Турбокомпрессор (описание конструкции)

Чертеж общего вида Описание конструкции турбокомпрессора На листе 2 изображен продольный разрез турбокомпрессора на котором: к валу 10, справа, при помощи сварного соединения, прикреплено рабочее колесо турбины 8, а слева с натягом насажено и закреплено с помощью гайки 17 рабочее колесо компрессора 16. Вал вращается в подшипниках 2, которые в свою очередь находятся в корпусе 1. Рабочее колесо турбины находится в корпусе(улитке) 6, который крепится к корпусу соплового аппарата 5 при помощи винта 3 и скобы 4, в котором находятся лопатки соплового аппарата 9. Рабочее колесо компрессора , так же как и колесо турбины, находится в корпусе(улитке) 21 и крепится скобой и винтом к корпусу лопаточного диффузора 15, между ними находится уплотнительное кольцо улитки 22. В корпусе лопаточного диффузора находятся лопатки диффузора 20. Между корпусом подшипников и рабочим колесом компрессора находится уплотнительная муфта 19 на которую одето уплотнительное кольцо 14 для предотвращения попадания масла в полость корпуса рабочего колеса компрессора. Уплотнительная муфта прижимает шайбу 13, а также опирается на упорный подшипник 12. Турбокомпрессор крепится к выпускному трубопроводу при помощи фланца 7. Вход воздуха обеспечивается при помощи патрубка 18. Подвод масла к корпусу подшипников осуществляется при помощи штуцера 23, который закреплен винтом 24, а отвод при помощи сливного патрубка 11. Регулирование давления наддува Потребность в эффективных регуляторах давления в системе турбонаддува вызвана тем, что в соответствие с характеристикой турбонагнетателя его расход воздуха растет быстрее чем возможность двигателя принять этот воздух. Если не припятствовать этому турбонагнетатель может быстро создать слишком высокое давление наддува, что не допустимо для двигателей работующих на легких топливах, так как это приводит к детонации. Методы и устройства, при помощи которых можно управлять давлением наддува – одна из важнейших состовляющих системы турбонаддува. Заметим, что для расширения возможного диапазона изменения частоты вращения коленчатого вала (KB) при неизменном давлении наддува наиболее действенным способом регулирования является перепуск части отработавших газов (ОГ) в обход турбины. При данном способе регулирование давления наддува основывается на управлении потоком ОГ через турбину. При этом в качестве управляющей величины могут быть использованы давления рК или рТ, а также отношения давлений рК/р0, pТ/p0. Перепускной (байпасный) клапан устанавливается в выпускной трубопровод между выпускными каналами головки цилиндров двигателя и входом в турбину или же монтируется непосредственно в корпус турбокомпрессора. В зависимости от значения используемой управляющей величины клапан открывается и перепускает часть ОГ в обход турбины непосредственно в выпускную систему. При полной нагрузке двигателя в зависимости от конструктивных параметров клапана в обход турбины направляется 20...40 % общего потока газов. Остальные 60...80 % идут на привод ротора турбины и обеспечивают создание необходимого давления наддува. Этот способ регулирования в зависимости от выбора для регулирующего клапана управляющей величины позволяет выполнить индивидуальную настройку характера изменения давления наддува. Двигатели с турбонаддувом, имеющие регулирование давления наддува перепуском ОГ, обычно имеют хорошую характеристику крутящего момента и удовлетворительную приёмистость. Преимущество этого способа регулирования состоит в том, что, благодаря перепуску части ОГ в обход турбины, появляется возможность использовать турбину и компрессор существенно меньших размеров. Вследствие этого даже при относительно низкой частоте вращения KB достигается достаточно высокое давление наддува, что позволяет улучшить приёмистость двигателя. В данном курсовом проекте в качестве управляющей величины я выбираю давление наддува pК. Исполнительное устройство, этой системы включает в себя перепускной клапан, напоминающий по конструкции клапаны головки цилиндров. Конец стержня клапана прикреплен к мембране, которая поджимается калиброванной пружиной. Мембрана герметично зажата по всему периметру металлической крышкой в форме колпака. Перепускной клапан находится в закрытом состоянии благодаря поджатию пружиной. Между мембраной и крышкой имеется полость, в которую подводится управляющее давление. При достижении определенного, отрегулированного для каждого двигателя давления наддува рК, это давление, воздействуя на мембрану, создает усилие, достаточное для сжатия калиброванной пружины, препятствующей открытию перепускного клапана. Клапан открывается и перепускает ОГ минуя турбину. С помощью силы калиброванной пружины можно регулировать давление наддува, то есть чем больше сила пружины, тем большее давление наддува может быть создано.