Устройство турбокомпрессора и принцип его работы

Устройство турбокомпрессора и принцип его работы

Турбокомпрессором или турбонагнетателем называется агрегат, состоящий из компрессора и газовой турбины, в котором рабочее колесо компрессора и турбины находятся на одном валу. Он был разработан впервые швейцарцем А. Бюхи в 1905 году и применялся в основном для наддува дизельных судовых и промышленных двигателей.

В настоящее время турбокомпрессор устанавливается почти на всех дизелях и многих бензиновых двигателях. Он служит для увеличения мощности, снижения веса и габаритов, а также уменьшается расход топлива в расчете на единицу мощности, при этом снижается токсичность отработавших газов за счет более полного сгорания.

Одним из основных производителей турбонагнетателей  для автотракторных двигателей в Украине является завод турбокомпрессоров Таврия Турбо г. Мелитополь, который изготавливает более 90 моделей турбокомпрессоров, а также производит ремонт импортных агрегатов наддува.

 Устройство турбокомпрессора

Рис. 1

Турбокомпрессор состоит из трех основных блоков: турбины,  корпуса подшипников, и компрессора.( рис.1)

1.Компрессор

2.Корпус подшипников

3.Турбина

Устройство турбины

Состоит из :

1. Чугунного корпуса, (рис.2)

2. Колеса из жаропрочного никелевого сплава

3. Лопаточного или безлопаточного направляющего аппарата.

Турбина преобразует энергию отработавших газов высокого давления и температуры двигателя в механическую энергию для привода компрессора.

Компрессор

В автотракторных турбокомпрессорах применяется центробежный компрессор, состоящий из трех основных деталей:1.

1. Корпуса(рис.2)

2. Колеса

3. Направляющего аппарата.

Корпус компрессора улиточного типа изготовлен из алюминия. Рабочее колесо имеет сложный профиль лопаток, изготовлено из высокопрочного алюминиевого сплава. Направляющий аппарат (диффузор) применяется как лопаточный так и безлопаточный, изготовленный из алюминиевого сплава.

Корпус подшипников

Корпус подшипников служит для крепления корпусов компрессора и турбины, а также:

  1. В нем устанавливаются газомасляные уплотнения как со стороны компрессора так и со стороны турбины;(рис. 2)
  2. В нем вращается ротор, состоящий из колеса турбины, соединенного с валом сваркой трением, и колеса компрессора, насаженного на вал и закрепленного гайкой;
  3. В корпусе устанавливают радиальные подшипники и упорный подшипник, изготовленные из бронзы. Радиальные подшипники могут быть зафиксированы и свободно вращающимися. Упорный подшипник служит для ограничения осевого перемещения ротора, гарантируя зазор в компрессоре и турбине;
  4. В корпусе подшипников предусмотрены отверстия подачи моторного масла для смазывания и охлаждения подшипникового узла, а также отверстие для слива масла;
  5. Газомасляное уплотнение со стороны турбины в виде канавок и уплотнительных колец служит для предотвращения прорыва газов высокой температуры в корпус подшипников и попадания масла в корпус турбины.
  6. Газомасляное уплотнение со стороны компрессора в виде уплотнительных колец и маслоотражателя служит для невозможности попадания масла в компрессорную часть турбокомпрессора.

1 Чугунный корпус турбины; 2 – Колеса из жаропрочного никелевого сплава; 3 – Безлопаточный направляющий аппарат; 4 – Корпус компрессора; 5 – Направляющий аппарат; 6 – Колесо; 7 – Газомасляные уплотнения; 8 – Ротор; 9 – Упорный подшипник; 10 – Втулка; 11 – Подачи моторного масла; 12 – Слив моторного масла.

Рис. 2

Ознакомившись с разделом Устройство турбокомпрессора ,переходим к следующему разделу , о том как работает турбокомпрессор

Принцип работы турбокомпрессора

Как работает турбокомпрессор:

  • Горячие выхлопные газы из цилиндров двигателя через выпускной коллектор поступают в турбину на рабочее колесо, приводя его и вал с рабочим колесом компрессора во вращение.(рис.3)
  • Компрессорное колесо создает давление в улитке корпуса, что увеличивает поступление воздуха в камеру сгорания и позволяет сжечь больше топлива, а значит увеличить мощность двигателя и улучшить экологические показатели.
  • При увеличении оборотов двигателя и с ростом нагрузки энергия отработавших газов увеличивается, а соответственно увеличивается число оборотов ротора турбокомпрессора и повышается давление наддува.

Так происходит автоматическое регулирование подачи воздуха в цилиндры в зависимости от числа оборотов двигателя и его нагрузки.

Рис.3

Уважаемые друзья ,мы с Вас  в кратце ознакомили с важным для ДВС узлом – турбокомпрессор  ,описали его назначение и принцип работы .

При необходимости получения важной для Вас и Вашей компании более подробной информации , по тематике «Турбокомпрессор и принцип работы»обращайтесь к нашим техническим сотрудникам:

info@tturbo.com.ua

+380963082727

+380953082727

Наше предприятие, как разработчик и производитель турбокомпрессоров тм. «Таврия Турбо», окажем всяческую поддержку нашим партнерам.