 9.12*. Типоразмерный ряд RU турбокомпрессоров фирмы IHI

287

Рис. 9.13*. Схема турбокомпрессора ряда RIJ:

1 - глушитель шума; 2 - корпус компрессора; 3 - лопаточный диффузор; 4 - колесо компрессора; 5 - проставка; 6 - крышка уплотнения; 7 - подшипники (плавающие втулки); 8 - средний корпус; 9 - сопловой венеп; 10 - ротор; 11 — корпус турбины

Рис. 9.14*. Турбокомпрессор RU 120

288

Рис. 9.15*. Детали турбокомпрессора ряда RU:

1 - глушитель шума; 2 - корпус компрессора; 3 - лопаточный (безлолаточный) диффу­зор; 4 - колесо компрессора; 5 - проставка: 6 - крышка уплотнения; 7 - подшипники (плавающие втулки); 8 - средний корпус; 9 - сопловой венец; 10 - ротор; 11 - корпус- турбины

289

290

Рис. 9.16*. Перспективный разрез турбокомпрессора RU

Рис. 9. 18*. Детали турбокомпрессора ряда RU:

а - паточный диффузор: б - крышки уплотнений; в - сопловой аппарат турбины; г - подшипник скольжения

291

Рис. 9.19*. Установка турбокомпрессора RU на двигатель 12SHL-ET мощностью 1320 л.с. (970 кВт) при 1800 об/мин

Рис. 9.20*. Установка турбокомпрессора RU на двигатель M3SG-A мощностью 240 л.с. (185 кВт) при 1800 об/мин

292

Рис. 9.21 Установка турбокомпрессора RU на двигатель LH105CS мощ­ностью 480 л.с. (320 кВт) при 1800 об/мин

9.2. Турбокомпрессоры Mitsubishi

Фирма Mitsubishi (MHI) образована в 1884 г. Завод двигателей в рамках фирмы образован в 1920 г. В начале 60-х гг. XX века был освоен одноступенчатый наддув. Во второй половине 70-х гг. фирма перешла на выпуск двухтактных судовых малооборотных двигателей с двухступенча­той системой наддува. Фирма является второй крупной фирмой Японии, выпускающей турбокомпрессоры [41].

9.2.1. Турбокомпрессоры мет

Для комплектации малооборотных дизелей фирма изготовляет тур­бокомпрессоры типа МЕТ и Super MET [42].

На рис. 9.22 приведено поле применяемости различных моделей турбокомпрессоров МЕТ в двигателях различной мощности [41]. На рис. 9.23 и 9.24 представлены перспективный разрез и общий вид турбо­компрессора типа МЕТ [49].

Турбокомпрессоры выпускаются в двух конструктивных исполнени­ях:

  • с внешним подводом газа к турбине (рис. 9.25, 9.26);

  • с внутренним подводом газа к турбине (рис. 9.27, 9.28).

293

Рис. 9.22. Поле применяемости МЕТ для различной мощности двигателей

Рис. 9.23. Перспективный разрез турбокомпрессора MET

294

Рис. 9.24. Общий вид турбокомпрессора МЕТ

При внешнем подводе газа к турбине осевые усилия от компрессора и турбины направлены в одну сторону, что создает значительную нагрузку на упорный подшипник.

При внутреннем подводе газа (со стороны среднего корпуса) осевые усилия от компрессора и турбины направлены в разные стороны, что су­щественно уменьшает нагрузку на упорный подшипник.

Технические характеристики турбокомпрессоров МЕТ даны в табл. 9.3 [41].

Турбокомпрессоры имеют консольное расположение рабочих колес турбины и компрессора, что позволяет избежать тепловых деформаций и выполнить конструкцию неохлаждаемыми корпусами турбины. Подшип­ники залиты баббитом и имеют эллиптическую расточку для предотвра­щения самовозбуждающихся вибраций вала при высоких окружных скоро­стях. Опорно-упорный подшипник выполнен отдельно и установлен между опорными подшипниками. Диск турбины сварен с валом, колесо компрес­сора составное, центрируется конусом на налу и крепится гайкой. Особен­ностью турбокомпрессоров является отсутствие водяного охлаждения кор­пусов турбины и подшипников, что устраняет их коррозию при работе ди­зеля на тяжелом топливе.

295

Рис. 9.25. Продольный разрез турбокомпрессора Super МЕТ с радиальным

внешним подводом газа

Рис. 9.26. Продольный разрез турбокомпрессора Super МЕТ с осевым

внешним подводом газа

296

Рис. 9.27. Продольный разрез турбокомпрессора МЕТ с внутренним под­водом газа

Рис. 9.28. Продольный разрез турбокомпрессора Super МЕТ с радиальным

внутренним подводом газа

297

Турбокомпрессор MET53S/CSD/E

MET66SC/SD/SE

MET71SE

MET83SC/SD/SE

Типоразмер

2

3

2

3

3

2

3

Максимальная частота враще­ния, об/мин

18400

17300

14800

13900

11600

11000

Максимальная температура газа на входе в турбину, °С

580

Расход воздуха, м3

7,5-14,1 (SC) 7,5-16,9 (53SD, SE)

12-22 (66SC), 12-26,2 (66SD, SE)

25,2 - 30,7

18,8-35 (83SC), 18.8-42 (83SD. SE)

Мощностной диапазон дизе- лей, кВт

3200-6800

(53SC), 3200-7600 (53SD, SE) .

5000 - 10400

(66SC), 5000-11800 (66SD, St)

Н4(Ю0 -13900

8000 - 16500

(83SC), 8000-19000 (83SD, SE)

Окончание таблицы 9.3

Турбокомпрессор

MET26SR

MET30SR

М ЕТЗ 3 SC/S D/SE

MET42SC/SD/SE

Типоразмер

2

3

2

3

2

Максимальная

1

частота враще­

ния, об/мин

37800

35700

31100 -29400

28000

26400

22700

21400

Максимальная

температура газа

на входе в тур­

бину, °С

580

Расход воздуха.

3,1 -5,7 (33SC),

4,7 8.8 (42SC),

м3

1,8-3,9

2,7-5,5

3,1

6,8

4,1 -

10,5

(66SD

, SE)

(42SD, SE)

Мошностной

1300-

-2600

2000

-4200

диапазон дизе­

(33SC),

(42SC),

лей, кВт

900-

1800

1300-2600

1300-

-3100

2000-

4800

(33SD, SF)

(42SD, SF) |

Модель

Параметры

Частота враще­нии, об/мин

Температура газов перед турбиной, К

Степень повыше­ния дав­ления

Подача компрес­сора, кг/с, При Пк =2

Диаме1р колеса компрес­сора, мм

Диаметр

колеса турбины, мм

TD02

270000

1173

2,2

0,0 - 0,05

34

34

TD025

250000

1173

2,2

0,02 - 0,07

37

37

TD03

230000

1173

2,3

0,02 - 0,09

40

40

TD04

200000

1173

2,4

0,03 - 0,14

49

47

TD05

170000

1173

2,6

0,05 - 0,18

54

56

TD06

145000

1173

2,7

0,07 - 0.26

65

65

TD07

132000

1033

2,8

0,13 - 0,38

78

74

TD08

114000

1033

3,1

0,18 - 0,56

90

85

Турбокомпрессоры моделей TD02 и TD025 выпускаются только с перепускным регулирующим клапаном, модели TD03, TD04, TD05 и TD06 как с клапаном, так и без нет, а модели TD07 и TD08 - без клапанов.

Па рис. 9.30 приведена характеристика компрессора модели TD03- 07В с диаметром колеса 40 мм [241. Максимальный КПД компрессора со- ставляет 69%. Но мере роста диаметра колес компрессора максимальный КПД ступени довольно существенно увеличивается и достигает для моди- фикации TD05-12В - 75%, для модификации TD08-29B - 78%.

Турбокомпрессор TD 041 представлен на рис. 9.31.

299

Рис. 9.29. Типоразмерный ряд турбокомпрессоров ТО

Рис. 9.30. Характеристика ком- прессора турбокомпрессора

TD03-07B:

300

301

Рис. 9.31. Общий вид турбокомпрессора TD041

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

За более чем 80-летнюю историю своего развития турбокомпрессоры стали неотъемлемой частью двигателя внутреннего сгорания. Практически двигатели любых мощностей, любою назначения оснащаются турбоком­прессорами. Благодаря проведенным работам по совершенствованию агре­гатов наддува достигается двух-трехкратное увеличение мощности при со­хранении практически той же массы и габаритов двигателей, существенно уменьшается удельный расход топлива, снижается токсичность выхлопных газов.

При разработке турбокомпрессоров применяется система автомати­зированного проектирования, позволяющая гибко использовать сущест­вующий объем информации, проверенные конструктивные решения, учи­тывающая существующую технологию изготовления.

Продолжает сохраняться тенденция к уменьшению размеров турбо­компрессоров как с целью снижения инерционности наддува, так и метал­лоемкости изделия. При этом должны быть сохранены высокие показатели эффективности и надежности.

Для более эффективного использования тепловой энергии разраба­тываются новые материалы, в том числе осваиваются металлокерамиче- ские колеса турбин, обладающие большой температурной устойчивостью (свыше 1200 °С), меньшей инерционностью, меньшим коэффициентом ли­нейного расширения.

Трудности, возникающие на пути создания керамических колес, — хрупкость материала, сложность соединения колеса с валом ротора.

Разрабатываются также корпуса турбин с внутренним керамическим покрытием.

Для улучшения внешних характеристик и переходных процессов двигателя наиболее эффективным способом является количественное ре­гулирование параметров наддува, заключающееся в изменении проходных сечений лопаточных аппаратов компрессоров и турбин в зависимости от требований двигателя. Эти вопросы решаются в настоящее время с приме­нением систем электронного управления.

Благодаря высокой экономичности, хорошим экологическим качест­вам, широкому диапазону применяемости, двигатели с газотурбинным наддувом еще долго будут оставаться одним из важнейших источников энергии.

302

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

  1. Моргулис ГТ.С. Турбокомпрессоры тепловозных двигателей / П. С. Моргулис, В. Г. Перфилов. М.: Машиностроение, 1965. 148 с.

  2. Симеон А. Э. Газотурбинный наддув дизелей / А.Э. Симеон. 2-е изд., перераб. М.: Машиностроение, 1964. 248 с.

  3. Турбокомпрессоры для наддува дизелей: справочное пособие / Б.П. Байков, В.Т. Бордуков, ИВ. Иванов, Р.С. Дейч. JL: Машиностроение, 1975. 200 с.

  4. Турбонадлув высокооборотных дизелей / Алехсеев В. П. [и др.]. М.; Машиностроение, 1976. 288 с.

  5. Опыт создания турбин и дизелей: сборник научно-технических статей / Ред. коллегия: Д.П. Бузин [и др.] Свердловск: Средне-уральское книжное издательство, 1969. 304 с.

  6. Турбокомпрессор ТКР14. Техническое описание и инструкция но эксплуатации. Екатеринбург, 2000. 20 с.

  7. Тепловозные дизели М753 и М756 / Г. С. Бабич, Д. М. Биллинг, С. Н. Дорошенко, М. В. Кальницкий. М.: Транспорт, 1968. 228 с.

  8. Турбокомпрессор ТКР23. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. М.: Энергомашэкспорт, 1990. 16 с.

  9. Турбокомпрессор ТК23В. Техническое описание и инструкция но эксплуатации. Екатеринбург, 2000. 24 с.

  10. Дизели и газовые двигатели: каталог / отв. ред. В. Т. Бордукоз. СПб.: ФГУП ШГИДИ, 2003. 220 с.

  11. Дизели: справочник / под. обшей ред. В. А. Ваншейдта, Н. Н. Иванченко, J1. К. Коллерова. 3-е изд., перераб. и доп. Л.: Машино­строение, 1977. 480 е.: ил.

  12. Дизели и газовые двигатели: Каталог - Справочник / под общей ред. канд. техн. наук В.И. Балакина. М.: Ниииноормтяжмаш, 1968. 284 с.

  13. Синепко Н. П. Тепловозные дизели типа Д70 / Н. П. Синенко, Е. В. 'Гурчак, И. И. Резник. М.: Транспорт, 1977. 216 с.

  14. Двигатели Д50. инструкция по эксплуатации. М.: Машинэкспорт,

248 с.

  1. Турбокомпрессор ТК23В-55. Руководство по эксплуатации. 2336.00.000 РЭ. Пенза, 1989.40 с.

  2. Турбокомпрессоры ТК23В-31. Руководство по эксплуатации. ТК 029 РЭ. Пенза, 1987. 36 с.

  3. Дизели и газовые двигатели: отраслевой каталог. М.: ЦНИИТЭК тяжмаш, 1991. 192 с.

  4. Турбокомпрессоры ТК18. Руководство по эксплуатации. Пенза, ТК019РЭ, 1979. 32 с.

  5. Агрегаты воздухоснабжения комбинированных двигателей / Д.А. Дехович [и др.] М.: Машиностроение, 1973. 296 с.

303

  1. Двигатели внутреннего сгорания: устройство и работа поршне­вых и комбинированных двигателей: учебник для студентов вузов по спе­циальности «Двигатели внутреннего сгорания» / В.П. Алексеев [и др.]; под общ. ред. Л.С. Орлина, М.Г. Круглова. 4-е изд.. перераб. и доп. М.: Маши­ностроение, 1990. 288 е.: ил.

  2. Двигатели внутреннего сгорания: устройство и работа поршне­вых и комбинированных двигателей: учебник для студентов втузов, обучающихся по специальности «Двигатели внутреннего сгорания» / В.П. Алексеев [и др.]; под общ. ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова. 3-е изд., перераб. и дон. М.: Машиностроение, 1980. 288 е.: ил.

  3. Тепловозные дизели типа Д 49 / Е. А. Никитин [и др.]; под ред. Е. А. Никитина. М.: Транспорт, 1982. 255 с.

  4. Двигатель ЯМЗ-238НБ. Инструкция по эксплуатации и уходу. Центральное бюро технической информации. Ярославль, 1966.144 с.

  5. Автомобильные двигатели с турбонаддувом / Н. С. Ханин [и др.]. М.: Машиностроение, 1991. 336 с.: ил.

  6. Ремонт двигателей ЯМЗ-240, ЯМЗ-240Н, ЯМЗ-240Б / В. Д. Ар- П1ИН08 [и др.]. М.: Транспорт, 1978. 310 с. с ил. и табл.

  7. Лазарев А. А. Двигатели Д-130 и Д-160 / А. А. Лазарев. М.Л.Ефимов. М.; Машиностроение, 1974. 280 с.

  8. Михеев Н. 3. Тракторы / Н. 3. Михеев, И. Ф. Домников. М.: Ко­лос, 1975. 336 с.: ил.

  9. Двигатель 2В-06-2. Техническое описание 358.00.000-01 ТО. Че­лябинск: ОАО «Уралтрак» Челябинский тракторный завод. 172 с.

  10. Высокий наддув поршневых двигателей и роторные двигатели: доклады всесоюзной научно технической конференции г. Тбилиси. Тби­лиси: Мецниереба, 1984. 306 с.

  11. Дизель СМД-60 и его модификации. М.: Внешторгиздат, 264 с.

  12. Дизели типа 6412/14 и дизель-генераторы. Описание и инструк­ция по обслуживанию № И-452-01-70. М.: Машиностроение, 1970. 208 с.

  13. Дизели ряда 6ЧН12/14 и агрегаты. Руководство по эксплуатации. 5-е изд., перераб. М., 476 с.

  14. Ваышейдт В. А. Судовые двигатели внутреннего сгорания. Кон­струирование и расчеты прочности / В. А. Ваншейдт. Ленинград.: Государ­ственное союзное издательство судостроительной промышленности, 1957. 560 с.

  15. Аврунин. А. Г. Тепловозный дизель 2Д100. Техническое обслу­живание / А. Г. Аврунин. 2-е изд., испр. и дон. М.: Трансжелдориздат, 1963.316 с.: ил.

  16. Циннер К. Наддув двигателей внутреннего сгорания =Aufladung von Verbrcrmungsmotoren: перевод с немецкого / под ред. д-ра техн. наук Н. Н. Иванченко. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1978. 264 е.: ил.

304

  1. Конструирование и эксплуатация оборудования. Серия 4. Двига­тели внутреннего сгорания. Выпуск 3. Развитие турбокомпрессоров для наддува дизелей. М.: ЦНИИТЭИтяжмаш, 1983. 40 с.

  2. Двигателестроение. 2005. 4.

  3. Двигателестроение. 2006. № 1.

  4. Brown Boveri Mitteilungcn. Baden/Schweiz, 4/5, 1971. 190 c.

  5. Предписание no эксплуатации турбонагнетателей FI D. Первый бренский машзавод завод Велка Битсш - ЧССР. 31 с.

  6. Конке Г. А. Мировое судовое дизелестроение. Концепции конст­руирования, анализ международною опыта: учеб. пособие / Г А. Конке, В.А. Лашко. \1; Машиностроение, 2005. 512 е.: ил.

  7. Diesel & Gas Turbine Catalog. 1993. V.58. 1288 p.

  8. Betriebsanweisung fur abgasturbolader. Тур NR 20R. M.A.N. - B&W DIESEL GMBH STADTBACHSTRASSE 1. D-8900 AUGSBURG. D365649-3/ 1987. 17 c.

  9. Зайченко E. H. Развитие зарубежных малоразмерных автотрак­торных турбокомпрессоров / Е. Н. Зайченко. М.: Автомобилестроение, 1967.

  10. Обзор методов наддува и конструкций турбокомпрессоров авто­тракторных дизелей / Отдел научно-технической информации. М. I960.

35 с.

  1. Diesel & Gas Turbine Catalog. 1966. V.31. 1044 p.

  2. Diesel & Gas Turbine Catalog. 1989. V.54. 1416 p.

  3. Турбокомпрессор. Модель 4МД по истечении лицензии фирмы HOLSET. Инструкция по обслуживанию и эксплуатации.

  4. Применение двухступенчатой системы наддува на дизелях типа UE фирмы Mitsubishi / О. Ицуми [и др.] //Форсированные дизели: Доклады на XI междунар. конгрессе по двигателям (СИМАК) / пер. с англ. М. П. Гаврилова, Н. А. Иванченко, Ж. Е. Кузнецовой и др.; под ред. В. И. Бала- кина, Н. Н. Иванченко, М. Г. Круглова. М.: Машиностроение, 1978. С.Н8 - 106.

Режим доступа:

  1. http://wvvw.skbt.ru - сайт ОАО СКБт, г. Пенза.

  2. http://w'ww.kamturbo.ru - сайт НПО «Турботехника».

  3. http://www.rusturbo.ru - сайт компании «Рустурбо».

  4. http://www.saldi.ru - сайт компании «Салди Турбо Сервис».

  5. http://www.turbocharger.ru - сайт ООО «Сервис Турбо».

  6. http://www.brturbo.ru/about.htm - сайт ООО «БР Турбо».

  7. http://www.avtodizcl-yamz/ru - сайт ОАО «Автодизель».

  8. http://www.turbodiesel.ru/ - сайт фирмы «Турбодизель».

  9. http://www.ihi.co.jp/index-e.htmI - сайт фирмы IHT.

305

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ 3

ВВЕДЕНИЕ 5

ГЛАВА 1. ТУРБОКОМПРЕССОРЫ РОССИИ 12

  1. Турбокомпрессоры ООО «УДМЗ» 12

  2. Турбокомпрессоры ОАО «СКБТ» - «Пенздизельмаш» 37

  3. Турбокомпрессоры ОАОХК «Коломенский завод» 54

  4. Турбокомпрессоры ОАО «Автодизель» 83

  5. Турбокомпрессоры ОАО «Челябинский тракторный завод - Уралтрак» 92

  6. Турбокомпрессоры НПО «Турботехника» 102

  7. Турбокомпрессоры ОАО «КамАЗ» 105

ГЛАВА 2. ТУРБОКОМ11РЕССОРЫ УКРАИ1Б1 109

  1. Турбокомпрессоры ОАО «Юждизельмаш» 109

  2. Турбокомпрессоры ГП «Завод имени В.А. Малышева» 115

  3. Турбоком1грессоры Дергачевского завода 120

ГЛАВА 3. ТУРБОКОМПРЕССОРЫ ШВЕЙЦАРИИ 126

3.1. Турбокомпрессоры ABB Turbo Systems Ltd 126

ГЛАВА 4. ТУРБОКОМПРЕССОРЫ ЧЕХИИ 146

  1. Турбокомпрессоры PBS Turbo 146

  2. Турбокомпрессоры «CZ» 172

ГЛАВА 5. ТУРБОКОМПРЕССОРЫ ГЕРМАНИИ 174

  1. Турбокомпрессоры МАН B&W 174

  2. Турбокомпрессоры Maybach 185

  3. Турбокомпрессоры VEB Elbe Werk 188

  4. Турбокомпрессоры ККК 193

  5. Турбокомпрессоры Eberspacher 205

ГЛАВА 6. ТУРБОКОМПРЕССОРЫ США 212

  1. Турбокомпрессоры Dclaval 212

  2. Турбокомпрессоры Schwitser 216

  3. Турбокомпрессоры AirResearch 221

  4. Турбокомпрессоры TRW 225

  5. Турбокомпрессоры Elliot 231

  6. Турбокомпрессоры Garret 235

ГЛАВА 7. ТУРБОКОМПРЕССОРЫ ВЕЛИКОБРИТАНИИ 240

306

  1. Турбокомпрессоры Napier 240

  2. Турбокомпрессоры Браш 247

  3. Турбокомпрессоры Holset 254

  4. Турбокомпрессоры ROTOL 262

  5. Турбокомпрессоры CAV 267

ГЛАВА 8. ТУРБОКОМПРЕССОРЫ ФРАНЦИИ 274

ГЛАВА 9. ТУРБОКОМПРЕССОРЫ ЯПОНИИ 277

  1. Турбокомпрессоры IIII 277

  2. Турбокомпрессоры Mitsubishi 293

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 302

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 303

307

Учебное издание

Солнцев Дмитрий Михайлович Шеcтаков Дмитрий Сергеевич

Турбокомпрессоры для наддува двигателей внутреннего сгорания

Атлас конструкций

Редактор И. П. Кубыщенко Компьютерная верстка Д. С Шестакова

ИД №06263 от 12.11.2001 г.

Подписано в печать 24.07.2007 Формат 60x84 1/8

Бумага писчая Плоская печать Усл. печ. л. 35,82

Уч.-изд. л. 15,2 Тираж 100 экз. Заказ

Редакционно-издательский отдел УГТУ УТТИ 620002. Екатеринбург, ул. Мира, 19

Ризография НИЧ УГТУ-УПИ 620002. Екатеринбург, ул. Мира, 19