Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Турбокомпрессоры ДВСч3.doc
Скачиваний:
5
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
165.32 Mб
Скачать

Глава 6. Турбокомпрессоры сша

6.1. Турбокомпрессоры Deluva)

Фирма Delaval, а также американские и европейские лицензиаты этой фирмы изготовляют ряд турбокомпрессоров с радиальными цен­тростремительными турбинами и диагональными компрессорами. Турбокомпрессоры моделей С-8, G-10, С-13 и G-17 имеют производи­тельность от 0,5 до !0 кг/с воздуха и обеспечивают ПK - 1,4 - 2,2 или

Пк =2,0-3,0 [1],

Особенностью конструкции турбокомпрессоров фирмы Delaval является непосредственное жесткое соединение рабочих колес ком­прессора и турбины в единый ротор, расположенный консольно относи­тельно подшипников (рис. 6.1). Это устраняет утечки газа через уплот­нения, уменьшает потери на трение газа о нерабочие поверхности дис­ков, уменьшает момент инерции ротора и дает возможность повысить приемистость дизеля. Упрощается конструкция турбокомпрессора, ко­торый в этом случае имеет лишь два корпуса. Обычно применяют вертикальную установку турбокомпрессора на двигатель, что по­зволяет снизить нагрузку на подшипники от находящихся на кон­соли рабочих колес,

Конструкция имеет существенный недостаток диск компрессора слабо защищен от теплового потока со стороны турбины.

Вначале диски крепились к валу центральным стяжным болтом, за­тем опорный вал стали соединять с колесом компрессора и турбины сваркой. Вал опирается на подшипники скольжения, рабочие поверхности которых залиты свинцовистой бронзой. Подшипники устанавливают в об­текателе входного патрубка компрессора, и их легко можно осмотреть без разборки агрегата.

Смазка подшипников или автономная, или от системы смазки двига­теля. Подшипники расположены со стороны компрессора и не требуют специального охлаждения.

Колесо турбины охлаждается воздухом, что позволяет повысить температуру газа на входе в турбину. Рабочие колеса литые. Колесо ком­прессора - диагонального типа; диффузор или щелевой, или лопаточный с достаточно широкой (в радиальном направлении) щелевой частью, которая выравнивает поле скоростей перед лопаточным диффузором, улучшает его работу и снижает шум высоких тонов.

Корпус турбокомпрессора в дальнейшем был усовершенствован (рис. 6.2 [2]): увеличены проходные сечения для газа, улучшены аэроди­намические качества каналов, развита теплоизоляция. Перегородка, раз­деляющая газовую турбину и компрессор, к которой крепятся сопловой аппарат турбины и диффузор компрессора, выполняется без водяного

213

охлаждения; по этому значительно упростились сборка и разборка агре­гата, стало дешевле изготовление. Лопатки турбины утолщены.

Ротор турбокомпрессора Delaval показан на рис. 6.3 [46].

Для защиты лопаток соплового аппарата и турбины oт разрушения перед турбиной ставятся предохранительные сетки.

Турбокомпрессоры фирмы Delaval применяют не только для над- дува транспортных двигателей сравнительно небольшой мощности, на ко­торых обычно устанавливаются турбокомпрессоры с радиальными тур­бинами, но также используют на крупных двигателях, например GMC 16-498), мощность которого достигает 2800 л. с. (2060 кНт).

Рис. 6.1. Продольный разрез одной из первоначальных конструкций тур­бокомпрессора Delaval

214

6.2. Усовершенствованная конструкция турбокомпрессора Delaval

Рис. 6.3. Ротор турбокомпрессора Delaval

215

Тип

Диаметр колеса турбины, мм

Степень повышения давления

Расход воздуха, кг/с

Масса, кг

3-175

2,6

0,085 -0,125

3-275

70,2

0,153-0,215

12,7

4-350

3,2

0,142-0,227

4-650

101,6

0,35-0,51

17,23

6-1000

3,2

0,425 - 0,68

6-3200

152,6

0,65 - 0,88

34,0

Рис. 6.4. Типоразмерный ряд основных моделей турбокомпрессоров

Schwitser

216

Турбокомпрессоры для наддува автомобильных двигателей вы­пускались но лицензии фирмы в Великобритании (фирма Holset) и ФРГ (фирма ККК).

Турбокомпрессоры имеют малую массу благодаря применению воздушного охлаждения корпусов. В типовой конструкции корпус ком­прессора и средний корпус отлиты из алюминиевого сплава, а корпус турбины — из жаростойкой стали. Сопловой аппарат, устанавливае­мый в корпус турбины, выполнен из набора плоских пластин толщи­ной 1,5 мм. Они вставляются в прорези штампованного установочного кольца и приварены к его торцу. Толщина выходных кромок сопловых лопаток 0,5 мм. Колесо компрессора, отлитое из алюминиевого сплава, насажено на вал ротора и фиксируется шпонкой. Отлитое из жаропроч­ного сплава Хайнес 31 (H-3I) с 50 %-иым содержанием кобальта колесо турбины соединено с валом сваркой. Для облегчения ротора, умень­шения его момента инерции с целью повышения приемистости рабочие колеса компрессора и турбины выполнены открытыми. С целью обеспе­чения широкого диапазона рабочих режимов в компрессоре применен щелевой (безлопаточный) диффузор. Однако для повышения КПД компрессора используются и лопаточные диффузоры. Опорами ротора служат два подшипника скольжения, масло к которым подводится от системы смазки двигателя. Подшипники, расположенные между ра­бочими колесами компрессора и турбины, выполнены по типу «пла­вающих втулок». Масляные и воздушные полости разделяются кон­тактными уплотнениями в виде разрезных пружинных колец. Конст­рукция отличается простотой и надежностью.

Рис. 6.5. Турбокомпрессор Schwitser

217