
- •5.5. Турбокомпрессоры Eberspacher 5.5.1. Первоначальные конструкции
- •5.5.2. Турбокомпрессоры моделей oiаа и eb-I
- •Глава 6. Турбокомпрессоры сша
- •6.1. Турбокомпрессоры Deluva)
- •1 Колесо компрессора: 2 вставка компрессора; 3 - корпус компрессора; 4 - крышка корпуса компрессора; 5 - корпус подшипников; 6 - корпус турбины;
- •6.2.2. Турбокомпрессоры моделей 2hd, 3sda, 3lm, 4i,f, 4lh, 4mf, 5hdr
- •6.4. Турбокомпрессоры trw
- •6.4.1. Турбокомпрессоры серии 400
- •Глава 7. Турбокомпрессоры великобритании
- •7.1. Турбокомпрессоры Napier
- •7.1.1. Турбокомпрессоры hp и ms
- •7.1.2. Турбокомпрессоры со и na
- •7.1.4. Турбокомпрессор для дизеля Дельтик
- •7.2. Турбокомпрессоры Brush
- •7.5. Турбокомпрессоры cav 7.5.1. Турбокомпрессоры моделей 01, 12, 24
- •7.5.2. Турбокомпрессоры моделей 100,200,300,400
- •Глава 8. Турбокомпрессоры франции
- •Глава 9. Турбокомпрессоры японии
- •9.1. Турбокомпрессоры 1h1
- •9.1.1. Типоразмеры rhb н rhc
- •9.1.2. Типоразмер ru
- •9.2. Турбокомпрессоры Mitsubishi
- •9.2.1. Турбокомпрессоры мет
На рис. 6.6 показана схема турбокомпрессора
объединения фирм
Schwitser,
Holset и ККК.
Рис. 6.6. Схематическое изображение
турбокомпрессора обьединения Schwitser.
Holset и ККК:
7 - колесо турбины
218
1 Колесо компрессора: 2 вставка компрессора; 3 - корпус компрессора; 4 - крышка корпуса компрессора; 5 - корпус подшипников; 6 - корпус турбины;
Во второй половине 70-х гг. фирма выпускала
семейство турбокомпрессоров с
достаточно высокими показателями,
включающее семь типоразмеров: 2HD,
3SDA, 31.М, 4LF,
4LH, 4MF, 5HDR,
охватывающих диапазон мощностей
двигателей 45 - 590 кВт (рис. 6.7, 6.8 [4]).
Турбокомпрессоры моделей 3LM,
4MF, 5TTDR были
в то время новыми моделями с улучшенными
массогабаритными и аэродинамическими
характеристиками. Турбокомпрессоры
3LM с наружным диаметром
колеса турбины 81 мм или 76 мм обеспечивали
наддув двигателей мощностью до 202 кВт.
По данным фирмы максимальный КПД
компрессора составлял 76% в диапазоне
давлений наддува от 0,18 до 0,24 МПа и
расходов воздуха 0,15 0,22 кг/с.
Турбокомпрессор
4MF
имел диаметр колеса около 115 мм и
применялся для наддува двигателей
мощностью до 450 л.с (330 кВт). Для судовых
двигателей указанной мощности
предусматривалась модификация с
корпусом подшипников, имевшим водяное
охлаждение. Турбокомпрессор 5HDR
с диаметром колес около 130 мм предназначался
для двигателей мощностью от 330 до 590 кВт
[24].
6.2.3. Турбокомпрессоры серии
SC
91/97 - 110
В 1982 - 83 гг. была закончена разработка
нового семейства турбокомпрессоров
серии SC 91/97 - 110 для
двигателей мощностью от 37 до 746 кВт,
включающего четыре типоразмера [24]. В
пределах каждого типоразмера
предусматривается шесть модификаций
компрессоров, три турбинных колеса,
одиннадцать двухзаходных и восемь
однозаходных корпусов турбин. Корпус
подшипников может быть выполнен в виде
модификации с масляным или водяным
охлаждением узла подшипников. По
данным фирмы, КПД компрессора достигает
80% вследствие применения колес с
загнутыми назад лопатками и безлопаточного
диффузора большой протяженности. К
числу новых решений относится применение
двухканальных корпусов турбины с
симметричным расположением каналов
относительно вертикальной плоскости.
Для снижения напряжений в корпусе
турбины при работе на режимах с высокой
температурой газа оптимизировано
отношение толщин радиальной перегородки.
разделяющей каналы БНА, и внешней стенки
корпуса. Участок канала на выходе
из колеса турбины выполнен в форме
диффузора с целью снижения потерь
кинетической энергии газа.
Для защиты ог попадания в проточную
часть компрессора посторонних
предметов на входе в компрессор применено
ступенчатое изменение внутреннего
диаметра с кольцевой полостью.
2196.2.2. Турбокомпрессоры моделей 2hd, 3sda, 3lm, 4i,f, 4lh, 4mf, 5hdr
Рис. 6.7. Продольный разрез турбокомпрессора
3LD:
1 - колесо компрессора;
2 - корпус компрессора; 3 - средний корпус;
4 - колесо турбины; 5 - корпус турбины
220
Рис.
6.8. Характеристика компрессора типа
3LD-18
6.3.
Турбокомпрессоры AirResearch
Фирма AirResearch,
специализирующаяся
на выпуске малогабаритных газотурбинных
двигателей для привода вспомогательных
агрегатов самолетов и для автомобильного
транспорта, выпускает также и
турбокомпрессоры для двигателей
внутреннего сгорания. Они компактные
турбокомпрессоры имеют достаточно
высокие КПД как турбины, так и всего
агрегата (фирма выпускает турбокомпрессоры
с КПД 0,55 - 0,64 при КПД турбины около 0,8)
при сравнительно малом расходе газа.
Такие турбокомпрессоры могут применяться
для двигателей автомотрис и маневровых
тепловозов мощностью до 600 л.с. (440 кВт),
для которых турбокомпрессор с осевой
турбиной не смог бы обеспечить высокий
КПД [44J.
221
|
Модель |
Мощность двигателя без наддува» л.с. |
Масса, кг |
Расход воздуха, кг/с |
Степень повышения давления |
Температура газов, °С |
КПД компрессора |
|
|
ТЕ-06 |
80-250 |
- |
0,05 - 0,25 |
3,3 |
|
0,73 |
|
|
Т-6 |
50 - 100 |
11,25 |
0.06-0,12 |
2,6 |
|
|
|
|
Т-7 |
85- 160 |
1 1,25 |
0.08-0,21 |
2,3 |
|
|
|
|
Т-9 |
110-250 |
11,25 |
0,13-0.241 |
2,5 |
750 |
|
|
|
T-10 |
100-350 |
18,2 |
0,11 - 0.34 |
|
|
|
|
|
Т-11 |
125 -250 |
17,7 |
0,14-0,25 |
2,9 |
|
|
|
|
Т-14D |
150 -360 |
36 |
0,14-0,35 |
3 |
|
0,77 |
|
|
T-I4S |
150 -360 |
36 |
0,14-0,35 |
3 |
|
0,77 |
|
Турбокомпрессор
ТЕ-06 создан в четырех модификациях,
различающихся размерами проточных
частей турбины и компрессора с
использованием одного и того же
корпуса подшипников (рис. 6.10). Минимальные
размеры и вес этого турбокомпрессора
при одновременном обеспечении высоких
показателей турбокомпрессора для
дизелей мощностью 80 - 250 л.с.(60 - 185 кВт)
достигнуты при полном пересмотре
использовавшихся ранее решений. Так,
например, в нем применили
222
турбину, подобную центростремительным
турбинам с диагональными колесами и
но оформлению колеса напоминающую
гидравлическую турбину. Применение
такой турбины позволило заметно снизить
потери, связанные с поворотом потока
в колесе, и способствовало уменьшению
его размеров.
Рис. 6.10. Турбокомпрессор AirResearch
модели TЕ-06:
1 - колесо компрессора;
2 - выходной патрубок: 3 - фланец; 4 - гребень
упорного подшипника; 5 - шайба
подпятника; 6 - корпус подшипников; 7 -
корпус турбины; 8 - улитка входного
аппарата турбины; 9 - колесо турбины; 10
- уплотнителъное кольцо; 11 - стопорное
кольцо; 12 - втулка подшипников; 13 -
уплотнительное кольцо; 14 - упорный
бурт вала
223
Применение диагонального колеса
позволило обеспечить мини-
мальную
кривизну наружного контура колеса при
значительной вели-
чине относительною
диаметра выходных кромок рабочих
лопаток, рав-
ного 0,85 от наружного
диаметра колеса компрессора.
В турбокомпрессоре применяется входной
аппарат турбины без-
лопаточногр
типа. Проточная часть его образована
газосборником и те-
пловым экраном,
сопряженным с одной стороны с диском
колеса тур-
бины, а с другой - зажатым
между газосборником и корпусом
подшип-
ников. Для уменьшения момента
инерции диски колес турбины и ком-
прессора
уменьшены относительно наружных концов
рабочих лопаток.
Колесо компрессора имеет увеличенную
осевую протяженность,
что в сочетании
с пологим наружным контуром рабочих
лопаток позво-
ляет равномерно
распределить скорости потока в каналах
колеса. В свя-
зи с высокой частотой
вращения обращается внимание на
вибрацион-
ную прочность рабочих
лопаток колеса компрессора.
Обеспечение
прочности лопаток было
достигнуто использованием специальных
про-
филей без плоских участков,
свойственных обычно колесам с углом
вы-
хода лопаток 90°. Помимо этого,
толщина рабочих лопаток у диска ко-
леса доведена до 2,5 мм. Для повышения
безопасности работы турбо-
компрессора
все корпусные детали имеют повышенную
прочность, с
тем, чтобы в случае
аварии обломки колес не вылетали за
пределы тур-
бокомпрессора.
Для получения широкорежимной
характеристики компрессора
применен
безлопаточный диффузор. Воздухосборник
компрессора по-
стоянного сечения
с одним тангенциальным выходным
патрубком. Для
улучшения качества
внутренних поверхностей он выполнен
из двух со-
ставных частей: кожуха
воздухосборника и крышки колеса.
Последняя
фиксируется в осевом
направлении штифтом относительно
кожуха.
Тщательная отработка проточной части
позволила получить дос-
таточно
высокий КПД компрессора, предназначенного
для наддува ди-
зелей мощностью до
250 л.с. (185 кВт), с колесом, наружный
диаметр
которого равен 84 мм, при
таких относительно высоких расходах
возду-
ха, как 0,3 - 0,4 кг/с. Приведенная
на рис. 6.11 характеристика второй
по
диапазону расходов модификации
турбокомпрессора ТЕ-06 показы-
вает,
что компрессор имеет КПД 0,73 при степенях
повышения давле-
ния от 1,55 до 3,4 и
выше при пологом протекании характеристик.
В модели ТЕ-06 предусмотрена другая
компоновка корпусных де-
талей по
сравнению с моделями ранних выпусков.
Воздухосборник к кор-
пусу подшипников
крепится через заднюю стенку диффузора
V-образным
клеммовым
соединением. Применение нескольких
промежуточных дета-
лей и сокращение поверхности контакта
между нагретыми деталями долж-
но
способствовать уменьшению теплового
потока, идущего от турбины к
компрессору.
224