Меню Закрыть

Принцип работы дизельного двигателя с турбиной: Узнайте, как устроен принцип работы дизельной турбины!

Содержание

Узнайте, как устроен принцип работы дизельной турбины!

Узнайте, как устроен принцип работы дизельной турбины!

Турбокомпрессор — это компрессор, или воздушный насос, который приводится в работу от турбины. Турбина вращается за счет использования энергии потока отработанных газов. Частота вращения турбокомпрессора дизельного двигателя находится в пределах от 1 000 до 130 000 об/мин (это значит, что лопатки турбины разгоняются почти до линейной скорости звука).

Турбина непосредственно соединяется с компрессором жесткой осью. Компрессор засасывает через воздушный фильтр свежий воздух, сжимает его и затем под давлением подает во впускной коллектор двигателя.
Чем больше воздуха подается в цилиндры, тем больше топлива может сгореть, а это повышает мощность двигателя.

Теоретически существует равновесие мощностей между турбиной и компрессором турбокомпрессора. Чем большую энергию имеют отработанные газы, тем быстрее будет вращаться турбина.
Как следствие, компрессор тоже будет вращаться быстрее.


1. Всасываемый воздух
2. Ротор компрессора
3. Сжатый воздух
4. Вход отработавших газы
5. Ротор турбины
6. Выход отработавших газов

Турбина

Турбина состоит из корпуса и ротора Отработанные газы из выпускного коллектора двигателя попадают в приемный патрубок турбокомпрессора. Проходя по сужающемуся внутреннему каналу корпуса турбины, они ускоряются, и минуя «улитку» направляются к ротору турбины, который приводят во вращение.

Скорость вращения турбины определяется размером и формой канала в ее корпусе.

Корпусы турбин значительно различаются в зависимости от сферы применения. Корпус турбины двигателя грузовика может быть разделен на два параллельных канала, поэтому на ротор воздействуют два потока отработанных газов.

В турбокомпрессоры с большим объемом часто устанавливают дополнительное кольцо с направляющими лопатками. Оно облегчает создание постоянного потока отработанных газов на роторе турбины и делает возможным регулировку потока.

Корпус турбины и ротор отливаются из сплава с высокой термостойкостью.

На оси жестко крепится ротор турбины. Материал оси отличается от материала, используемого для ротора турбины.
Сборка этого соединения осуществляется следующим способом:

  • Ось и ротор, вращающиеся в противоположных направлениях на очень большой скорости, прижимают друг к другу.
  • Выделяющееся при трении тепло сплавляет их друг с другом, образуя неразъемное соединение.
  • Ось в месте соединения пустотелая. Эта пустота затрудняет передачу тепла от ротора турбины к ее оси. На оси со стороны турбины имеется углубление, в котором располагается уплотнительное кольцо.
  • Рабочая поверхность радиальных подшипников упрочняется и полируется.
  • На более тонкий конец оси устанавливается ротор компрессора; там имеется резьба, на которую навинчивается предохранительная гайка для закрепления ротора.
  • После того, как ось изготовлена, она должна быть отбалансирована с максимально возможной точностью, прежде чем она будет установлена в корпус.
  • Компрессор

    Компрессор состоит из корпуса и ротора
    Размеры компрессора определяются количеством воздуха, требуемого для двигателя, и скоростью вращения турбины. Ротор компрессора жестко закреплен на оси турбины и, следовательно, вращается с той же скоростью, что и ротор турбины.

    Лопатки ротора компрессора, изготавливаемые из алюминия, имеют такую форму, что воздух засасывается через центр ротора. Всасываемый таким образом воздух направляется к периферии ротора и при помощи лопаток отбрасывается на стенку корпуса компрессора.
    Благодаря этому воздух сжимается и через впускной коллектор попадает в двигатель.
    Корпус компрессора также изготовлен из алюминия.

    Корпус подшипников

    Смазка турбокомпрессора производится от системы смазки двигателя:

  • Корпус оси образует центральную часть турбокомпрессора, расположенную между турбиной и компрессором
  • Ось вращается в подшипниках скольжения
  • Моторное масло по каналам проходит между корпусом и подшипниками, а также между подшипниками и осью
  • Примечание: В настоящее время появились конструкции, в которых подшипник неподвижен, а ось вращается в масляной ванне. В таких конструкциях масло не только служит для смазки оси, но и охлаждает подшипники с корпусом.

    Для уплотнения турбокомпрессора с двух сторон устанавливаются маслоотражательные прокладки и уплотнительные кольца. Но, несмотря на то, что эти кольца помогают избежать утечек масла, они в действительности не являются уплотнительными прокладками. Их нужно рассматривать как элемент, затрудняющий утечку воздуха и газов между турбиной, компрессором и корпусом оси.

    В обычном режиме работы турбокомпрессора давление в турбине и компрессоре больше давления в корпусе оси.
    Часть газов из турбины и часть воздуха, сжатого в компрессоре, попадают в корпус оси и вместе с моторным маслом по сливному маслопроводу проходят в масляный картер двигателя.

    Все масляные уплотнения динамического типа, т.е. работают на принципе разности давлений:

  • Уплотнительное кольцо вращается с той же скоростью, что и ось. Благодаря имеющимся в нем трем отверстиям создается противодавление маслу
  • Внутренняя часть корпуса оси на уровне кольца имеет сложную герметическую форму для предотвращения просачивания масла к компрессору
  • У нас новая услуга!

    Независимая экспертиза и дефектовка вышедших из строя турбокомпрессоров

    Подробности по телефону: 8-912-895-44-41

    Ремонт турбины дизельного двигателя своими руками


    Неисправности турбины дизельного двигателя, несмотря на заявленный производителями 10-летний срок эксплуатации, встречаются довольно часто. В то же время от функционирования данного элемента конструкции зависит работоспособность мотора. Из этого можно сделать следующий вывод:
    • Необходимо регулярное обслуживание турбины.
    • Устройство турбины

    Корпус турбины, устанавливаемой вместе с дизельным двигателем, изготавливается из чугуна. При активной эксплуатации автомобиля чаще из строя выходят постели, расположенные под подшипниками, а также гнезда уплотнительного кольца.

    Сама турбина внешне напоминает раковину улитки. Движение компрессора проводится через вал, на который монтируется крыльчатка. Первый изготавливается из сплава алюминия, отличающегося повышенной стойкостью к воздействию жара, а второй – из среднелегированной стали. Ввиду особенностей конструкции обоих элементов в случае поломки их заменяют на новые.

    Турбина имеет достаточно сложную форму. Через ее внутреннюю часть подаются выхлопные газы, нагнетаемые компрессором, за счет которых увеличивается начальная мощность двигателя.

    Признаки неисправностей

    Изготовление турбины – это достаточно трудоемкий процесс, несмотря на кажущуюся простоту ее конструкции. Производителями агрегата приходится вымерять его размеры до долей миллиметра.

    Прежде чем осуществлять ремонт турбин дизельных двигателей, необходимо провести предварительную диагностику.

    Любые ошибки в ходе восстановления ткр приводят к резкому удорожанию работ ввиду высокой стоимости агрегата. Для выявления неисправностей и их устранения потребуется помощь опытного специалиста. Однако можно провести диагностику мотора самостоятельно. На наличие проблем с двигателем могут указать следующие признаки неисправности турбины:

    1. Выхлопные газы приобрели черный, сизый или синеватый оттенок.
    2. Мотор начал сильно шуметь в разных режимах работы.
    3. Температура двигателя регулярно достигает высоких отметок (наблюдается перегрев).
    4. Силовая установка стала потреблять заметно больше топлива и масла.
    5. Появление четких хлопков во время работы мотора, свиста или глухого гула.
    6. Снижение динамики автомобиля вследствие уменьшения уровня тяги. На низких оборотах силовой агрегат работает нестабильно.
    7. Появление запаха масла.

    Какие турбины ставят на КамАЗ

    Сегодня самой распространенной является турбина КамАЗ Евро-2. Ею оснащаются 4 марки двигателей:

    • 740.31-240;
    • 740.30-260;
    • 740.50-360;
    • 740.51-320.

    Компрессоры выпускают 3 российских предприятия. Объединение «КамАЗ» и ОАО «Турботехника» производят турбоагрегаты ТКР-7. Характеристики изделия, выполненного по двухконсольной схеме, позволяют применять их и на моторах «Евро-1». Белорусское предприятие в городе Борисов изготавливает аналог турбины ТКР-7. Немецкий концерн Borg Warner Turbo Systems выпускает изделия высокого качества — с более высокими характеристиками, чем российские и белорусские.

    Автомобили, оснащенные силовыми агрегатами Cummis, комплектуются своими компрессорами. Необходимо знать, что кроме этих двигателей, остальные оснащаются парными турбинами: правого и левого исполнения. КамАЗы Евро-3 чаще всего комплектуются агрегатами немецкой торговой марки Schwitzer.

    Причины появления поломок

    Неисправности турбокомпрессора появляются по ряду причин.

    Чаще всего поломки дизельного двигателя и турбины возникают из-за несвоевременной замены масла.

    Длительное использование старой смазки, попадание в нее воды или топлива приводит к быстрому износу подшипников, закупорке масляных каналов или повреждению оси. Неисправный элемент подлежит замене. Отремонтировать его нельзя. К описанным последствиям приводит использование слишком густого масла.

    Второй наиболее «популярной» причиной появления проблем с турбокомпрессором является снижение давления в масляных шлангах, вызванное неправильной установкой этих элементом или самой турбины. Эта проблема может привести к быстрому износу колец, шейки вала, подшипников.

    Важно заметить: 5-минутная работа дизельного двигателя без масла наносит серьезные и непоправимые повреждения силовому агрегату.

    Так же не следует забывать о том, что в турбокомпрессор могут попасть посторонние предметы. Их появление в работающей турбине приводит к поломкам лопастей колеса и ротора, из-за чего снижается уровень создаваемого давления.

    Наши услуги

    Специалисты нашего сервиса готовы оперативно выполнить ремонт дизельного двигателя целиком и отдельно турбины. Когда турбокомпрессорное устройство не подлежит восстановлению, требуется его замена. Мы работаем напрямую с производителями запасных частей на любой автомобиль, поэтому самостоятельно закажем нужную деталь.

    Любая услуга, связанная с ремонтом авто, оказывается точно в рок и с гарантией качества. Дизельный силовой агрегат требует профессиональной диагностики, что является самым весомым аргументом обращения к нашим мастерам!

    Ремонт турбины

    Ремонтировать свой двигатель рекомендуется на специализированной станции. Однако устранение некоторых неполадок можно осуществить и самостоятельно.

    Для начала необходимо произвести визуальный осмотр турбины и оценить ее работу. Ремонт турбины своими руками начинается с проверки уровня масла и его качества. Кроме того, следует оценить вероятность попадания посторонних предметов внутрь конструкции.

    Если указанные причины были исключены, то можно приступать к анализу цвета выхлопа. Изменение оттенка, а также снижение тяги нередко свидетельствуют о проблемах на впуске или выпуске. В первом случае речь идет об уменьшении объема подаваемого воздуха, во втором – о наличии утечек.

    Чтобы проверить работоспособность турбины, необходимо запустить двигатель. Силовой агрегат не должен издавать никаких посторонних звуков типа скрипа или свиста. В исправном моторе с турбиной не прорывается воздух из соединений. Следом нужно проверить состояние воздушного фильтра.

    В основном проблемы с функционированием впуска и выпуска возникают именно с этим элементом. Если фильтр выглядит нормально, то следом за ним необходимо проверить сливной маслопровод. В нем нередко образуются перегибы, повреждения или пробки.

    Далее наступает очередь ротора. Его нужно несколько раз прокрутить вокруг своей оси.

    Если ротор цепляет за корпус турбины, она подлежит ремонту.

    Когда двигатель во время работы издает много шума, следует проверить:

    1. Все трубопроводы на предмет выявления их износа.
    2. Ось турбины.
    3. Ротор.

    При наличии проблем с любым из описанных элементов конструкции потребуется квалифицированный ремонт двигателя и турбины.

    О наличии неисправностей может сообщает некорректная работа системы наддува. Чтобы проверить последнюю, потребуется сторонняя помощь. Прежде всего следует найти патрубок, который соединяет турбину и впускной коллектор. Затем нужно запустить двигатель и пережать указанный патрубок рукой.

    В этот же момент второй человек должно нажать на педаль газа и удерживать ее в течение 3 — 5 минут. Исправный патрубок отвечает на подобные действия водителя, раздуваясь под давлением. Описанный эксперимент необходимо повторить 3 — 4 раза. Если ни в одном из случаев патрубок не раздувается, значит, турбина неисправна.

    Вне зависимости от того, какие появились «симптомы», указывающие на наличие проблем с системой наддува, рекомендуется тщательно осмотреть патрубки, фланцы, коллекторы и другие элементы двигателя на наличие в них трещин.

    Что важно знать о турбонаддуве

    Идею с внедрением турбонаддува в обычный двигатель внутреннего сгорания нельзя назвать новой. Она появилась ещё на заре автомобилестроения, в начале прошлого века. И только в 90-е годы турбомоторы пошли в массовое производство благодаря внедрению новых технологий, позволяющих всем узлам и деталям долго служить без ремонта.

    Суть турбонаддува — в принудительном нагнетании воздуха в цилиндры за счёт создания на входе во впускной тракт зоны повышенного давления. Тогда при нажатии на педаль акселератора и открытии дроссельной заслонки в коллектор попадает гораздо больше воздуха, чем при атмосферном давлении, когда двигатель всасывает его самостоятельно. Соответственно, система питания увеличивает подачу горючего и в цилиндры направляется больший объём топливовоздушной смеси, за счёт чего мощность двигателя возрастает.

    Принцип работы турбонаддува с охлаждением воздуха

    Разъяснение. Размер камеры сгорания — величина постоянная, поэтому на обычном моторе в неё помещается ограниченное количество смеси топлива с воздухом. Чтобы повысить мощность, нужно «впихнуть» в пространство камеры больший объём горючего. Единственный способ это реализовать — создать высокое давление для сжатия смеси, чтобы она занимала меньше места. Что и выполняет турбонагнетатель.

    Существует несколько устройств, предназначенных для нагнетания воздуха в двигатель авто:

    • компрессор;
    • газовая турбина;
    • электрический нагнетатель.

    Все перечисленные агрегаты выполняют одну задачу, но делают это настолько по-разному, что лучше их рассмотреть по отдельности.

    Турбокомпрессор с ременным приводом

    Принцип действия турбокомпрессора

    Данный тип нагнетателя представляет собой отдельный агрегат, приводимый в движение ременной передачей от коленчатого вала, с системами смазки и охлаждения двигателя он никак не связан. Для сбрасывания лишнего давления, могущего возникнуть во впускном тракте в определённых режимах работы, к воздуховодам дополнительно подключается специальный клапан. Чаще всего на автомобилях применяется 2 типа компрессоров:

    1. Центробежный. По форме корпус напоминает улитку, внутри которой установлена крыльчатка.
    2. Винтовой. Здесь давление создаётся за счёт взаимного вращения двух валов с лопастями, похожими по форме на шнек.

    Устройство турбокомпрессора центробежного типа

    Справка. Как правило, для тюнинга машины своими руками используется первый вариант, поскольку «улитка» дешевле, меньше по размерам и проще в установке.

    Из-за того, что производительность турбокомпрессора ограничена частотой вращения коленчатого вала, он способен создать давление не выше 0,7 Бар (номинальный напор — 0,5 Бар). Агрегат повышает мощность двигателя на 15—30%!при максимальных оборотах собственного вала до 40 тыс. об/мин, а это довольно ощутимая прибавка. Вместе с тем компрессор обладает следующими достоинствами:

    • надёжность в работе и долговечность;
    • не нуждается в постоянном обслуживании;
    • не зависит от состояния двигателя и моторного масла, не испытывает воздействия высоких температур;
    • прост в монтаже, что делает его доступным для самостоятельного тюнинга.

    Устройство винтового турбокомпрессора

    Рекомендуем: Обзор антифриза pilots: виды, отзывы, особенности, фото и видео

    При работе турбокомпрессора ощущение «подхвата» возникает примерно от 2800 об/мин коленвала и выше. Реакция на педаль газа происходит без запаздывания, то есть, нет провала под названием «турбояма», свойственной другим нагнетателям. Но при высоких оборотах коленчатого вала (примерно от 5000 об/мин) производительности агрегата не хватает и прирост мощности не столь заметен.

    Как функционирует газовая турбина

    Говоря простыми словами, турбина представляет собой 2 «улитки» с крыльчатками, насаженными на общий вал. Первая, называемая горячей, встраивается в выхлопной тракт сразу после коллектора и приводится в действие отработанными газами. Вторая «холодная» улитка, вращаемая первой, нагнетает воздух для подачи в двигатель. На данный момент это наиболее распространённая конструкция, применяемая в серийном производстве машин.

    Так выглядит турбина, действующая от выпускных газов

    Кратко про особенности турбин:

    1. Скорость вращения вала с крыльчатками достигает 200 тыс. об/мин, а максимальное давление — 2 Бар.
    2. Агрегат обеспечивает прирост мощности двигателя 50%!и более.
    3. Подшипники вала, вращающегося с огромной скоростью, постоянно омываются моторным маслом, для чего турбина подключена к системе смазки двигателя. Оно же отводит от подшипников лишнее тепло, уберегая их от перегрева.
    4. Крыльчаткам требуется время, чтобы раскрутиться до положенной скорости. Поэтому ощутимый «подхват» появляется после 4 тыс. об/мин коленчатого вала. Если резко нажать на газ при низких оборотах, то напора выхлопных газов не хватит для нагнетания и вы почувствуете «провал» или так называемую турбояму.
    5. В отличие от компрессора, турбина сохраняет прибавку к мощности на самых высоких оборотах.
    6. В летнее время воздух, проходящий через разогретую «улитку», тоже нагревается и расширяется в объёме. Чтобы из-за этого явления давление на впуске не упало, воздушный поток необходимо предварительно охладить в интеркулере — дополнительном радиаторе.

    Турбированное авто с радиатором — интеркулером

    Справка. Для устранения турбоямы на машинах применяется комбинация из двух нагнетателей — компрессора и турбины. Первый добавляет крутящего момента на низких оборотах коленвала, а вторая подхватывает на высоких.

    Устройство газовой турбины

    В силу своей конструкции и принципа работы газовые турбины страдают такими недостатками:

    • узел нагревается до высокой температуры;
    • зависимость от технического состояния мотора и его смазки;
    • низкий ресурс по сравнению с компрессором, интервал между ремонтами турбины составляет около 150 тыс. км;
    • уплотнение подшипников, работающее в экстремальном режиме, понемногу пропускает масло, поэтому его расход в турбированном двигателе составляет 1—1,5 л на 100 км пробега;
    • моторную смазку приходится чаще менять из-за работы нагнетателя;
    • высокая стоимость агрегатов и ремонта;
    • быстро растягивается цепь ГРМ, а срок службы ремня уменьшается;
    • сложность самостоятельной установки и присоединения к системам двигателя.

    Схема работы газовой турбины

    Как и в случае с компрессором, для сброса излишков давления на впускном тракте устанавливается автоматический клапан. С его помощью развиваемое давление можно регулировать, например, уменьшить, когда на машине стоит штатный неподготовленный мотор.

    Принцип работы турбонаддува — видео

    Об электрических турбонагнетателях

    В последнее время на рынке автозапчастей появились электрические нагнетающие устройства, декларируемые как самые дешёвые и простые агрегаты, обеспечивающие значительную прибавку к мощности. По факту это кусок трубы со встроенной крыльчаткой, вращаемый электродвигателем. Согласно инструкции, нагнетатель нужно установить на воздухозаборном патрубке и подключить к бортовой сети автомобиля через реле (идёт в комплекте).

    Установочный комплект с электротурбиной

    Рекомендуем: Обзор моторного масла марки gm dexos 2 longlife 5w-30: фото и видео

    Практическое тестирование подобных устройств с использованием стенда показало прибавку всего 1—2 л. с., что абсолютно не ощущается водителем. Причины следующие:

    • скорость вращения крыльчатки составляет всего 5 тыс. об/мин, что несравнимо даже с компрессором;
    • эта скорость не меняется в зависимости от оборотов коленчатого вала;
    • конструктивно агрегат не способен развивать высокое давление, что является решающим фактором при турбировании.

    Так выглядит электрическая турбина, установленная на авто

    Справка. Давление воздуха величиной 1 Бар считается очень высоким. Для сравнения: мощные вентиляционные установки, обслуживающие большие торговые центры, развивают напор около 3000 Па или всего 0,3 Бар. Компрессор турбодвигателя даёт 0,7 Бар, а турбина — до 2 Бар. Маленький электрический моторчик с крыльчаткой не обеспечит и десятой доли необходимого давления, хотя производительность у него приемлемая.

    Турбина с электромотором

    В продаже встречаются и другие типы электрических нагнетателей, внешне похожих на турбокомпрессор, но с приводом от электродвигателя. Эти устройства способны развивать требуемое давление, но при этом отбирают львиную долю энергии, вырабатываемой генератором. В то время как традиционные турбины крутятся от потока газов, чья энергия не используется на обычных машинах.

    Отсюда напрашивается вывод: электрические турбонагнетатели пока не представляют интереса для любителей тюнинга, так что покупать их бессмысленно.

    Профилактика неисправностей турбины

    Чтобы увеличить срок эксплуатации турбины, нужно соблюдать несколько простых правил:

    1. Использовать только качественные масло и горючее.
    2. Отказаться от быстрых промывок турбины. Такая процедура способна за раз полностью вывести из строя агрегат.
    3. Своевременно менять воздушные фильтры.
    4. Замену масла необходимо производить после каждых 7 тысяч километров пробега.
    5. Обязательно прогревать автомобиль с турбированным дизельным двигателем.
    6. По завершении длительной поездки машина должна в течение трех минут поработать на холостых оборотах. Это позволит исключить появление углеродного осадка.
    7. Регулярное проведение диагностики силовой установки.

    Проведение ремонта турбин дизельных двигателей своими руками

    Автор:

    Максим Марков

    Эффективность турбонагнетателя при установке на двигатель сомнений не вызывает. Значительно возрастает мощность и крутящий момент мотора. Продолжительная эксплуатация, несвоевременное техническое обслуживание со временем приводят к необходимости провести ремонт турбин дизельных двигателей. Но прежде чем проводить такое обслуживание, следует вспомнить устройство этого узла, правильно диагностировать нарушение нормальной работы.

    Назначение турбины и ресурс


    Работа турбонагнетателя направлена на увеличение потока подаваемого воздуха в камеру сгорания. Это приводит к более полному и быстрому сгоранию топлива, в результате чего на нужных режимах двигатель дает большую отдачу. Конструкторам не приходится увеличивать рабочий объем двигателя, проводит сложную техническую модернизацию.
    Используют турбонаддув как на дизельных моторах, так и с бензиновыми агрегатами. Большую эффективность при этом демонстрируют как раз дизеля. Это связано с высокой степенью сжатия у агрегата на дизельном топливе и меньшим числом оборотов при работе. В последнее время перспективным называют газотурбинный двигатель, который уже разработан для тракторов, грузовых авто.

    С учетом высоких затрат на ремонт, владельцы стремятся как можно дольше сохранить работоспособность турбокомпрессора. Увеличение ресурса напрямую связано с пониманием особенностей работы турбинного нагнетателя. Крыльчатка начинает работу с первых секунд пуска мотора, а останавливается несколькими секундами позже остановки коленчатого вала. При малых оборотах двигателя давление выхлопных газов не позволяет раскручивать турбину. Включение происходит с ростом оборотов, и у движка словно открывается второе дыхание.

    Изначально ресурс нагнетателя не уступает аналогичным показателям самого мотора. Преждевременный выход из строя турбины связан с высокими температурными нагрузками, высокой скоростью вращения.

    Описание конструкции турбокомпрессора — нюансы

    Одна из распространенных ошибок, регулярно допускаемых теми, кто решился на самостоятельный ремонт ТК — турбокомпрессор, связана с непониманием демпфирующего эффекта, заложенного в конструкцию подшипникового узла агрегата. Именно этот вопрос требует некоторых пояснений, поскольку непонимание может привести к печальным последствиям.

    Необходимость демпфирования связана с особенностями работы двигателя. Выхлопные газы поступают в выпускной коллектор и далее на рабочее колесо турбины порциями в соответствии с тем, как открываются выпускные клапаны двигателя. Таким образом, поток не является однородным – воздействие его на ротор турбины имеет импульсный характер. Для компенсации ударного воздействия потребовалось бы придание ротору гораздо большей жесткости, что привело бы к увеличению размеров и веса всего агрегата. Выход был найден в виде применения в подшипниках скольжения втулок плавающего типа, которые на стороне корпуса выполняют демпфирующую функцию.

    Между плавающей втулкой и корпусом имеется определенный зазор, в котором образуется масляная пленка, практически идентичная той, которая образуется между ротором и втулкой. Втулка вращается с частотой, примерно вдвое меньшей частоты вращения ротора, а две масляные пленки успешно компенсируют импульсное воздействие отработанных газов на ротор турбины, выполняя амортизирующие функции.

    При самостоятельном ремонте турбины может быть диагностирован якобы повышенный люфт между втулкой и корпусом, это принимается за дефект, после чего из соответствующего материала (обычно бронзы) вытачиваются втулки, которые запрессовываются в корпус с некоторым натягом. Аналогия очевидна – эти втулки напоминают втулки в головке шатуна или в стартере, но эта ошибка приводит к печальным последствиям. Турбина работает на предельных режимах, и отсутствие одной масляной пленки приводит к снижению демпфирующего эффекта, отчего многократно увеличивается износ подшипников скольжения. В граничных случаях может даже произойти поломка вала ротора.

    Конструктивные особенности


    Для понимания возможных отказов следует вспомнить и конструктивное исполнение турбины, используемой с дизельными моторами. В состав системы турбонаддува входит:

    1. Крыльчатка компрессора .
    2. Лопастное колесо нагнетателя .
    3. Опорный вал .
    4. Узел подшипников .
    5. Смазывающий штуцер .
    6. Регулятор управления давлением наддува .

    При работе турбины возникает разогрев воздуха, что приводит к повышению его плотности. Поэтому требуется включение охладителя (интеркулера), чтобы вернуть параметры в норму.

    Наибольшее воздействие в работе получают подшипники скольжения с учетом высокой скорости вращения. Поэтому значение обслуживания с позиции своевременной замены масла очень велико. Кстати, и моторное масло для дизельного двигателя с турбиной следует выбирать только учетом рекомендаций производителя.

    К другим, нарушающим нормальную работу турбины причинам, относят резкий старт на непрогретом двигателе, остановка двигателя после интенсивного ритма без выдержки для работы на холостых оборотах.

    Что нужно для реставрации турбонагнетателя

    Если владелец авто уверен в своих возможностях, то для процедуры восстановления турбокомпрессора ему пригодятся такие приспособления:

    • Вкладыши нескольких размеров;
    • Сальники;
    • Кольца;
    • Винты;
    • Шайбы;
    • Шурупы;
    • Запасные вкладыши;
    • Ключи торцевые и рожковые;
    • Отвертки;
    • Киянка;
    • Съемник;
    • Фигурная плавка;
    • Кусачки с раздвижными губками.

    Разобрать железо проще, чем собрать. Желательно обозначать все места креплений элементов турбины, и их расположение относительно друг друга.

    Чтобы понимать возможные отказы механизма, следует предварительно изучить конструкцию турбины дизельного мотора. Система турбонаддува включает:

    • Крыльчатку компрессора;
    • Лопастное колесо нагнетателя;
    • Опорный вал;
    • Узел подшипников;
    • Смазывающий штуцер;
    • Регулятор управления давление наддува.

    Возможные неисправности и их диагностика

    1. Утечка моторного масла , попадание его в поступающий в цилиндры воздух.
    2. Пропускание воздуха через уплотнители патрубков , потеря мощности.
    3. Засорение подающего и отводящего масляных каналов .
    4. Появление трещин или деформаций корпуса или деталей турбины .
    5. Недостаточное поступление воздуха через воздушный фильтр .

    Обнаружить неисправности турбины дизельного двигателя на начальном этапе легче по анализу выхлопных газов. Их цвет позволяет предварительно определить возможное отклонение:

    • синий оттенок свидетельствует о попадании в воздух капелек масла ;
    • дым белого цвета укажет на засорение отводящего масло канала ;
    • черный дым свидетельствует о нехватке воздуха в цилиндрах, т. е. об утечке .

    Дополнительные признаки неисправности турбины выражаются в потере машиной динамических характеристик. Близкую поломку означает и появление посторонних шумов в работе турбины. Это может быть связано с износом подшипников, деформацией корпуса и подвижных деталей.

    При появлении первых признаков не спешите сразу на платную диагностику. Не сложно проверить работу турбины дизельного двигателя своими руками. В первую очередь с учетом симптомов проверяем уровень моторного масла. Если снижение уровня составляет более 1 литра на тысячу км, то анализируем цвет выхлопа.

    При выявлении белого и сизого дыма, вопрос как проверить турбину на дизельном двигателе решается по следующему алгоритму:

    1. Восстановите в памяти , когда проводилась последняя замена воздушного фильтра. При плохом пропуске воздуха возникает разница в давлении между блоком подшипников и корпусом. Масло начинает проникать в корпус турбокопрессора. Это и есть причина сизого дыма. Если фильтр чистый, переходим ко второму этапу.
    2. Проверяем канал выхода масла . Наличие загибов, трещин или обычной пробки делает неисправной схему удаления масла из турбины. В некоторых случаях достаточно почистить каналы, и их нормальное состояние приведет к восстановлению всех показателей. Еще одной причиной такого поведения турбины называют нарушение нормальной вентиляции картерных газов. Здесь без помощи моториста не обойтись.
    3. На следующем этапе проверяется состояние механических частей турбины . Проверяется осевой люфт, что способствует возможному касанию крыльчатки стенок турбины. Любые задиры и потертости требуют немедленного их устранения. Здесь уже на вопрос как проверить турбину дизельного двигателя ответят только в специализированном сервисе.

    При устранении люфта требуется тонкая регулировка. К примеру, осевое смещение вала не должно превышать 0,05 мм, а радиальный люфт допускается в максимальном значении – 1 мм. Согласитесь, что настройка возможна только после замены изношенных деталей с использованием специальных приборов.

    Своевременное обнаружение отклонений в работе поможет избежать дорогостоящего ремонта. Вполне вероятно, что при ранней диагностике неисправностей, их устранение окажется достижимым путем промывок, и заменой расходных материалов.

    Так какой же люфт считается нормальным (НОРМЫ)?

    Вообще это заложено у каждого производителя. Нет общепринятого значения и норм, все зависит от размеров и мощности.

    НО в целом есть определенные параметры, которые проглядываются на многих аппаратах.

    Радиальный люфт – гуляет в пределах 0,5 – 1,5 мм (у различных производителей по-разному)

    Допустимый зазор от «крыльчатки» и корпуса турбины – 0,5 – 1,1 мм

    Собственно если вы сняли турбину, и у нее есть люфт, это не означает что она неисправна, у новой, скорее всего, будет все тоже самое. Просто прикиньте, хотя бы с элементарными инструментами, на какое расстояние от стенки находится турбинное колесо.

    А вот если вы ее сняли, видите поломанную крыльчатку, задранные стенки, и еще огромный люфт, значит ей пришел конец.

    Сейчас видео версия, смотрим

    НА этом заканчиваю, думаю мои статья и видео вам понравились. Искренне ваш, АВТОБЛОГГЕР.

    Лада 21099 турбо PROJECT ORIGIN › Бортжурнал › Ремонт турбины (турбокомпрессора) своими руками

    Перед ремонтом турбины нужно ее тщательно осмотреть с внешней стороны с целью выявления наличия всех составных частей, внешних дефектов и деформаций.

    Затем с турбины снимаются обе «улитки» и визуально определяется состояние обеих крыльчаток. Довольно часто крыльчатки имеют физические повреждения видные не вооруженным глазом. Такие повреждения сразу говорят о том, что ремонт турбины неизбежен. Если турбина гонит масло

    Затем происходит дефектовка всех составляющих частей турбины для выявления пригодности каждой части к восстановлению. Части признанные не пригодными — необходимо заменить новыми.

    Ремонт турбин дизельных и бензиновых двигателей в принципе ничем не отличаются и происходит в несколько этапов:

    После этого, детали прошедшие дробеструйную обработку снова промываются для смыва и полного удаления возможно оставшихся на деталях твердых частиц. Многочисленные повреждения лопаток компрессорного колеса.

    Кроме визуально видных повреждений крыльчаток, основными повреждениями являются повреждения опорных подшипников, стопорных колец, втулок и самого вала. Обычно эти повреждения происходят от отсутствия поступления масла к рабочим поверхностям при работе турбины или использование не рекомендованных масел. Повышенный износ шейки вала.

    Причина: Количество или давление масла, подаваемого в ТКР, меньше требуемого. При ремонте возможно придется заменить вал на новый. В большинстве случаев вал не меняется. Значительный неравномерный износ шейки вала.

    Причина: Грязное масло. При ремонте необходимо вал заменить на новый. Значительный неравномерный износ подшипника.

    Причина: Грязное масло. При ремонте все подшипники заменяются на новые. Пригоревшее масло в масляных каналах подшипников.

    Причина: Перегрев двигателя или резкое выключение двигателя, некачественное масло. При ремонте все подшипники заменяются на новые. Начало ремонта турбины своими руками.

    Затем вал турбины замеряется на износ. Если износ вала турбины находится в пределах нормы, то он поступает на специальный токарно-шлифовальный станок, где шлифуется в ремонтный размер. На специальном станке правиться канавка запорного кольца. Затем происходит процесс балансировки. Он состоит из двух этапов. Сначала вал турбины балансируется в двух плоскостях турбинного колеса. После этого на вал устанавливаются втулки и компрессорная крыльчатка и в таком виде, снова поступает на балансировку. Балансировка турбины на стенде.

    Для балансировки турбин для грузовых и легковых автомобилей существуют отдельные специализированные стенды.

    Во время балансировочных работ наносятся специальные балансировочные метки, по которым собирается «картридж» турбины. В принципе получается собранная турбина только без «улиток».

    Собранный таким образом картридж поступает для тестирования на до балансировочный стенд, на котором на «холодную» крыльчатку подается сжатый воздух и турбина раскручивается до 5. 000 оборотов в минуту.

    Если все параметры турбины в норме, то к картриджу прикручиваются «улитки».

    Характерные ошибки

    Перед тем как отремонтировать современную турбину дизеля своими руками, нужно помнить о распространенной ошибке новичков. Между корпусом, втулкой и валом картриджа имеются зазоры, которые заполняются маслом во время работы. Они позволяют компенсировать эффект демпфера.

    Неопытные слесари расценивают этот как завышенный люфт и устанавливают втулки нестандартных размеров, которые монтируют «в натяг». В результате вращение ротора затрудняется, а втулка интенсивно изнашивается из-за демпферного эффекта и отсутствия смазки. Нередко это становится причиной деформации вала.

    Также нельзя забывать о балансировке, которая выполняется на специальном стенде. Самостоятельно балансировать деталь реально, но это требует навыков и внимания. Ошибки ремонта и сборки приводят к необратимой поломке дорогостоящего узла. Поэтому при любом затруднении лучше обратиться к специалистам.

    Ремонтируем турбину своими руками

    Для многих автолюбителей, которые любят мощность и скорость, вопрос покупки машины с турбированным двигателем является весьма принципиальным.

    В свою очередь, задача турбокомпрессора – подача большего объема воздуха в цилиндры двигателя и как следствие, увеличение мощности последнего.

    Единственный недостаток столь полезного элемента – частый выход из строя, поэтому каждый автолюбитель должен уметь производить хотя бы минимальный ремонт турбины.

    Турбина с изменяемой геометрией: как обойти недостатки?

    Турбокомпрессор в дизельном двигателе — центральный элемент комфортного и динамичного управления автомобилем. Благодаря турбине, машины даже с небольшим объёмом двигателя становятся настоящими суперкарами, существенно прибавив в мощности.

    Но у турбо-технологии есть один недостаток, который водители называют «турбояма». Он проявляется в снижении мощности двигателя на малых оборотах. Поскольку турбокомпрессор разгоняют выхлопные газы, на небольших оборотах их становится недостаточно для набора оптимальной скорости работы.

    Особенности конструкции турбины двигателя

    Конструктивно турбокомпрессор – это весьма простой механизм, который состоит из нескольких основных элементов:

    1. Общего корпуса узла и улитки;
    2. Подшипника скольжения;
    3. Упорного подшипника;
    4. Дистанционной и упорной втулки.

    Корпус турбины выполнен из сплава алюминия, а вал – из стали.

    Следовательно, при выходе из строя данных элементов единственным верным решением является только замена.

    Большую часть повреждений турбины можно с легкостью диагностировать и устранить. При этом работу можно поручить профессионалам своего дела или же сделать все своими руками.

    В принципе, ничего сложного в этом нет (как производить демонтаж и ремонт турбины мы рассмотрим в статье).

    Основные неисправности и их причины

    Как показывает практика эксплуатации, всего можно выделить две основные причины поломок – некачественное или несвоевременное ТО.

    Если же по плану производить технический осмотр, то турбина будет работать долго и без особых нареканий со стороны автолюбителей.

    Итак, на сегодня можно выделить несколько основных признаков и причин выхода из строя турбины:

    • 1. Появление синего дыма из выхлопной трубы в момент повышения оборотов и его отсутствие при достижении нормы. Основная причина такой неисправности – попадание масла в камеру сгорания из-за течи в турбине.

    • 2. Черный дым из выхлопной трубы — свидетельствует о сгорании топливной смеси в интеркулере или нагнетающей магистрали. Вероятная причина – повреждение или поломка системы управления ТКР (турбокомпрессора).

    • 3. Дым из выхлопной трубы белого цвета свидетельствует о забитости сливного маслопровода турбины. В такой ситуации может спасти только чистка.

    • 4. Чрезмерный расход масла до одного литра на тысячу километров. В этом случае нужно обратить внимание на турбину и наличие течи. Кроме этого, желательно осмотреть стыки патрубков.
    • 5. Динамика разгона «притупляется». Это явный симптом нехватки воздуха в двигателе. Причина – нарушение работы или поломка системы управления ТКР (турбокомпрессор).
    • 6. Появление свиста на работающем двигателе. Вероятная причина – утечка воздуха между мотором и турбиной.
    • 7. Странный скрежет при работе турбины часто свидетельствуют о появлении трещины или деформации в корпусе узла. В большинстве случаев при таких симптомах ТКР долго не «живет» и дальнейший ремонт турбины может оказаться неэффективным.

    • 8. Повышенный шум в работе турбины может стать причиной засорения маслопровода, изменение зазоров ротора и задевание последнего о корпус турбокомпрессора.
    • 9. Увеличение токсичности выхлопных газов или расхода топлива часто говорит о проблемах с поставкой воздуха к ТКР (турбокомпрессору).

    Инструкция по правильной установке или замене турбокомпрессора

    Работы начните с выяснения причин отказа оригинального турбокомпрессора. Турбокомпрессор — высокоточный механизм, изготовленный с очень жесткими допусками. Чтобы обеспечить долговечную и оптимальную работу, нужно придерживаться рекомендуемых изготовителем программ сервиса и обслуживания. Регулярно (согласно требованиям к эксплуатации автомобиля) необходимо менять масло и масляный фильтр (фильтры). Качество масла и масляный фильтр должны соответствовать марке автомобиля и двигателя. При эксплуатации двигателя особое внимание должно уделяться системе выхлопа и катализатору. Повышенное сопротивление выхлопным газам приводит к преждевременному выходу турбокомпрессора из строя. Общие положения при установке или замене турбокомпрессора:

    — Осмотртурбокомпрессора

    — осмотрите систему впуска и систему выпуска турбокомпрессора, чтобы убедиться в отсутствии посторонних предметов, включая частицы прокладок. Имейте в виду, что мелкие частицы могут вызывать серьезные повреждения ротора, если они попадут в рабочую зону при работе на больших оборотах. Убедитесь, что все пылезащитные колпачки удалены из турбины; — Масло и фильтры — при установке нового или отремонтированного турбокомпрессора на двигатель, должна быть произведена замена масла и масляного фильтра. Мы также рекомендуем проверить воздушный фильтр и заменить его, если это необходимо. Используйте только смазочные материалы, рекомендуемые для турбо двигателей; — Прокладки и уплотнения воздушной системы — используйте новые и проверенные прокладки для уплотнения воздушной системы и подсоединений выхлопа к турбокомпрессору. КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩЕНО ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УПЛОТНЯЮЩИХ ИЛИ СОЕДИНЯЮЩИХ СОСТАВОВ (ГЕРМЕТИКОВ) ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ МАСЛЯНЫХ КАНАЛОВ; — Подвод и слив масла турбокомпрессора ткр — проверьте линию подачи масла и дренажные трубки на отсуствие повреждений и сужений сечения, деформаций или любых других сомнительных признаков. Если есть какие-либо сомнения, то замените детали. В некоторых случаях, трубки необходимо менять, не зависимо от их состояния.
    Порядок установки или замены турбины на двигателе:
    1. Установите
    турбокомпрессор
    на двигатель. НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ ГЕРМЕТИКИ на входном отверстии и выхлопном фланце турбины. Все болты (гайки) крепления
    турбокомпрессора
    должны быть затянуты моментами, указанными в технической документации на двигатель; 2. Заполните входное отверстие масляного канала чистым моторным маслом перед подсоединением трубки подачи масла к турбокомпрессору. Несколько раз вручную проверните крыльчатку, чтобы масло попало на подшипники. Повторите данную операцию, пока масло не потечет из отверстия масляного канала; 3. Перед подсоединением шланга слива масла, проверните двигатель до получения устойчивого потока масла из канала дренажа, таким образом, предотвращая масляное голодание турбокомпрессора при запуске двигателя; 4. Перед запуском двигателя, необходимо отключить подачу топлива и прокрутить двигатель стартером в течение 20…30 секунд, для того, чтобы заполнилась масляная система; 5. Дайте поработать двигателю на оборотах холостого хода по крайней мере три минуты после установки турбокомпрессора. Это предотвратит повреждение подшипников, и будет достаточным для того, чтобы удалить любые остаточные загрязнения из системы смазки и корпуса подшипника; 6. Проверьте отсуствие утечек масла, охлаждающей жидкости, выхлопных газов и воздуха; 7. Одновременно с ремонтом турбины необходимо заменить катализатор или его удалить. Забитый катализатор приведет к поломке турбокомпрессора; 8. После капитального или текущего ремонта мотора первая замена масла после 100 км, вторая замена масла после 1000 км.
    Предупреждение:
    Категорически запрещается вращать вал
    турбокомпрессора
    без масла!!! Запрещается на работающем двигателе перекрывать вход воздуха в компрессор, это приведет к поломке турбокомпрессора!

    Особенности демонтажа турбины

    Чтобы провести ремонт турбины своими руками, ее необходимо демонтировать.

    Делается это в следующей последовательности:

    • 1. Отсоедините все трубопроводы, которые идут к турбине. При этом стоит быть крайне осторожным, чтобы не повредить сам узел и смежные с ним устройства.

    • 2. Снимайте турбинную и компрессорную улитки. Последняя демонтируется без проблем, а вот турбинная улитка зачастую прикреплена весьма плотно.

    Здесь демонтаж можно выполнить двумя способами – методом киянки или же с помощью самих крепежных болтов улитки (путем постепенного отпускания их со всех сторон).

    При выполнении работы необходимо быть очень осторожным, чтобы не повредить колесо турбины.

    • 3. Как только работа по демонтажу улиток завершена, можно проверить наличие люфта вала. Если последний отсутствует, то проблема неисправности не в вале.

    Снова-таки, небольшой поперечный люфт является допустимым (но не более одного миллиметра).

    • 4. Следующий этап – снятие колес компрессора. Для выполнения этой работы пригодятся пассатижи. При демонтаже учитывайте, что компрессорный вал в большинстве случаев имеет левую резьбу.

    Для демонтажа компрессорного колеса пригодится специальный съемник.

    • 5. Далее демонтируются уплотнительные вкладыши (они расположены в углублениях ротора), а также упорный подшипник (крепится он на трех болтах, поэтому проблем со снятием не возникает).

    • 6. Теперь можно снимать вкладыши с торцевой части – их крепление осуществляется с помощью стопорного кольца (при демонтаже иногда приходится повозиться).

    Подшипники скольжения (со стороны компрессора) фиксируются с помощью стопорного кольца.

    7. При выполнении работы по демонтажу необходимо (вне зависимости от поломки) хорошо промыть и почистить основные элементы – картридж, уплотнители, кольца и прочие комплектующие.

    Особенности ремонта

    Как только демонтаж завершен, можно делать ремонт. Для этого под рукой должен быть специальный ремкомплект, где есть все необходимое – вкладыши, метиз, сальники и кольца.

    Проверьте качество фиксации номинальных вкладышей. Если они болтаются, то их нужно проточить и провести балансировку вала.

    При этом вкладыши желательно хорошо почистить и смазать моторным маслом.

    Стопорные кольца, расположившейся внутри турбины, необходимо установить в картридж. При этом проследите, чтобы они оказались на своем месте (в специальных пазах).

    После этого можно монтировать вкладыш турбины, предварительно смазав его маслом для двигателя. Фиксация вкладыша производится стопорным кольцом.

    Следующий шаг – монтаж компрессорного вкладыша, после чего можно вставлять хорошо смазанную втулку.

    Далее надевайте на нее кольцо пластину и хорошенько затяните болтами (без фанатизма).

    Установите грязезащитную пластину (крепится с помощью стопорного кольца) и маслосъемное кольцо.

    Остается только вернуть на место улитки. Вот и все.

    В данной статье указан общий алгоритм работ по разборке и сборе турбины. Безусловно, в зависимости от типа последней, частично данный алгоритм будет изменен, но общих ход работ будет идентичный.

    Ну а если выявлена серьезная поломка, то лучше сразу заменить старую турбины на новую.

    Ремонт турбокомпрессора своими руками — причины неисправностей и инструкция

    Всего лет десять назад турбокомпрессор автомобильный перешел из разряда особого шика присущего только избранным машинам в разряд необходимой детали для каждого автомобиля. Он служит для повышения мощности двигателя и помогает уменьшить расход топлива. Эти параметры становятся все более востребованными при выборе автомобиля. Поэтому сегодня каждому водителю необходимо знать устройство турбокомпрессора и уметь понять, в чем заключаются его неисправности, чтобы вовремя сориентироваться и диагностировать поломку своей машины. Кроме устройства турбокомпрессора, следует и знать особенности вашей модели авто, для этого следует прочитать инструкцию по ремонту и эксплуатации вашего автомобиля, к примеру инструкции по ремонту ГАЗ 3110 и Шевроле Ланос.

    Устройство турбокомпрессора.

    • Турбина с крыльчаткой.
    • Воздушный центробежный насос.
    • Компрессор.
    • Жесткая ось, которая их связывает.
    • Подшипники, кольца, клапаны, уплотнения и другие мелкие детали.

    Не всегда эти неисправности относятся к проблемам турбокомпрессора, иногда это может быть что то другое, например нужно произвести ремонт глушителя своими руками.

    Отработанные газы вырываются из двигателя и попадают на крыльчатку турбины. Она превращает их энергию из кинетической в механическую, а насос через воздушный фильтр подает свежий воздух в компрессор, который сжимает его и отправляет в двигатель. Весь этот процесс помогает увеличить мощность двигателя на 20-50%, повышая эффективность и скорость сжигания топлива.

    Какие бывают неисправности турбокомпрессора и как их распознать?

    1. Ваш двигатель внезапно как-будто утратил мощность.
    2. Из выхлопной трубы вырывается дым черного или темно-синего цвета.
    3. Увеличился расход масла.
    4. Изменился звук работы мотора и турбокомпрессора.

    Все это свидетельствует о том, что пора убедиться имеется ли у вас в наличии ремкомплект турбокомпрессора и проверить исправность не только турбокомпрессора, но и, в первую очередь, мотора автомобиля и всех его навесных агрегатов. Не пренебрегайте этим советом, потому что качественно обслуживаемый и нормально работающий двигатель обеспечивает безотказную работу турбокомпрессора на протяжении долгих лет.

    Можно ли отремонтировать турбокомпрессор своими руками , какое оборудование и навыки для этого нужны?

    Сразу скажем, что ни один специалист не посоветует разбирать и ремонтировать турбокомпрессор самому. Причины этого приводятся веские и достаточно будет назвать хоть одну из них. Например, малейшая песчинка при попадании в агрегат способна вывести его из строя. Но есть и другое мнение — если кто-то это делает, то смогу и я! Если вы решили разобрать и отремонтировать турбокомпрессор своими силами, приготовьте минимальный ремкомплект турбокомпрессора: вкладыши нескольких размеров, полный набор всевозможных сальников, кольца, шайбы, винты, шурупы и запасные вкладыши. Будьте предельно аккуратны и помните, что разобрать что-либо легче, чем собрать. Отмечайте по возможности все места креплений деталей и их положение относительно друг друга.

    Итак, начинаем ремонт турбокомпрессоров в условиях собственной мастерской.

    1. Снимаем турбину и освобождаем ее от всех винтов. Болты крепления улиток также открутим.
    2. Проверяем обе крыльчатки: турбину и компрессор. Их отремонтировать невозможно, а придется заменить в случае неисправности.
    3. Вал, на котором крепятся компрессор и турбина можно пытаться отшлифовать. Потом надо будет заменить подшипники другими, которые подойдут по размеру.
    4. Чтобы снять колесо компрессора, понадобятся кусачки с раздвижными губами. И надо обязательно учитывать, что на компрессорном валу левая резьба!
    5. Проверить допустимый ли люфт вала в условиях обычной мастерской очень сложно. Но тут мы идем на риск, уповая на удачу и возможность позже обратиться все-таки в мастерскую.
    6. Воспользовавшись универсальным съемником, пытаемся снять с вала компрессорное колесо.
    7. Втулки вала очень часто бывают причиной люфта.
    8. Очищаем и промываем специальными средствами все детали. При сборке некоторые узлы и детали принудительно смазываем маслом, которое используется при работе автомобиля. Перечень таких деталей различен в каждом конкретном случае.
    9. Не забыть поздравить себя самого после того, как удалось собрать турбокомпрессор! А если он еще и работает, вам пора подумать о смене профессии. На станции техобслуживания хорошая зарплата…

    Прежде чем решаться разобрать и собрать турбокомпрессор далеко не в идеальных условиях, не имея опыта подобной работы, взвесьте еще раз самым тщательным образом все за и против.

    В профессиональной мастерской есть возможность диагностировать все узлы и детали любого турбокомпрессора на всех этапах ремонта, включая до и после разборки и сборки. И там созданы условия чистоты, которых невозможно достичь в домашней мастерской при всем желании. Ведь у вас не стоит в гараже специальный агрегат — моечная машина высокого давления, например? А балансировочный стенд? Как вы поняли, мы настойчиво не рекомендуем ремонтировать турбокомпрессор своими руками и настаиваем на этом!

    Проверяем обе крыльчатки: турбину и компрессор. Их отремонтировать невозможно, а придется заменить в случае неисправности. Советуем по

    Не просто балансировка

    Увеличение дисбаланса может быть следствием всевозможных деформаций вала ротора, лопаток крыльчаток или отложений, возникших при эксплуатации. Даже если дисбаланс не фатальный и до сих пор не привел к отказу турбокомпрессора, он существенно сокращает ресурс. Допустимое значение дисбаланса в определенном диапазоне частот вращения устанавливает завод-изготовитель. Например, в заводской спецификации может быть указано, что в диапазоне оборотов от 90 тыс. до 120 тыс. мин.–1 дисбаланс ротора турбины не должен превышать 2 g.

    Проверка дисбаланса ротора в составе картриджа выполняется на специализированном балансировочном стенде для финишной балансировки. В идеале его основные технические характеристики (максимальная частота вращения и точность измерения) должны соответствовать требованиям турбопроизводителя. Такие стенды очень дороги, а потому применяются далеко не всеми ремонтными предприя­тиями. Чаще используется более дешевое оборудование, позволяющее испытывать центральную сборку турбокомпрессора на пониженных оборотах. Насколько корректны такие испытания – вопрос неоднозначный. Не будем тратить время на его обсуждение. Напомним лишь, что дисбаланс имеет резонансную природу, а потому отсутствие пиков виброускорения в диапазоне частот от «А» до «Б» не гарантирует, что они не проявятся при дальнейшем увеличении скорости вращения ротора. Поэтому полное доверие к результатам балансировки может быть, только когда она выполнена в диапазоне рабочих оборотов турбины.


    Тестирование на пониженных оборотах показало бы, что дисбаланс в норме


    Бывает, лопатки не выдерживают балансировки на рабочих частотах вращения

    Требования к качественному балансировочному стенду этим не исчерпываются. Ранее упоминалось, что испытание на стенде – нечто большее, чем проверка дисбаланса. Это комплексный тест, который позволяет проверить уплотнения ротора на герметичность, выявить скрытые дефекты деталей и даже погрешности сборки картриджа. Для этого в процессе испытания имитируются прочие условия, в которых работает турбина. К примеру, стенд Turbotechnics, который используется в ремонтном подразделении , позволяет выполнять балансировку с частотой вращения до 250 тыс. мин.–1 Внутрь центрального корпуса подшипников под давлением до 7 бар подается моторное масло, разогретое до 80–90 °С. Компрессорное колесо закрывается герметичной крышкой. При испытании на нем создается разрежение, т.е. имитируются условия, наиболее опасные для утечки масла.

    Практика эксплуатации стенда подтверждает, что он позволяет выявить такие неисправности, которые невозможно обнаружить при балансировке на пониженных оборотах. Стоит лишь допустить небольшой огрех при сборке (например, неправильно установить уплотнительное кольцо), как ни старайся – отбалансировать ротор не удастся. Бывает, при испытании на рабочих режимах под действием центробежных сил разрушаются лопатки крыльчаток. Если бы эти скрытые дефекты проявились при эксплуатации – можно представить возможные последствия для мотора.

    Экспертиза турбокомпрессора, с которой мы ознакомились довольно-таки поверхностно, как начинается, так и заканчивается – бумагой. По результатам работы эксперт оформляет акт, в котором излагается вывод о техническом состоянии турбины. Если обнаружена неисправность, указываются вероятные причины ее возникновения и рекомендации по их устранению. Это особенно ценно: не выяснив и не устранив причину отказа, можно менять одну турбину за другой с одним и тем же финалом, грешить на продавца, производителя и собственную «невезуху».

    Кстати, чаще всего клиенты эксперта жалуются: «Купил новую турбину, поставил, а она течет! Брак!». В этом стоит разобраться.

    Принцип работы турбины, ремонт турбины быстро и качественно

    1. Входное отверстие «холодной части» турбокомпрессора

    2. Выход «холодной части» турбокомпрессора

    3. Промежуточный охладитель воздуха (интеркулер)

    4. Впускной клапан ГБЦ

    5. Выпускной клапан ГБЦ

    6. Входное отверстие «горячей части» турбокомпрессора

    7. Выход «горячей части» турбокомпрессора

    Для чего нужна турбина и как она работает? 

    На первый вопрос ответить легко: турбина увеличивает подачу воздушно-топливной смеси.

    Чтобы понять, как работает турбина, необходимо знать из каких деталей она состоит. Турбокомпрессоры могут быть различных конструкций. Но всё же у всех турбин есть одинаковые элементы. Этими деталями являются улитка турбины, крыльчатка, улитка компрессора и система подшипников, которые располагаются на валу.

    Улитка турбины изготовлена из чугуна, для того чтобы не реагировать на повышенную температуру. Крыльчатка турбокомпрессора находится в самом его корпусе. Улитка компрессора, как и крыльчатка, изготовлена из алюминия.

    Система подшипников противостоит температурам и попаданию грязи в смазку.

    Своим вращением турбина заставляет двигаться компрессор, который всасывает воздух и направляет в цилиндр. Работа любого турбокомпрессора основывается на энергии отработавших выхлопных газов двигателя. При использовании турбины воздух, который поступает в камеру сгорания, сжимается, что приводит к более высокому давлению, а это в свою очередь, увеличивает объём сжигаемого топлива.

    Самые мощные турбины используются только в тепловых двигателях. На сегодняшний день турбокомпрессоры делятся на два типа. Первый тип предусматривает изменение геометрии соплового аппарата, а второй тип не предусматривает в своей системе никакой геометрии.

    Чаще всего многие производители занимаются выпуском турбин с геометрией, которая изменяется.

    Если рассматривать турбины без изменяемой геометрии соплового аппарата, то следует отметить, что они не имеют таких преимуществ, как турбины с изменяемой геометрией. Они всё равно продолжаю использоваться мастерами. И не удивительно, ведь они имеют более простую конструкцию, а также возможность работы на бензиновых двигателях, где температура значительно превышает температуру

    дизельного двигателя. А конструкция с изменяемой геометрией не приспособлена к высоким температурам.

    Ремонт турбин в Бресте, Барановичах, Витебске, Могилёве, Гомеле, Брянске

    Принцип работы дизельного двигателя | AraFanat.Ru — все об автомобилях

    Доброго времени суток уважаемые автолюбители и читатели блога Arafanat.ru . Бензин дорожает день ото дня, поэтому в поисках экономии , автолюбители покупают более эффективный двигатель, а именно

    дизельный . Давайте разберемся, почему он так назван чем его отличие от бензинового типа , и принцип его работы.

    Название дизель пришло к нам от человека, который придумал и запатентовал принцип его работы – им был Рудольф Дизель . Он собрал двигатель, который воспламенял горючее не от свечей зажигания, а от теплоты сжатого воздуха. Конечно, он изначально предлагал использовать угольную пыль вместо “солярки”, но это оказалось очень сложно, и двигатель подвергся модернизации для жидкого типа топлива, но принцип остался тем же.

    И так, как я уже сказал, топливо, поступающее в цилиндры, воспламеняется от сжатого воздуха, происходит это от того, что при сжатии вещества нагреваются. Поэтому и сжать нужно воздух, намного больше, чем в бензиновом типе двигателей. Исходя из этого ясно, что компрессия в дизельном двигателе должна быть больше (порядка 20 атмосфер перед 12-13 у бензинового типа силового агрегата). Раз компрессия больше, значит,  нужны детали, которые способны выдерживать большую нагрузку, поэтому дизельный двигатель делается только из чугуна, отсюда и его больший вес. Чтобы давление в цилиндрах не падало, в дизельном двигателе нет дроссельной заслонки.

    Принцип работы дизельного двигателя

    1. В камеру сгорания с впускным клапаном засасывается воздух.
    2. Всосавшийся воздух  сжимается поршнем до верхней мертвой точки (ВМТ). Во время сжатия воздух нагревается до 600 градусов (по законам физики).
    3. После того как поршень пришел в ВМТ, впрыскивается через форсунку под давлением топливо, которое возгорается от горячего воздуха и толкает поршень вниз.
    4. После чего, открывается выпускной клапан и выбрасываются отработавшие газы, цикл повторяется снова.

    Хочу отметить, что топливо подается, в отличии от бензинового типа двигателей, под давлением с помощью топливного насоса высокого давления ( ТНВД ).

    Из за высокого давления, дизельный тип двигателя плохо работают на больших оборотах, т. к топливо не полностью успевает догорать. Зато обеспечивает большой крутящий момент на низких оборотах.

    Благодаря этому, большинство грузовиков на сегодняшний день оборудованы, именно дизельным типом двигателей.

    Так же этот тип двигателя хорошо совмещается с турбиной, в народе “ турбо- дизель ”, обеспечивает невероятную тягу, которая раскручивает двигатель, как на бензиновых силовых агрегатах.

    Самым главным преимуществом дизельного силового агрегата –

    высокий КПД двигателя . У дизеля он примерно 36% , т. е. 36% сгоревшего горючего переходит в полезную работу, для сравнения у бензинового двигателя КПД около 28%. Если же турбированный дизель, то КПД возрастает до 50%- это очень и очень много учитывая то, что солярка дешевле бензина.

    Мифы о дизеле:

    Говорят, что дизельный двигатель работает шумней бензинового.

    Да, действительно дизель работает громче бензинового, но современные двигатели спроектированы так, что только на холостых оборотах видна разница.

    Дизель плохо заводится зимой

    Дизель просто напросто застывает зимой, если использовать летний дизель или не добавлять присадки. Так же при низких температурах, температуры сжатого воздуха не хватает, чтобы топливо самовоспламенялось, поэтому используют свечи накала, которые разогревают цилиндры. В наше время свечи накала могут раскалиться до 1000 градусов за 2 с.

    К тому же, автомобиль с дизельным двигателем стоит дороже, чем бензиновый, из-за сложности изготовления, к тому же весит больше, тем не менее, расходует на 30% меньше горючего .

    На этом все, до новых встреч.

    Похожие статьи:

    Вы можете пролистать до конца и оставить комментарий. Уведомления сейчас отключены.

    Узнаем как работает турбина на дизельном двигателе: особенности, устройство

    Решение использовать энергию выхлопных газов для раскручивания ротора стало гениальной идеей. Она в будущем позволила разработать дизельный турбо двигатель и повысить мощность минимум на 50 процентов. При том что в процессе работы двигателя в обычном режиме процесс выброса газов снижает КПД на 40 процентов. Давайте рассмотрим, как работает турбина на дизельном двигателе, каково ее устройство.

    Из истории

    На самом деле идея использовать мощность выхлопных газов не давала покоя инженерам практически с самого начала изобретения ДВС. Немецкие инженеры, которые занимались строительством автомобилей и тракторов вместе с Дизелем и Даймлером, стали заниматься опытами, в ходе которых пытались повысить мощность двигателя и снизить расход горючего с помощью нагнетания сжатого воздуха на базе энергии выхлопа.

    Первый турбиностроитель

    Однако первый человек, который построил один из самых первых эффективных турбокомпрессоров, это отнюдь не Даймлер, и даже не Дизель. Первым инженером, построившим турбину, считается Альфред Бюхи. Патент на данное изобретение был получен в 1911 году. Первая турбина имела такую конструкцию, что эксплуатировать ее можно было только на больших судовых моторах. Применение компрессоров на дизельных авто смысла не имело.

    Затем турбины стали применять в авиации. С 30-х годов в США регулярно серийно производили военные самолеты, бензиновые моторы которых комплектовались турбинами. Первый в истории грузовик, оснащенный турбированным дизелем, был построен в 38-м году.

    В 60-х силами «Дженерал Моторс» были выпущены первые модели легковых «Шевроле» и «Олдсмобиль» с бензиновыми карбюраторными моторами с наддувом. Первые компрессоры, правда, не отличались большой надежностью, поэтому с автомобильного рынка они быстро исчезли.

    Снова в моде

    Мода на турбированные двигатели стала возвращаться. В период с 70-х до 80-х годов системы турбонаддува стали очень популярными в спортивных и гоночных авто. В фильмах той эпохи все супергерои нажимали на кнопку «турбо», и автомобиль стремительно уходил в закат. Но кино – это кино, а в реальности те первые турбокомпрессоры отставали в эффективности и технологичности, как и тормозила их скорость реакции. И эти агрегаты не только не экономили топливо, но и существенно увеличивали его расход. Тогда еще не шло речи об актуаторе турбины. Принцип работы и настройка еще не были до конца понятны.

    Более-менее успешные попытки внедрить наддув в автомобильные серийные моторы проводились в 80-х компаниями «Мерседес» и SAAB. А уже затем, основываясь на этом передовом опыте, подключились и другие мировые автобренды.

    В СССР также разрабатывались и внедрялись в серию турбированные моторы. Но здесь турбины применяли в тяжелых сельскохозяйственных и промышленных тракторах, на самосвалах и другой мощной технике.

    Почему дизельная турбина популярнее?

    Почему же она стала очень распространена именно на дизелях, а не на бензиновых ДВС? Все очень просто. Достаточно понять, как работает турбина на дизельном двигателе. Также нужно помнить, что дизель обладает более высокой степенью сжатия. Выхлопные газы дизеля более холодные. Поэтому к такой турбине предъявляются гораздо меньшие требования по жаропрочности, а эффективность наддува гораздо выше по сравнению с бензиновыми двигателями.

    Устройство наддува

    Наддув состоит из двух отдельных частей. Это непосредственно турбина и компрессор. Турбина необходима для преобразования энергии выхлопных газов. Компрессор отвечает за подачу сжатого воздуха в камеры сгорания.

    Чем больше сжатого воздуха будет подано в цилиндры дизельного мотора, тем больше топлива двигатель сможет потребить за единицу времени. Как результат – значительное повышение мощности без увеличения объемов. Отсюда становится понятно, как проверить турбину на дизельном двигателе – патрубок от коллектора к компрессору должен раздуваться при повышении оборотов.

    В основе системы лежит ротор, который крепится на оси. Вся эта конструкция заключена в корпус, способный выдержать высокие температуры. Ротор также изготовлен из жаропрочных сплавов – он без перерывов контактирует с выхлопными газами высокой температуры.

    Ось и крыльчатка турбины или колесо с лопастями при работе двигателя вращаются. Частота вращения очень высокая. При этом крыльчатка и ось вращаются в разных направлениях. За счет этого осуществляется более плотный прижим двух элементов друг к другу. Поток газов попадает в выпускной коллектор, а затем в специальный канал – он имеется в корпусе компрессора. Корпус имеет форму улитки. Когда газы пройдут через эту улитку, то затем они на большой скорости подаются к ротору. Это и есть принцип работы турбины на дизельном двигателе.

    Ось нагнетателя вращается в специальных подшипниках скольжения. Смазка осуществляется от системы смазки двигателя. Чтобы масло не убегало, турбина оснащается уплотнительными прокладками и кольцами. Эти прокладки защищают узел от прорыва воздуха и газов, а также предотвращают их смешивание. Естественно, полностью исключить возможность попадания газов в воздух не получается, но и большая необходимость в этом отсутствует.

    Как это работает?

    Мы познакомились с устройством механизма. Теперь стоит узнать, как работает турбина на дизельном двигателе автомобиля.

    Чем больше топлива сгорит за одну единицу времени, тем больше воздуха нужно закачать в двигатель. Сам мотор не способен справиться с получением избыточного количества сжатого воздуха. Это и есть основная задача системы турбонаддува – нужно наращивать подачу воздуха в камеру сгорания. Нагнетание осуществляется за счет преобразования энергии выхлопных газов в полезную работу. Прежде чем газы вылетят в трубу, они пройдут через турбину и компрессор. Вот как работает турбина. Принцип действия ее прост для понимания.

    Процесс прохождения газов заставляет раскручиваться крыльчатку турбины. Она имеет лопасти. Среднее число оборотов составляет более 150 тысяч оборотов в минуту. На этом же валу, что и крыльчатка, крепится и вал компрессора. Сила, полученная в результате преобразования энергии газов, применяется для значительного повышения давления воздуха. Это позволяет подавать в цилиндры намного больше горючего, что и дает значительный прирост мощности и коэффициента полезного действия дизельного силового агрегата.

    Вот как работает турбина на дизельном двигателе автомобиля. На самом деле по принципу и устройству данные механизмы очень похожи на бензиновые турбины.

    Актуаторы

    Много десятков лет понадобилось инженерам, чтобы разработать и построить эффективный нагнетатель. Это только теоретически выглядит очень хорошо. На самом деле все значительно сложней.

    При резком нажатии на газ роста оборотов двигателя нужно подождать. Обороты начинают расти через некоторое время. Повышение давления газов, раскручивание крыльчатки турбины, закачивание сжатого воздуха проходит постепенно. Это турбояма, и победить эту проблему не получалось. Но с проблемой все-таки справились внедрением клапанов или актуаторов. Один нужен для перепускания лишнего воздуха через трубопровод из коллектора, второй – для выхлопных газов. Клапан позволяет сбрасывать лишнее давление, когда мотор работает на высоких оборотах. Давайте посмотрим, как работает актуатор турбины дизельного двигателя.

    Принцип работы

    Главная задача, которую должен он решить, – это снижение давления на высоких оборотах. Клапан установлен в выпускном коллекторе. Работает он крайне просто. При росте оборотов и давления вакуумный клапан пускает газы мимо крыльчатки турбины. В этот момент актуатор открывается, и газы выходят через него. Через клапаны всасывается больше воздуха, чем нужно, чтобы максимально разогнать компрессор.

    Возможна регулировка актуатора турбины. Способы и особенности заключатся в замене пружины, настройке конца клапана и в монтаже буст-контроллера. Это позволяет регулировать работу турбины.

    Как проверить турбину дизельного двигателя при покупке?

    Гениальная идея использования выхлопных газов для разгона ротора позволила создать турбированный дизельный двигатель внутреннего сгорания и увеличить его мощность на 40–50%. Это притом, что во время работы в обычном режиме выброс газов сопровождается снижением коэффициента полезного действия в пределах 30 — 40%.

    Принцип работы турбины дизельного двигателя основан на увеличении количества воздуха, смешиваемого с топливом и поступающего в камеру сгорания. За один и тот же период времени и при равных объемах цилиндров, двигатель с турбонаддувом может сжечь большее количество топлива, чем движок, не оснащенный таким устройством. А значит, его мощность и КПД в единицу времени значительно возрастет.

    Рассмотрим устройство турбины дизельного двигателя, как работает, и каким образом достигаются такие показатели.

    Конструктивные элементы системы

    Для осуществления возложенных функций, система турбонаддува состоит из двух основных частей:

    1. Компрессор;
    2. Турбина.

    Компрессор служит для нагнетания атмосферного воздуха в систему подачи топлива. Он состоит из корпуса и расположенной в нем крыльчатки, которая, вращаясь, всасывает воздух. Чем выше ее скорость вращения, тем больше объем принятого воздуха. Увеличению скорости способствует работа турбины.

    Она также состоит из корпуса с крыльчаткой (ротором), которая приводится в движение выхлопными газами. В корпусе газы проходят через специальный канал, имеющий форму улитки, что позволяет им увеличить скорость.

    Устройство системы турбонаддува

    На практике турбонаддув применяется как на моторах, использующих дизельное топливо, так и на бензиновых. Однако наиболее часто эта система встречается именно на дизельном двигателе, поскольку для них характерна высокая степень сжатия, меньшая температура выхлопа и низкие обороты коленчатого вала. Более высокая степень сжатия обеспечивает повышение мощности турбированного двигателя и увеличивает его КПД.

    В бензиновых моторах температура отработавших газов выше, что может спровоцировать эффект детонации, приводящий к быстрому износу поршневой группы. Для предотвращения этого явления необходимо использовать бензин с более высоким октановым числом, что не всегда является экономически выгодным.

    Принцип работы турбины

    Система турбонаддува состоит из следующих элементов:

    • Воздухозаборник;
    • Воздушный фильтр;
    • Перепускной клапан — регулирует подачу отработавших газов;
    • Дроссельная заслонка — регулирует подачу воздуха на впуске;
    • Турбокомпрессор — повышает давление воздуха во впускной системе. Состоит из турбинного и компрессорного колес;
    • Интеркулер — охлаждает воздух, способствуя лучшему наполнению цилиндров и снижению вероятности детонации;
    • Датчики давления — фиксирует давление наддува в системе;
    • Впускной коллектор — распределяет воздух по цилиндрам;
    • Соединительные патрубки — необходимы для крепления элементов системы между собой.

    Как работает турбонаддув дизельного двигателя

    Ротор турбины и крыльчатка компрессора жестко закреплены на одном валу. Таким образом, скорость вращения ротора передается крыльчатке. Круг замыкается:

    • Через компрессор воздух из атмосферы, смешиваясь с топливом, подается в цилиндры двигателя;
    • Смесь сгорает, приводя в движение поршни, и образовавшиеся в результате газы поступают в выпускной коллектор;
    • Здесь они принимаются в корпус турбины, разгоняются в канале и на выходе взаимодействуют с ротором, заставляя его вращаться;
    • Ротор через вал передает вращение крыльчатке компрессора, которая всасывает в корпус атмосферный воздух.

    Получается взаимосвязанная схема работы, когда количество всасываемого воздуха зависит от скорости вращения крыльчатки и, наоборот, крыльчатка вращается быстрее при большем количестве забираемого воздуха.

    Принцип работы турбонаддува имеет два момента, называемые турбоямой и турбоподхватом.

    Первый момент характеризуется задержкой в работе турбины после увеличения подачи топлива нажатием на педаль газа, так как для разгона ротора выхлопными газами требуется время.

    Вслед за турбоямой наступает момент турбоподхвата, когда разогнавшийся ротор резко увеличивает подачу воздуха в цилиндры, повышая мощность двигателя.

    Особенности эксплуатации турбированных двигателей

    На режимах разгона автомобиля в силу инерционности системы возникает явление, получившее название «турбояма». Сущность явления заключается в следующем:

    • Автомобиль движется с небольшой постоянной скоростью.
    • Турбина вращается в соответствующем режиме.
    • При резком нажатии на педаль ускорения в цилиндры двигателя подается больше топлива.
    • После его сгорания образуются отработавшие газы, которые с большей силой воздействуют на турбину и увеличивают мощность двигателя. Однако происходит это с некоторой временной задержкой.

    Таким образом, между моментом нажатия на педаль и фактическим ускорением автомобиля присутствует некоторая временная задержка — «турбояма». Также данное явление проявляется в виде недостатка крутящего момента на малых оборотах двигателя.

    Виды систем турбонаддува

    Производители разработали различные способы избавления от «турбоямы»:

    • Турбина с изменяемой геометрией. Конструкция предусматривает изменение сечения входного канала. За счет этого выполняется регулирование потока отработавших газов.
    • Два турбокомпрессора, установленных последовательно (Twin Turbo). На каждый режим работы (обороты двигателя) предусматривается свой компрессор.
    • Два турбокомпрессора, установленных параллельно (Bi Turbo). Схема разбиения на две турбины снижает инерцию системы, и турбояма становится не так ощутима.
    • Комбинированный наддув. Устройство предусматривает и механический, и турбонаддув. Первый включается при низких оборотах, второй при высоких.

    Что такое турботаймер и для чего он необходим

    Другой стороной инерционности системы с турбокомпрессором является необходимость снижать обороты постепенно. Нельзя резко выключать зажигание после того, как двигатель работал на высоких оборотах. Это обусловлено тем, что подшипники будут продолжать вращение, а поскольку масло не будет подаваться в систему — возникнет повышенное трение. Оно, в свою очередь, спровоцирует быстрый износ вала турбины.

    Для решения этой проблемы применяется турботаймер. Это устройство устанавливается на приборной панели и подключается в цепь зажигания. После выключения зажигания ключом система запускает таймер, который глушит двигатель спустя некоторое время, давая возможность турбине снизить обороты до приемлемых значений.

    Регулировка давления наддува

    Турбонаддув дизельного двигателя повышает его мощность за счет возрастания давления выхлопных газов, являющихся результатом увеличения числа оборотов и интенсивности работы мотора. Этот же процесс повышает давление наддува. Если его не регулировать, то на самых высоких оборотах оно может достичь опасных значений, приводящих к поломкам и механическим повреждениям.

    Регулировка давления производится с помощью выпускного предохранительного клапана, а контроль максимально допустимого значения — с помощью мембраны и пружины определенной жесткости.

    Суть работы: при достижении предельного значения давления, мембрана, установленная в корпусе компрессора, преодолевает воздействие пружины и открывает регулировочный клапан.

    Давление регулируют как на стороне компрессора, так и на стороне турбины:

    1. Работающий турбокомпрессор сбрасывает в атмосферу через выпускной клапан излишки забранного воздуха, тем самым снижая давление.
    2. В турбине клапан выпускает отработанные газы под воздействием мембраны компрессора, когда давление всасываемого воздуха достигает максимального уровня. Благодаря этому, ротор вращается с установленной скоростью, а компрессор не забирает лишний воздух и не увеличивает давление.

    Второй вариант расположения клапана позволяет изготавливать системы меньших габаритов. Кроме того, турбонагнетатель с клапаном в компрессоре подвержен чрезмерному нагреву из-за повышенной температуры выпускаемого воздуха, что негативно сказывается на эффективности его работы.

    Поэтому турбонаддув дизельного двигателя чаще оснащают регулировочным клапаном в турбине, а регулировку в компрессоре используют в качестве дополнения.

    Устройство турбины дизельного двигателя – что может ей угрожать?

    Ни для кого не секрет, что составляющей частью горючей смеси является воздух, и для вытягивания литра топлива требуется как минимум 15 литров воздуха. Так что даже слабые турбированные движки способны работать так же, как и более мощные агрегаты, но не оснащенные данной системой. Правда, есть и некоторые недостатки, ведь устройство турбины дизельного двигателя довольно сложное, и иногда ее стоимость составляет около 10 % стоимости всей машины, так что в случае ее поломки владельцу придется изрядно потратиться.

    Самыми распространенными проблемами дизельных турбин являются: недостаточное количество масла либо же загрязнение самой конструкции. В этом случае возникает повышенное трение, приводящее к износу и, как следствие, нарушениям работы всей системы. Также довольно часто на лопатки турбинного или компрессорного колеса попадают посторонние предметы: отломавшиеся части поршней ДВС, клапанов, воздушных фильтров, а также болты, шайбы, гайки и т.д.

    Кроме того, не самым благоприятным образом отражаются и неисправности в системе смазки и, конечно же, повышенная температура отработанных газов. Еще одна причина, по которой турбокомпрессоры выходят из строя – неисправность соплового аппарата (заклинивание). Это может быть вызвано выходом из строя электрического или вакуумного привода, отвечающего за изменение геометрии, или попаданием в этот механизм масла и сажи из движка.

    Система смазки

    Смазка вала турбонагнетателя осуществляется смазочной системой двигателя.

    На вал устанавливают уплотнительные кольца, предотвращающие проникновение масла в полости корпусов компрессора и турбины. Они же предохраняют корпуса от перегрева. Но герметичность обеспечивается не столько уплотнениями, сколько разностью величины давления в различных частях агрегата. Эту разницу давлений создает турбинная ось (вал), имеющая неравномерный диаметр.

    Особая форма литья корпуса, в котором расположен вал, также способствует удержанию масла.

    Если мотор не развивает требуемую мощность, это может быть симптомом неисправности турбонаддува. Наиболее часто встречающиеся проблемы — загрязнение воздушного фильтра или потеря герметичности впускного коллектора. Кроме потери мощности, их можно диагностировать по несвойственному для исправной машины цвету и количеству дыма, выходящего из выхлопной трубы.

    Зачем в автомобиле нужен интеркулер

    Практически любой современный дизельный двигатель оснащается интеркулером. Несмотря на всевозможные разновидности подобных устройств, основное их назначение остаётся неизменным – понижение температуры нагнетаемого воздуха. Как правило, промежуточный охладитель устанавливается непосредственно после турбины. Воздух, проходя через трубки представленного устройства отдаёт большую часть тепла и, будучи охлажденным, поступает в камеру сгорания двигателя.

    Охлажденная воздушная смесь обладает большей плотностью. Такая консистенция наиболее оптимальна с точки зрения эффективной работы любого двигателя. Чем больше плотность воздушной смеси, тем значительнее объём поступившего в камеру сгорания воздуха. Такая смесь будет способствовать более высокому давлению внутри цилиндров, что существенно повысит КПД дизельного двигателя.

    Сама конструкция интеркулера выполнена таким образом, чтобы проходящий через него воздух не встречал на своём пути каких-либо препятствий. В противном случае, это бы повлекло за собой снижения давления, нагнетаемого турбиной воздуха, что неблагоприятно отразилось бы на эффективной работе мотора.

    Недостатки турбокомпрессоров

    Принцип работы турбины на дизельном двигателе создает и негативные факторы:

    • Повышенный расход горючего. Возможность сжечь большее количество солярки за счет увеличенного объема подачи воздуха, вместе с мощностью повышает и «прожорливость» машины. Уменьшить аппетит до разумных пределов позволяет правильная регулировка системы.
    • Положительные стороны наддува приводят к многократному повышению температуры во время такта сжатия, что может вызвать детонацию в двигателе. Решается эта проблема установкой охладителей, регуляторов и прочих элементов.

    Как проверить работоспособность турбины на дизеле?

    Если вы отмечаете, что тяга упала или из турбокомпрессора слышен неестественный свист или скрежет, то это может послужить поводом для того, чтобы проверить, насколько правильно и точно работает турбина.
    Автовладельцы, имеющие немалый опыт, уже успели составить свой список примет, которые указывают на необходимость проверки и ремонта устройства, но желательно использовать предназначенные для этого сервисные инструменты, если не работает турбина на дизеле.

    Для того чтобы произвести испытание, вам потребуется иметь при себе манометр.

    Как проверить, работает ли турбина на дизеле

    Проанализировать работоспособность турбины на дизеле можно по следующим признакам:

    Источник: https://carsbiz.ru/buy/proverka-dizelnogo-motora-pered-pokupkoy.html

    Правила эксплуатации

    Чтобы в полной мере использовать ресурс турбины дизельного мотора и продлить ее срок службы, необходимо выполнять ряд условий:

    • Регулярно менять масло в системе, чтобы не допустить попадания абразива в маслопровод и его засорения.
    • Применять только качественное масло, имеющее сертификат, той марки, которая соответствует указанной в паспортных данных двигателя.
    • Прогревать мотор перед началом движения и не давать холодному двигателю высоких нагрузок.
    • Никогда резко не отключать движок, а после остановки автомобиля давать ему возможность поработать несколько секунд на холостых оборотах.

    Достоинства и недостатки системы турбонаддува

    Подводя итоги, можно выделить плюсы и минусы использования на моторе турбонаддува. В числе достоинств:

    • увеличение мощности двигателя;
    • повышение КПД двигателя;
    • снижение расхода топлива.

    К минусам можно отнести:

    • низкий крутящий момент на малых оборотах двигателя;
    • более высокая стоимость;
    • более сложное обслуживание и эксплуатация.

    Воплощение идеи по использованию выхлопных газов с целью разгона ротора позволила увеличить мощность дизельного мотора примерно на 30%. Мотор, на который установлен турбонаддув, называется турбодизелем.

    Устройство компрессора

    Компрессор имеет корпус и колесо (ротор). Корпус компрессора алюминиевый. Ротор крепится на оси турбины аналогично крыльчатке. Колесо компрессора имеет лопасти, материалом изготовления которых также является алюминий. Задачей компрессорного колеса становится забор воздуха, который проходит через его центр.

    Форма лопастей заставляет воздух отбрасываться к стенкам корпуса компрессора, благодаря чему происходит его сжатие. Далее поток сжатого воздуха подается во впускной коллектор двигателя.

    Немного о турбокомпрессоре

    Турбокомпрессор или его ещё называют «газотурбинный нагнетатель»

    (
    Centrifugal compressors
    или очень популярно называть
    «Turbocharger»
    ) — это осевой или центробежный компрессор, что функционирует вместе с турбиной. Это конструктивный основной элемент в автомобилях с газотурбированными двигателями.

    Давление во впускной системе можно повысить при помощи установки турбокомпрессора, использующего энергию отработавших газов. При его использовании масса воздуха, имеющегося в камерах сгорания, увеличивается. Механический нагнетатель не так эффективен, как турбированный компрессор газов, потому что мощность двигателя не используется для привода.

    Тем не менее, после установки центробежной турбины некоторые потери мощности неизбежны. Отработавшие газы из цилиндров не находят выхода, так как турбина преграждает их путь наружу. На двигатель приходится большая нагрузка по очистке цилиндров, вследствие того, что в выпускном тракте создаётся огромное давление. На эту задачу тратится некоторая часть мощности двигателя авто. Конечно, эта потеря ничтожна в сравнении с приростом мощности двигателя объёмом в 30–40%.

    После установки центробежной турбины, можно столкнуться с ещё одной проблемой, которая в обиходе называется турбояма. Выходная мощность двигателя изменяется с отставанием от смены давления отработавших газов. Главными факторами, из-за которых образуется турбояма, являются силы трения, инерционность и нагрузка турбины.

    Основные неисправности — признаки и причины

    Сразу стоит оговориться, что основная причина поломок — это несвоевременное техническое обслуживание агрегата, его рекомендуется проводить минимум один раз в год. Следующая причина — низкое качество масла, либо его несвоевременная замена. Третья — попадание в устройство посторонних предметов (например, мелких камушков). Наконец, четвёртая — банальный износ отдельных компонентов турбины, ведь у каждого оборудования есть свой срок эксплуатации. Теперь опишем признаки, которые могут говорить о неисправности.

    Чёрный дым из выхлопной трубы. Топливо сгорает в интеркулере или нагнетающей магистрали. Скорее всего — неисправность системы управления.

    Сизый дым. Возможно, из-за нарушения герметизации турбины масло просачивается в камеру сгорания.

    Белый дым. Сливной маслопровод загрязнился, потребуется его чистка.

    Повышенный расход топлива. Воздух не доходит до компрессора.

    Увеличен расход масла. Нужно проверить стыки патрубков — возможно, нарушена герметичность.

    Уменьшение динамики разгона. Скорее всего вышла из строя система управления, из-за чего возник недостаток кислорода.

    Посторонний свист, скрежет или шумы. Это может быть изменение зазора ротора, дефект в корпусе, утечка воздуха между двигателем и турбиной, либо загрязнение маслопровода.

    Всегда нужно соблюдать правила эксплуатации агрегата — это снизит вероятность появления поломки и продлит срок службы устройства. Следует придерживаться нескольких простых правил:

    • следите за качеством топлива и масла;
    • не забывайте вовремя менять масло и фильтры;
    • начинайте движение только после того, как движок прогреется;
    • после прекращения движения нужно дать мотору поработать на холостых, а не сразу его выключать.

    И, конечно же, следует регулярно проходить ТО.

    Устройство турбокомпрессора


    Устройство турбокомпрессора:1
    — корпус компрессора;
    2
    — вал ротора;
    3
    — корпус турбины;
    4
    — турбинное колесо;
    5
    — уплотнительные кольца;
    6
    — подшипники скольжения;
    7
    — корпус подшипников;
    8
    — компрессорное колесо. Турбинное колесо вращается в корпусе, имеющем специальную форму. Оно выполняет функцию передачи энергии отработавших газов компрессору. Турбинное колесо и корпус турбины изготавливают из жаропрочных материалов (керамика, сплавы). Компрессорное колесо засасывает воздух, сжимает его и затем нагнетает его в цилиндры двигателя. Оно также находится в специальном корпусе. Компрессорное и турбинное колеса установлены на валу ротора. Вращение вала происходит в подшипниках скольжения. Используются подшипники плавающего типа, то есть зазор имеют со стороны корпуса и вала. Моторное масло для смазки подшипников поступает через каналы в корпусе подшипников. Для герметизации на валу устанавливаются уплотнительные кольца. Для лучшего охлаждения турбонагнетателей в некоторых бензиновых двигателях применяется дополнительное жидкостное охлаждение. Для охлаждения сжимаемого воздуха предназначен интеркулер — радиатор жидкостного или воздушного типа. За счет охлаждения увеличивается плотность и соответственно давление воздуха. В управлении системой турбонаддува основным элементом является регулятор давления. Это перепускной клапан, который ограничивает поток отработавших газов, перенаправляя часть его мимо турбинного колеса, обеспечивая нормальное давление наддува.

    Устройство турбины дизельного двигателя — МТЗ Петров

    Автомобильные двигатели с турбиной у нас не слишком популярны. Ходит мнение, что они слишком сложны и капризны в работе, слишком требовательны к качеству топлива и слишком дороги в ремонте. Ничего подобного. Сейчас мы сами в этом убедимся и рассмотрим конструкцию простейшего турбодизеля, который устанавливается уже даже на самые бюджетные модели автомобилей.

    Для чего турбина дизелю

    Конечно, как и любой другой автомобильный мотор, двигатель с турбиной может тоже иногда ломаться. Но как показывает практика, делает он это не чаще, чем атмосферный мотор при условии правильной эксплуатации и своевременного обслуживания. Для того чтобы самостоятельно определить неисправность турбины, необходимо в общих чертах знать устройство турбины дизельного двигателя.

    Принцип её работы, как и устройство, не слишком сложны. Наддув предназначен для того, чтобы искусственным путём повысить наполняемость камеры сгорания рабочей смесью солярки и воздуха. В результате, при том же объёме камеры сгорания и при том же расходе топлива, мощность двигателя на порядок возрастает. Конструктивно турбонагнетатель выглядит так.

    Как устроен турбонаддув

    Турбокомпрессор представляет собой воздушный насос, который приводится в движение отработанными выхлопными газами. Он представляет собой две крыльчатки, которые расположены на одной оси и помещённые в корпус. Поток выхлопных газов на высокой скорости проходят через ведущую турбину и заставляют её вращаться, а она в свою очередь, вращает всасывающую турбину с такой же скоростью.

    Ось турбокомпрессора может вращаться с частотой до 140 000 оборотов в минуту, а это значит, что лопасти крыльчатки могут развивать огромную скорость, сравнимую со скоростью звука. Компрессор всасывает отфильтрованный воздух, сжимает его и под давлением подаёт во впускной коллектор. Чем больше сжатого воздуха за единицу времени поступит в коллектор, тем больше будет прирост мощности.

    Конструкция турбины

    Корпус турбины имеет непростую геометрию. Воздух попадает к нагнетателю через спиралевидный канал с постепенно сужающимся диаметром, что в свою очередь также влияет на повышение рабочего давления турбины. В зависимости от предназначения мотора, конструкция корпуса наддува (улитки) может быть различной. У грузовых автомобилей поток выхлопных газов должен быть разделен во избежание разрушительного резонанса, а в случае разделения потока газов, резонанс используется для более эффективной работы турбины.

    Ротор турбины и ось изготовлены из разных материалов, поскольку работают в разных условиях. Процесс изготовления наддува выглядит следующим образом — ось и ротор раскручиваются в противоположном направлении до высокой скорости и во время вращения ротор насаживается на ось. Таким образом получают прочную неразъемную спайку. В конструкции оси есть ещё одна хитрость. В месте усадки ротора она полая, что позволяет затруднить передачу тепла от ротора к оси и улучшить охлаждение сопряжённых элементов. После точной финишной обработки ось балансируется и устанавливается в корпус.

    Турбина имеет сложную систему смазки и такую же сложную систему динамических уплотнителей, что и диктует высокую цену турбины в сборе. Они называются динамическими, потому что работают, используя принцип разницы давления в разных частях турбины:

    1. Ось турбины непостоянного диаметра и эти вызывается разница давления, которая препятствует проникновению масла в турбину.
    2. С обеих сторон оси уплотнители установлены в пазах, кроме того, они служат преградой для передачи избыточного тепла на корпус наддува.
    3. Внутренняя геометрия корпуса оси также создаёт препятствие проникновению масла в ротор.
    4. Из корпуса наддува масло вытесняется в полость оси, откуда иго избыток поступает по маслопроводу в систему смазки двигателя.

    Ресурс, регулировка и диагностика турбины

    Даже поверхностное изучение системы смазки и конструкции турбины уже говорит о том, что это очень требовательный механизм как к качеству масла, так и к правилам эксплуатации. Эти правила просты и понятны, а ресурс турбонаддува может быть не меньше, чем ресурс дизельного двигателя, при условии соблюдения этих условий:

    • использовать только сертифицированное масло и вовремя проводить его замену;
    • не нагружать непрогретый двигатель;
    • перед остановкой мотора необходимо некоторое время дать ему поработать на холостых оборотах;
    • следить за чистотой системы смазки, поскольку засорение маслопровода турбины может существенно сократить её ресурс.

    О неисправности наддува могут говорить несколько симптомов, но самый вопиющий из них — невозможность развить полную мощность двигателя и густой чёрный выхлоп. Это говорит о том, что-либо засорился воздушный фильтр, либо впускной коллектор потерял герметичность. В случае попадания масла в коллектор через турбину отчётливо виден сизый дым из выхлопной трубы. В этом случае может потребоваться ремонт и чистка наддува.

    Таким образом, если соблюдать все правила ухода и эксплуатации наддува, его ресурс может быть вполне сопоставим с ресурсом дизельного мотора. Пусть проблемы с турбиной обойдут ваш мотор стороной и удачных всем дорог!

    Источник

    Еще никто не прокомментировал новость.

    Краткое руководство: разница между газовой турбиной и дизельным двигателем — Блог промышленного производства

    Дизельные двигатели и газовые турбины классифицируются как двигатели внутреннего сгорания. Дизельные двигатели — это хорошо известная движущая сила, обычно используемая вокруг нас, а газотурбинные двигатели могут быть нам незнакомы. В этой статье мы обсудим два типа электродвигателей и их различия. Следите за этим новым блогом на Linquip, чтобы узнать больше о разнице между газовой турбиной и дизельным двигателем.

    Газовая турбина

    Газовые турбины как основной источник энергии появились незадолго до начала 20-го века, и они постоянно совершенствуются, чтобы сегодня обеспечить надежную энергетику во всем мире. Во всех современных газотурбинных двигателях двигатель производит собственный сжатый газ, и он делает это, сжигая что-то вроде пропана, природного газа или топлива для реактивных двигателей. Тепло, выделяемое при сгорании топлива, расширяет воздух, и высокоскоростной поток этого горячего воздуха раскручивает турбину.Варианты газовых турбин использовались Леонардо да Винчи, Николой Теслой и сэром Чарльзом Парсонсом, и сегодня они широко используются во многих областях. Эти турбины используются для создания тяги в реактивных двигателях, для создания массовой энергии или в кораблях, локомотивах, вертолетах и ​​танках. Небольшое количество автомобилей, автобусов и мотоциклов также используют газовые турбины.

    Дизельный двигатель

    С 1897 года, когда Рудольф Дизель построил свой первый известный прототип двигателя с высокой степенью сжатия, дизельный двигатель превратился в один из самых эффективных и надежных способов производства электроэнергии в мире.В дизельных двигателях внутреннее сгорание приводит к расширению высокотемпературных газов под высоким давлением, которые, в свою очередь, приводят в движение поршни, преобразуя химическую энергию в механическую. Сегодня они широко используются на флоте, служа в качестве движителей малых катеров, кораблей, наземных транспортных средств. Дизельные двигатели также используются в качестве строительного и сельскохозяйственного оборудования и первичных двигателей во вспомогательном оборудовании, таком как аварийные дизель-генераторы, насосы и компрессоры, а также в бесчисленных промышленных приложениях.

    Газотурбинный двигатель VS Дизельный двигатель

    Оба этих двигателя являются тепловыми двигателями, например, они работают за счет теплоты. Здесь мы укажем на разницу между газотурбинным и дизельным двигателем. Несколько факторов играют важную роль в выборе лучшего движка для вашего приложения. Здесь мы сравниваем некоторые атрибуты между этими двумя.

    Компоненты

    • Компрессор, камера сгорания и силовая турбина являются важными компонентами газовой турбины.
    • В дизельном двигателе поршни, шатуны, коленчатые валы, цилиндр, выпускной клапан, камера сгорания и крышки подшипников являются важными компонентами.

    Долговечность

    • Срок службы газовой турбины около 20 лет и более.
    • Срок службы дизельного двигателя 30 и более лет.

    Расходы на техническое обслуживание

    • Газовая турбина требует дополнительных затрат на техническое обслуживание.
    • Паровая турбина требует меньше затрат на обслуживание.

    Топливо

    • Газовая турбина может использовать в качестве топлива различные горючие газы и жидкости.Например, бензин, дизельное топливо, керосин, спирт, природный газ и водород. Регенеративные топлива, такие как спирт и метан, в последнее время привлекают большое внимание, и газовая турбина хорошо подходит для них.
    • Наиболее распространенным типом топлива для дизельных двигателей является специальный фракционный дистиллят нефтяного мазута, но альтернативы, не полученные из нефти, такие как биодизельное топливо, биомасса в жидкое (BTL) или газ в жидкое (GTL) дизельное топливо, все больше разрабатываются и внедряются.

    Эффективность

    • Эффективность газовой турбины простого цикла может составлять от 20 до 35 процентов.
    • Дизельный двигатель имеет КПД до 41 процента, но чаще всего 30 процентов.

    Пуск

    • Пуск газовой турбины прост и быстр.
    • Запуск дизельного двигателя непрост и занимает много времени.

    Система зажигания и смазки

    • В газовой турбине система зажигания и смазки устроена проще.
    • В дизельном двигателе система зажигания и смазки усложнена по сравнению с газовой турбиной.

    Выбросы NOx

    • В газовой турбине выбросы NOx меньше.
    • Дизельные двигатели выделяют недопустимо высокие уровни NOX.

    Работа, развиваемая на кг воздуха

    • В газовой турбине работа, развиваемая на кг воздуха, больше, чем в дизельном двигателе.
    • В дизельном двигателе работа, развиваемая на кг воздуха, меньше.

    Стоимость топлива

    • В газовой турбине можно использовать более дешевое топливо.
    • Для дизельного двигателя требуется сравнительно более дорогое топливо.

    Размер машины

    • Газовая турбина включает машины малых размеров.
    • Существуют три основные размерные группы дизельных двигателей в зависимости от мощности; малый, средний и большой.

    Внутренняя температура

    • В газовой турбине внутренняя температура достигает 1500 градусов Цельсия.
    • В дизельном двигателе температура поднимается до 600 градусов Цельсия.

    Производство выхлопных газов

    • Газовая турбина производит выхлопных газов в пять раз больше, чем дизельный двигатель.
    • Дизельный двигатель производит меньше выхлопных газов.

    Управление подачей топлива

    • В газовой турбине управление подачей топлива сравнительно затруднено из-за широкого диапазона рабочих скоростей.
    • В дизельном двигателе управление подачей топлива проще.

    Рабочая жидкость

    • Газовая турбина использует воздух или другой газ в качестве рабочей жидкости.
    • В дизельном двигателе топливо сгорает внутри, а продукты сгорания используются в качестве рабочего тела.

    Более высокие скорости

    • Газовая турбина может работать на более высоких скоростях. (40000 об/мин)
    • Дизельный двигатель не может работать на более высоких скоростях.

    Еще несколько моментов о разнице между газовой турбиной и дизельным двигателем, о которых следует помнить:

    • Наиболее отличительной чертой газовых турбин по сравнению с дизельными двигателями является количество газа, которое необходимо перерабатывать при одном и том же объеме двигателя. Газовая турбина может обрабатывать большое количество газа в небольшом двигателе, что приводит к очень высокому соотношению мощности и веса.У дизеля размер будет как у большого грузовика.
    • Газовые турбины имеют очень высокое отношение мощности к массе, они легче и меньше, чем дизельные двигатели той же мощности.
    • Дизельный двигатель имеет более высокий тепловой КПД (КПД двигателя), чем газовая турбина, благодаря очень высокому коэффициенту расширения и характерному сжиганию обедненной смеси, которое обеспечивает рассеивание тепла избыточным воздухом.
    • Газовая турбина наиболее эффективна при максимальной выходной мощности любого практического двигателя внутреннего сгорания.
    • В дизельных двигателях используется гораздо более высокая степень сжатия, чем в газовых турбинах, и эта более высокая степень компенсирует потери воздуха при прокачке внутри двигателя.
    • Газовые турбины имеют преимущество в удельной мощности по сравнению с дизельными двигателями.
    • Газовые турбины дороже дизельных двигателей того же размера. Из-за того, что они вращаются с такой высокой скоростью и из-за высоких рабочих температур, проектирование и производство газовых турбин представляет собой сложную проблему как с инженерной точки зрения, так и с точки зрения материалов.
    • В газовой турбине лопатки постоянно находятся в контакте с горячими газами на протяжении всей работы, тогда как поршень и цилиндр дизельного двигателя подвергаются воздействию высокого давления и высокой температуры в течение очень ограниченного периода времени в течение всего цикла. Следовательно, самая высокая температура в дизельном двигателе выше, чем в газовой турбине.
    • Объемный расход газовых турбин достаточно высок по сравнению с дизельными двигателями.
    • Газовая турбина представляет собой открытую систему, или ее можно назвать системой контрольного объема.С другой стороны, дизельный двигатель является примером замкнутой системы, например, системы управления массой.
    • В газовой турбине, благодаря свойству открытой системы, она непрерывно производит работу. В то время как дизель производит работу только в определенном такте цикла.

    Итак, это все, что вам нужно знать о разнице между газовой турбиной и дизельным двигателем. Если вам понравилась эта статья в Linquip, дайте нам знать, оставив ответ в разделе комментариев. Есть ли какой-либо вопрос, с которым мы можем вам помочь? Не стесняйтесь зарегистрироваться на нашем сайте, чтобы получить самую профессиональную консультацию от наших специалистов.

    (PDF) Принципы работы газовой турбины

    Эффективность цикла Брайтона довольно низкая, прежде всего потому, что значительное количество

    подводимой энергии выбрасывается в окружающую среду. Эта израсходованная энергия обычно находится при относительно высокой температуре, и поэтому ее можно эффективно использовать для производства энергии.

    Одним из возможных применений является комбинированный цикл Брайтона-Ренкина, в котором высокотемпературные выхлопные газы, выходящие из газовой турбины, используются для подачи энергии в котел

    цикла Ренкина, как показано на рис.3.12. Обратите внимание, что температура T

    9

    газов цикла Брайтона, выходящих из котла, меньше температуры T

    3

    пара цикла Ренкина

    , выходящего из котла; это возможно в противоточном теплообменнике

    котла.

    7.7 Одновальная и многовальная конструкция

    Газовая турбина может иметь одновальную или многовальную конфигурацию. В одновальном случае

    газовая турбина спроектирована с примерно одинаковыми перепадами давления

    на всех ступенях расширения, которые механически соединены с газовым компрессором

    и генератором и работают на частоте вращения генератора (обычно 3600 или 1800 об/мин для

    электрические системы 60 Гц и 3000 или 1500 об/мин для электрических систем 50 Гц).В конфигурации с несколькими валами

    компрессор приводится в действие механически набором расширительных ступеней, размеры которых позволяют производить механическую работу, необходимую для компрессора

    , так что этот вал не соединен с электрическим генератором. и может

    вращаться с разной скоростью. Воздух, производимый этим газогенератором, нагревается и

    направляется в турбогенератор: последнюю ступень расширения на отдельном

    валу, который вращается

    с оптимальной скоростью генератора.Газотурбинные электростанции с комбинированным циклом (ПГУ)

    Поставщики

    конфигурируют турбогенераторы в различных конфигурациях.

    Конфигурации с несколькими и одним валом позволяют оптимизировать производительность предприятия, капитальные вложения, доступ для строительства и обслуживания, удобство эксплуатации и минимальные требования к пространству.

    Разработка больших газовых турбин F-класса в течение последнего десятилетия

    шла рука об руку с усилиями производителей по стандартизации конфигураций парогазовых электростанций

    (CCPP), стремясь наилучшим образом использовать новую технологию.Одновальная силовая передача

    (SSPT) была впервые задумана для приложений, использующих газовые турбины

    мощностью более 250 мегаватт. Только позже концепция была расширена до меньших

    блоков в диапазоне 60 мегаватт. Новая компоновка ССПТ позволила построить одиночные

    блока

    мощностью до 450 МВт. SSPT внесли наибольший вклад в электростанции

    , стремясь к экономии затрат и сокращению времени проекта и, следовательно, к снижению риска. В схемах

    ССПТ газовая турбина и паровая турбина соединены с общим генератором

    на одном валу, тогда как в многовальных блоках силовой передачи (МШПТ) до

    три газовые турбины и выделенные им котлы и генераторы совместно обычная паровая турбина

    (см.7.11). SSPT и MSPT созданы для рынков с частотой 50 и 60 Гц.

    Основными преимуществами новой концепции, отмеченными производителями, являются более

    повышенная эксплуатационная гибкость, меньшая занимаемая площадь, упрощенное управление, более короткое время запуска, более

    стандартизированных периферийных систем, а также более высокая эффективность и доступность. Эта разработка требует, чтобы в дополнение к новым техническим проблемам, связанным с газовой турбиной

    160 7 Принципы работы газовой турбины

    Различные типы морских силовых установок, используемых в судоходстве

    Используя силу движения, суда могли маневрировать в воде.Первоначально, хотя количество корабельных силовых установок было ограниченным, в настоящее время существует несколько инновационных, которыми можно оснастить судно.

    Сегодня движение корабля – это не только успешное движение корабля на воде. Это также включает в себя использование наилучшего режима движения для обеспечения более высоких стандартов безопасности для морской экосистемы наряду с экономической эффективностью.

    Некоторые из различных типов силовых установок, используемых на судах, можно перечислить следующим образом:

    1.Дизельный двигатель

    Дизельная силовая установка является наиболее часто используемой морской силовой установкой, преобразующей механическую энергию из тепловых сил. Дизельные двигательные установки в основном используются практически на всех типах судов, а также на небольших катерах и прогулочных судах.

    2. Ветродвигатели

    Ветродвигатели появились как альтернатива тем системам, которые выбрасывают в морскую атмосферу огромное количество газов CO 2 . Однако морские силовые установки с ветряными турбинами не начали широко использоваться на крупных коммерческих судах из-за необходимости постоянного ветра.Две ветряные движители для кораблей, которые в последнее время стали движителями воздушного змея и парусного движителя для торговых судов.

    3. Ядерные двигатели

    Военно-морские суда используют ядерные морские силовые установки. Ядерная двигательная установка, использующая процесс ядерного деления, представляет собой очень сложную систему, состоящую из водяных реакторов и другого оборудования для питания судна. Ядерные реакторы на кораблях также используются для выработки электроэнергии для корабля. Также планируется построить несколько торговых судов с этой силовой установкой

    .

     

    4.Газотурбинный двигатель

    Газотурбинная силовая установка используется как для военно-морских, так и для невоенных кораблей. В случае военно-морских кораблей газотурбинная двигательная установка способствует более быстрому движению кораблей, что необходимо в случае нападения на корабль.

    5. Двигатель на топливных элементах

    Двигательные установки на топливных элементах используют водород в качестве основного топливного компонента. Электричество создается в топливном элементе без какого-либо сгорания. Этот процесс является чистым и поэтому считается очень важной альтернативной морской силовой установкой.Существуют различные типы двигателей под головкой топливных элементов, такие как PEM (фотонно-обменная мембрана) и системы с расплавленным карбонатом.

    6. Двигатель на биодизельном топливе

    Биодизельный двигатель рассматривался как потенциальная морская силовая установка будущего. В настоящее время проводятся испытания, чтобы выяснить жизнеспособность этой силовой установки, которая, как ожидается, будет полностью запущена к 2017 году.

    7. Солнечная электростанция

    Солнечная двигательная установка для кораблей была впервые использована в 2008 году.Преимущества солнечной тяги включают значительное сокращение выбросов ядовитого углекислого газа. Солнечные двигатели способны генерировать мощность до 40 киловатт (кВт).

    8. Паровая турбина

    Паротурбинная тяга предполагает использование угля или другого парообразующего топлива для приведения судна в движение. Морская двигательная установка с паровой турбиной широко использовалась в период с конца 19 до начала 20 века.

    9.Дизель-электрическая силовая установка

    Проще говоря, в дизель-электрических судовых силовых установках используется комбинация генератора, работающего от электричества, и дизельного двигателя. Технология используется с начала 1900-х годов. В наши дни подводные лодки и торговые суда используют дизель-электрическую двигательную установку для собственного движения.

    10. Водометный движитель

    Водометный движитель используется с 1954 года. Важнейшим преимуществом водометного движителя является то, что он не создает шума и обеспечивает высокую скорость движения судов.Напротив, водометный движитель как корабельная силовая установка обходится дороже в обслуживании, что может вызвать проблемы у пользователя.

    11. Газовое топливо или трехтопливный двигатель Топливо

    СПГ теперь используется для сжигания в главном двигателе после внесения некоторых изменений в двигатель для уменьшения выбросов от корабля. Он известен как тритопливо, потому что может сжигать газовое топливо, дизельное топливо и тяжелое топливо.

     

    Различные типы двигательных установок предлагают судну свои уникальные преимущества.В зависимости от необходимости и требований необходимо установить наилучший тип корабельной силовой установки. Только тогда судно сможет обеспечить оптимальную эксплуатационную емкость.

    Вы также можете прочитать – Ротор Флеттнера для кораблей – Использование, история и проблемы

    Теги: морская тяга корабельная тяга

    Использование газовых турбин в военной технике | Военная вики

    «Микротурбина» перенаправляется сюда. Чтобы узнать о турбинах в электричестве, см. Ветряная турбина . Чтобы узнать о турбинах в целом, см. Турбина .

    Примеры конфигураций газовых турбин: (1) турбореактивный, (2) турбовинтовой, (3) турбовальный (электрогенератор), (4) ТРДД большой двухконтурности, (5) ТРДД малой двухконтурности с дожиганием.

    Газовая турбина , также называемая турбиной внутреннего сгорания , представляет собой тип двигателя внутреннего сгорания. Он имеет расположенный выше по потоку вращающийся компрессор, соединенный с расположенной ниже по потоку турбиной, и камеру сгорания между ними.

    Основная работа газовой турбины аналогична работе паровой электростанции, за исключением того, что вместо воды используется воздух.Свежий атмосферный воздух проходит через компрессор, который доводит его до более высокого давления. Затем энергия добавляется путем распыления топлива в воздух и его воспламенения, так что при сгорании образуется высокотемпературный поток. Этот высокотемпературный газ высокого давления поступает в турбину, где он расширяется до давления выхлопа , создавая в процессе валовую работу . Работа вала турбины используется для привода компрессора и других устройств, таких как электрический генератор, который может быть соединен с валом.Энергия, которая не используется для работы вала, выходит в выхлопных газах, поэтому они имеют либо высокую температуру, либо высокую скорость. Назначение газовой турбины определяет конструкцию, чтобы максимально использовать наиболее желательную форму энергии. Газовые турбины используются для питания самолетов, поездов, кораблей, электрических генераторов и даже танков. [1]

    История

    • 50: Паровозик Героя ( aeolipile ) — Судя по всему, паровой двигатель Героя считался не более чем игрушкой, и поэтому его полный потенциал не реализовывался веками.
    • 1500: «Каминный домкрат» был нарисован Леонардо да Винчи: горячий воздух от огня поднимается через одноступенчатый осевой ротор турбины, установленный в вытяжном канале камина и вращающий вертел с помощью зубчато-цепного соединения.
    • 1629: Струи пара вращали импульсную турбину, которая затем приводила в действие работающую штамповочную мельницу с помощью конического зубчатого колеса, разработанного Джованни Бранка.
    • 1678: Фердинанд Вербист построил модель экипажа, работающую на паровой струе.

      Эскиз газовой турбины Джона Барбера из его патента

    • 1791: Джон Барбер, англичанин, получил патент на первую настоящую газовую турбину.В его изобретении использовалось большинство элементов, присутствующих в современных газовых турбинах. Турбина была предназначена для привода безлошадной повозки. [2]
    • 1872: Газотурбинный двигатель был разработан Францем Штольце, но двигатель никогда не работал на собственной мощности.
    • 1894: Сэр Чарльз Парсонс запатентовал идею приведения корабля в движение с помощью паровой турбины и построил демонстрационное судно Turbinia , которое в то время было самым быстрым судном на плаву. Этот принцип движения все еще используется.
    • 1895: Три 4-тонных генератора радиального потока Parsons мощностью 100 кВт были установлены на Кембриджской электростанции и использовались для питания первой электрической схемы уличного освещения в городе.
    • 1899: Чарльз Гордон Кертис запатентовал первый газотурбинный двигатель в США («Устройство для производства механической энергии», патент № US635,919). [3] [4]
    • 1900: Сэнфорд Александр Мосс защитил диссертацию по газовым турбинам. В 1903 году Мосс стал инженером отдела паровых турбин General Electric в Линне, штат Массачусетс. [5] Находясь там, он применил некоторые из своих концепций при разработке турбокомпрессора. В его конструкции использовалось небольшое турбинное колесо, приводимое в движение выхлопными газами, для вращения нагнетателя. [5]
    • 1903: Норвежец Эгидиус Эллинг смог построить первую газовую турбину, которая могла производить больше энергии, чем необходимо для работы ее собственных компонентов, что считалось достижением в то время, когда знания об аэродинамике были ограничены. Используя роторные компрессоры и турбины, он производил 11 л.с. (по тем временам много). [ ссылка необходима ]
    • 1906: Газотурбинный двигатель Арменго-Лемаля во Франции с камерой сгорания с водяным охлаждением.
    • 1910: Импульсная турбина Хольцварта (импульсное сгорание) достигла мощности 150 киловатт.
    • 1913: Никола Тесла запатентовал турбину Теслы, основанную на эффекте пограничного слоя.
    • 1920-е годы Практическая теория течения газа через каналы была развита в более формальную (и применимую к турбинам) теорию течения газа мимо аэродинамических профилей А.А. Гриффит, в результате чего в 1926 г. была опубликована книга «Аэродинамическая теория проектирования турбин» . В 1929 году Королевским авиационным институтом были разработаны рабочие стендовые конструкции осевых турбин, подходящих для привода воздушного винта, доказавших эффективность аэродинамической формы лопастей.
    • 1930: Не обнаружив интереса со стороны Королевских ВВС к своей идее, Фрэнк Уиттл запатентовал конструкцию центробежной газовой турбины для реактивного движения.Первое успешное использование его двигателя произошло в апреле 1937 года.
    • 1932: BBC Brown, Boveri & Cie из Швейцарии начинает продажу осевых компрессоров и турбинных турбоагрегатов в составе парогенераторного котла Velox с турбонаддувом. По принципу газовой турбины трубы испарения пара расположены внутри камеры сгорания газовой турбины; Первый завод Velox был построен в Мондевиле, Франция. [6]
    • 1934: Рауль Патерас де Пескара запатентовал свободнопоршневой двигатель в качестве газогенератора для газовых турбин. [ ссылка необходима ]
    • 1936: Ганс фон Охайн и Макс Хан в Германии разрабатывали собственную запатентованную конструкцию двигателя. [ ссылка необходима ]
    • 1936 Whittle с другими, поддерживаемыми инвестиционными формами Power Jets Ltd [ ссылка необходима ]
    • 1937 год, работает первый двигатель Power Jets, и он впечатляет Генри Тизарда, так что он обеспечивает государственное финансирование для его дальнейшего развития. [ ссылка необходима ]
    • 1939: Первая газовая турбина мощностью 4 МВт от BBC Brown, Boveri & Cie.для аварийной электростанции в Невшателе, Швейцария. [7]
    • 1946 г. Национальное предприятие по производству газовых турбин, сформированное из Power Jets и турбинного подразделения RAE, объединяет работу Уиттла и Хейна Константа

      Газы, проходящие через идеальную газовую турбину, подвергаются трем термодинамическим процессам. Это изоэнтропическое сжатие, изобарическое (постоянное давление) горение и изоэнтропическое расширение.Вместе они составляют цикл Брайтона.

      В практической газовой турбине газы сначала ускоряются либо в центробежном, либо в осевом компрессоре. Затем эти газы замедляются с помощью расширяющегося сопла, известного как диффузор; эти процессы повышают давление и температуру потока. В идеальной системе это изоэнтропия. Однако на практике энергия теряется в виде тепла из-за трения и турбулентности. Затем газы проходят из диффузора в камеру сгорания или аналогичное устройство, где добавляется тепло.В идеальной системе это происходит при постоянном давлении (изобарический подвод тепла). Поскольку давление не меняется, удельный объем газов увеличивается. В практических ситуациях этот процесс обычно сопровождается небольшой потерей давления из-за трения. Наконец, этот больший объем газов расширяется и ускоряется направляющими лопатками сопла, прежде чем энергия будет извлечена турбиной. В идеальной системе эти газы изоэнтропически расширяются и выходят из турбины под своим первоначальным давлением.На практике этот процесс не является изоэнтропическим, так как энергия снова теряется на трение и турбулентность.

      Если устройство предназначено для приведения в действие вала промышленного генератора или турбовинтового двигателя, выходное давление будет максимально приближено к входному давлению. На практике необходимо, чтобы на выходе оставалось некоторое давление, чтобы полностью удалить выхлопные газы. В случае реактивного двигателя из потока извлекается только достаточное давление и энергия для привода компрессора и других компонентов.Остальные газы под высоким давлением ускоряются, образуя струю, которую можно использовать, например, для приведения в движение самолета.

      Цикл Брайтона

      Как и во всех циклических тепловых двигателях, более высокие температуры сгорания могут обеспечить более высокий КПД. Однако температуры ограничены способностью стали, никеля, керамики или других материалов, из которых состоит двигатель, выдерживать высокие температуры и нагрузки. Для борьбы с этим многие турбины оснащены сложными системами охлаждения лопаток.

      Как правило, чем меньше двигатель, тем выше должна быть скорость вращения вала (валов) для поддержания максимальной скорости. Скорость конца лопатки определяет максимальное соотношение давлений, которое может быть достигнуто турбиной и компрессором. Это, в свою очередь, ограничивает максимальную мощность и КПД, которые может получить двигатель. Чтобы скорость острия оставалась постоянной, если диаметр ротора уменьшить вдвое, скорость вращения должна удвоиться. Например, большие реактивные двигатели работают со скоростью около 10 000 об/мин, а микротурбины вращаются со скоростью 500 000 об/мин. [8]

      Механически газовые турбины могут быть значительно менее сложными, чем поршневые двигатели внутреннего сгорания. Простые турбины могут иметь одну движущуюся часть: узел вала/компрессора/турбины/альтернативного ротора (см. изображение выше), не считая топливной системы. Однако требуемая точность изготовления компонентов и термостойких сплавов, необходимых для высокой эффективности, часто делают конструкцию простой турбины более сложной, чем поршневые двигатели.

      Более сложные турбины (такие, как в современных реактивных двигателях) могут иметь несколько валов (золотников), сотни лопастей турбины, подвижные лопасти статора и обширную систему сложных трубопроводов, камер сгорания и теплообменников.

      Типы газовых турбин

      Реактивные двигатели

      Типовой осевой турбореактивный двигатель J85 в разрезе для демонстрации. Поток слева направо, многоступенчатый компрессор слева, камеры сгорания в центре, двухступенчатая турбина справа.

      Воздушно-реактивные двигатели представляют собой газовые турбины, оптимизированные для создания тяги за счет выхлопных газов или канальных вентиляторов, соединенных с газовыми турбинами. Реактивные двигатели, которые создают тягу за счет прямого импульса выхлопных газов, часто называют турбореактивными, тогда как те, которые создают тягу с добавлением канального вентилятора, часто называют турбовентиляторными или (реже) вентиляторными реактивными двигателями.

      Газовые турбины также используются во многих жидкостных ракетах. Газовые турбины используются для питания турбонасоса, что позволяет использовать легкие баки низкого давления, что значительно экономит сухую массу.

      Турбовинтовые двигатели

      Турбовинтовой двигатель — это тип газотурбинного двигателя, который приводит в движение внешний воздушный винт с помощью редуктора. Турбовинтовые двигатели обычно используются на небольших дозвуковых самолетах, но некоторые крупные военные и гражданские самолеты, такие как Airbus A400M, Lockheed L-188 Electra и Туполев Ту-95, также используют турбовинтовые двигатели.

      Авиационные газовые турбины

      Схема лопатки турбины высокого давления

      Производные авиационные двигатели также используются в производстве электроэнергии благодаря их способности отключаться и быстрее справляться с изменениями нагрузки, чем промышленные машины. Они также используются в морской промышленности для уменьшения веса. General Electric LM2500, General Electric LM6000, Rolls-Royce RB211 и Rolls-Royce Avon являются распространенными моделями машин этого типа. [ ссылка необходима ]

      Газовые турбины наземных транспортных средств

      Rover JET1 1950 года выпуска

      Модель STP Oil Treatment Special 1967 года выпуска на выставке в Зале славы автодрома Индианаполиса, где показана газовая турбина Pratt & Whitney.

      Howmet TX 1968 года выпуска, единственный гоночный автомобиль с турбинным двигателем, выигравший гонку.

      Газовые турбины часто используются на кораблях, локомотивах, вертолетах, танках и, в меньшей степени, на автомобилях, автобусах и мотоциклах.

      Ключевое преимущество реактивных и турбовинтовых двигателей для движения самолетов — их превосходные характеристики на большой высоте по сравнению с поршневыми двигателями, особенно без наддува, — не имеет значения для большинства автомобильных применений. Их преимущество в мощности к весу, хотя и менее критично, чем для самолетов, все же важно.

      Газовые турбины представляют собой мощный двигатель в очень маленьком и легком корпусе. Однако они не так отзывчивы и эффективны, как небольшие поршневые двигатели, в широком диапазоне оборотов и мощностей, необходимых для транспортных средств. В серийных гибридных транспортных средствах, поскольку приводные электродвигатели механически отделены от двигателя, вырабатывающего электроэнергию, проблемы с реагированием, низкой производительностью на низкой скорости и низкой эффективностью при низкой мощности имеют гораздо меньшее значение. Турбина может работать на скорости, оптимальной для ее выходной мощности, а батареи и суперконденсаторы могут подавать энергию по мере необходимости, при этом двигатель включается и выключается, чтобы он работал только с высокой эффективностью.Появление бесступенчатой ​​трансмиссии также может решить проблему отзывчивости.

      Резервуары

      Морские пехотинцы из 1-го танкового батальона загружают многотопливную турбину Honeywell AGT1500 обратно в танк в лагере Койот, Кувейт, февраль 2003 г. для использования в танках с середины 1944 г. Первые газотурбинные двигатели, использовавшиеся для боевой бронированной машины GT 101, были установлены на танке «Пантера». [9] Второе использование газовой турбины в боевой бронированной машине произошло в 1954 году, когда агрегат PU2979, специально разработанный для танков компанией CA Parsons & Co., был установлен и испытан на британском танке Conqueror. [10] Stridsvagn 103 был разработан в 1950-х годах и стал первым серийным основным боевым танком с газотурбинным двигателем. С тех пор газотурбинные двигатели использовались в качестве ВСУ на некоторых танках и в качестве основных силовых установок, в частности, на советских/российских Т-80 и американских танках M1 Abrams.Они легче и меньше дизелей при той же устойчивой выходной мощности, но модели, установленные на сегодняшний день, менее экономичны, чем эквивалентные дизели, особенно на холостом ходу, поскольку для достижения той же боевой дальности требуется больше топлива. В последующих моделях M1 эта проблема была решена с помощью аккумуляторных батарей или вторичных генераторов для питания систем танка в неподвижном состоянии, что позволило сэкономить топливо за счет уменьшения необходимости холостого хода главной турбины. На Т-80 можно установить три больших внешних топливных бака для увеличения радиуса действия.Россия прекратила производство Т-80 в пользу дизельного Т-90 (на базе Т-72), а Украина разработала дизельный Т-80УД и Т-84 с мощностью, близкой к газовой. -турбинный бак. Дизельная силовая установка французского танка Leclerc оснащена гибридной системой наддува Hyperbar. где турбонагнетатель двигателя полностью заменен небольшой газовой турбиной, которая также работает как вспомогательный турбонагнетатель выхлопных газов дизельного двигателя, позволяя регулировать уровень наддува независимо от оборотов двигателя и достигать более высокого пикового давления наддува (чем с обычными турбонагнетателями).Эта система позволяет использовать меньший рабочий объем и более легкий двигатель в качестве силовой установки танка и эффективно устраняет турбояму. Эта специальная газовая турбина/турбокомпрессор также может работать независимо от основного двигателя как обычная ВСУ.

      Турбина теоретически надежнее и проще в обслуживании, чем поршневой двигатель, поскольку имеет более простую конструкцию с меньшим количеством движущихся частей, но на практике детали турбины изнашиваются быстрее из-за их более высоких рабочих скоростей. Лопасти турбины очень чувствительны к пыли и мелкому песку, поэтому при работе в пустыне воздушные фильтры необходимо устанавливать и менять несколько раз в день.Неправильно установленный фильтр, а также пуля или осколок снаряда, пробившие фильтр, могут повредить двигатель. Поршневые двигатели (особенно с турбонаддувом) также нуждаются в хорошо обслуживаемых фильтрах, но они более устойчивы, если фильтр выходит из строя.

      Как и большинство современных дизельных двигателей, используемых в танках, газовые турбины обычно являются многотопливными двигателями.

      Морские приложения

      Морской

      Газовая турбина от MGB 2009

      Газовые турбины используются на многих военно-морских кораблях, где они ценятся за их высокую удельную мощность и результирующее ускорение их кораблей и способность быстро трогаться с места.

      Первым военным кораблем с газотурбинным двигателем был моторный артиллерийский катер Королевского флота MGB 2009 (ранее MGB 509 ), переоборудованный в 1947 году. Metropolitan-Vickers оснастил свой реактивный двигатель F2/3 силовой турбиной. Паровой артиллерийский катер Grey Goose был переоборудован под газовые турбины Rolls-Royce в 1952 году и эксплуатировался в этом качестве с 1953 года. первые корабли, созданные специально для газотурбинных двигателей. [12]

      Первыми крупными кораблями с частично газотурбинными двигателями были фрегаты Королевского флота Type 81 (Tribal class) с комбинированными парогазовыми силовыми установками. Первый, HMS Ashanti , был сдан в эксплуатацию в 1961 году.

      В 1961 году ВМС Германии спустили на воду первый фрегат типа Köln с двумя газовыми турбинами Brown, Boveri & Cie в первой в мире комбинированной дизельной и газовой силовой установке.

      Военно-морской флот Дании имел 6 торпедных катеров Søløven класса (экспортная версия британского быстроходного патрульного катера класса Brave) на вооружении с 1965 по 1990 год, на которых было 3 морских газовых турбины Bristol Proteus (позже RR Proteus) мощностью 9510 кВт. (12 750 л.с.) вместе, а также два дизельных двигателя General Motors мощностью 340 кВт (460 л.с.) для лучшей экономии топлива на более низких скоростях. [13] Они также произвели 10 торпедных катеров / ракетных катеров класса Willemoes (на вооружении с 1974 по 2000 г.), на которых было установлено 3 газовых турбины Rolls Royce Marine Proteus, также мощностью 9 510 кВт (12 750 л.с.), такие же, как катера класса Søløven. и 2 дизельных двигателя General Motors мощностью 600 кВт (800 л. с.), а также для улучшения экономии топлива на малых скоростях. [14]

      В период с 1966 по 1967 год ВМС Швеции произвели 6 торпедных катеров класса Spica с 3 турбинами Bristol Siddeley Proteus 1282, каждая мощностью 3210 кВт (4300 л.с.).Позже к ним присоединились 12 модернизированных кораблей класса Norrköping с теми же двигателями. С заменой кормовых торпедных аппаратов на противокорабельные ракеты они служили ракетными катерами, пока последний не был списан в 2005 году. Газовая турбина Rolls-Royce Olympus TMB3 мощностью 16 410 кВт (22 000 л.с.) и три судовых дизеля Wärtsilä для более низких скоростей. Это были самые быстрые корабли финского флота; они регулярно развивали скорость 35 узлов, а 37.3 узла на ходовых испытаниях. Турунмаас был оплачен в 2002 году. Karjala сегодня является кораблем-музеем в Турку, а Turunmaa служит плавучим механическим цехом и учебным кораблем для Политехнического колледжа Сатакунта.

      Следующей серией крупных военно-морских кораблей были четыре канадских вертолетоносца класса Iroquois, впервые введенных в строй в 1972 году. Они использовали 2 главных маршевых двигателя ft-4, 2 маршевых двигателя ft-12 и 3 генератора Solar Saturn мощностью 750 кВт.

      Первый У.Газотурбинным кораблем S. был катер Point Thatcher Береговой охраны США, введенный в эксплуатацию в 1961 году и приводившийся в движение двумя турбинами мощностью 750 кВт (1000 л.с.) с гребными винтами с регулируемым шагом. [16] Более крупные резаки Hamilton класса High Endurance Cutters были первым классом более крупных резаков, в которых использовались газовые турбины, первая из которых (USCGC Hamilton ) была введена в эксплуатацию в 1967 году. С тех пор они приводили в действие Фрегаты ВМС США Perry класса , Spruance класса и Arleigh Burke класса , а также Ticonderoga класса ракетных крейсеров.USS Makin Island , модифицированный десантный корабль класса Wasp , должен стать первым десантным кораблем ВМФ с газовыми турбинами. Судовая газовая турбина работает в более агрессивной атмосфере из-за присутствия морской соли в воздухе и топливе и использования более дешевого топлива.

      Достижения в области технологий

      Технология газовых турбин неуклонно развивалась с момента ее создания и продолжает развиваться. В разработке активно производятся как газовые турбины меньшего размера, так и более мощные и экономичные двигатели.Этим достижениям способствуют компьютерное проектирование (в частности, CFD и анализ методом конечных элементов) и разработка передовых материалов: основные материалы с превосходной жаропрочностью (например, монокристаллические жаропрочные сплавы, которые демонстрируют аномалию предела текучести) или термобарьерные покрытия, которые защищают структурный материал от все более высоких температур. Эти усовершенствования обеспечивают более высокие степени сжатия и температуры на входе в турбину, более эффективное сгорание и лучшее охлаждение деталей двигателя.

      Эффективность простого цикла ранних газовых турбин была практически удвоена за счет промежуточного охлаждения, регенерации (или рекуперации) и повторного нагрева. Эти улучшения, конечно же, достигаются за счет увеличения первоначальных и эксплуатационных затрат, и они не могут быть оправданы, если снижение затрат на топливо не компенсирует увеличение других затрат. Относительно низкие цены на топливо, общее желание отрасли минимизировать затраты на установку и огромное увеличение эффективности простого цикла примерно до 40 процентов не оставляли желания выбирать эти модификации. [17]

      Что касается выбросов, задача состоит в том, чтобы повысить температуру на входе в турбину и в то же время снизить пиковую температуру пламени, чтобы добиться более низких выбросов NOx и соответствовать последним нормам выбросов. В мае 2011 года компания Mitsubishi Heavy Industries достигла температуры на входе в турбину 1600 °C на газовой турбине мощностью 320 МВт и 460 МВт на установках для выработки электроэнергии с комбинированным циклом, в которых общий тепловой КПД превышает 60 %. [18]

      Подшипники из фольги, соответствующие требованиям, были коммерчески представлены в газовых турбинах в 1990-х годах.Они могут выдерживать более ста тысяч циклов пуска/останова и устраняют необходимость в масляной системе. Применение микроэлектроники и технологии переключения мощности позволило разработать коммерчески жизнеспособное производство электроэнергии с помощью микротурбин для распределения и движения транспортных средств.

      Преимущества и недостатки газотурбинных двигателей

      Артикул этого раздела: [19]

      Преимущества газотурбинных двигателей

      • Очень высокая удельная мощность по сравнению с поршневыми двигателями;
      • Меньше, чем большинство поршневых двигателей той же номинальной мощности.
      • Движется только в одном направлении с гораздо меньшей вибрацией, чем поршневой двигатель.
      • Меньше движущихся частей, чем в поршневых двигателях.
      • Более высокая надежность, особенно в приложениях, где требуется устойчивая высокая выходная мощность
      • Отработанное тепло почти полностью рассеивается в выхлопе. Это приводит к высокотемпературному выхлопному потоку, который очень удобен для кипячения воды в комбинированном цикле или для когенерации.
      • Низкое рабочее давление.
      • Высокие рабочие скорости.
      • Низкая стоимость и расход смазочного масла.
      • Может работать на самых разных видах топлива.
      • Очень низкие токсичные выбросы CO и HC за счет избытка воздуха, полного сгорания и отсутствия «гашения» пламени на холодных поверхностях

      Недостатки газотурбинных двигателей

      • Цена очень высока
      • Менее эффективен, чем поршневые двигатели на холостом ходу
      • Более длительный запуск, чем у поршневых двигателей
      • Менее чувствительны к изменениям потребляемой мощности по сравнению с поршневыми двигателями
      • Характерный вой трудно подавить

      Каталожные номера

      1. Введение в инженерную термодинамику , Ричард Э.Зоннтаг, Клаус Борргнакке, 2007 г. Проверено 13 марта 2013 г.
      2. ↑ «Лаборатория газовых турбин Массачусетского технологического института». Web.mit.edu. 1939-08-27. http://web.mit.edu/aeroastro/labs/gtl/early_GT_history.html. Проверено 13 августа 2012 г. .
      3. ↑ «Патент US0635919». Freepatentsonline.com. http://www.freepatentsonline.com/0635919.pdf. Проверено 13 августа 2012 г. .
      4. ↑ «История — биографии, достопримечательности, патенты». КАК Я. 10 марта 1905 г. http://www.asme.org/Communities/History/Resources/Curtis_Charles_Gordon.см Проверено 13 августа 2012 г. .
      5. 5.0 5.1 Лейес, стр. 231-232.
      6. ↑ «Университет Бохума», журнал In Touch, 2005 г., стр. 5 (PDF) . http://www.ruhr-uni-bochum.de/fem/pdf/in-touch-magazin2005.pdf. Проверено 13 августа 2012 г. .
      7. ↑ Эккардт, Д. и Руфли, П. «Передовые технологии газовых турбин — ABB / BBC History First», ASME J. Eng. Газовая турбина. Власть, 2002, с. 124, 542-549
      8. ↑ Воманс, Т.; Влёгельс, П.; Пирс, Дж.; Аль-Бендер, Ф.; Рейнартс, Д.(2006). «Ротородинамическое поведение ротора микротурбины на воздушных подшипниках: методы моделирования и экспериментальная проверка, стр. 182» (PDF) . Международная конференция по шумовой и вибрационной инженерии. http://www.isma-isaac.be/publications/PMA_MOD_publications/ISMA2006/181-198.pdf. Проверено 7 января 2013 г. .
      9. ↑ Кей, Энтони, Разработка немецких реактивных двигателей и газовых турбин, 1930–1945 , Airlife Publishing, 2002 г.
      10. ↑ Ричард М. Огоркевич, Jane’s — The Technology of Tanks , Информационная группа Джейн, с.259
      11. ↑ Уолш, Филип П.; Пол Флетчер (2004). Производительность газовой турбины (2-е изд.). Джон Уайли и сыновья. п. 25. ISBN 978-0-632-06434-2.
      12. ↑ «Первая морская газовая турбина, 1947 год» . Scienceandsociety.co.uk. 23 апреля 2008 г. http://www.scienceandsociety.co.uk/results.asp?image=10421693. Проверено 13 августа 2012 г. .
      13. Торпедный катер класса Søløven, 1965 г.
      14. Торпедный/ракетный катер класса Willemoes, 1974 г.
      15. ↑ Быстрый ракетный катер
      16. ↑ «Веб-сайт историка береговой охраны США, USCGC »Point Thatcher» (WPB-82314)» (PDF) .http://www.uscg.mil/history/webcutters/Point_Thatcher.pdf. Проверено 13 августа 2012 г. .
      17. ↑ Ченгель, Юнус А. и Майкл А. Болес. «9-8». Термодинамика: инженерный подход. 7-е изд. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 2011. 510. Печать.
      18. ↑ «MHI достигла температуры на входе в турбину 1600 ° C при испытательной эксплуатации газовой турбины серии J с самым высоким в мире тепловым КПД» . Мицубиси Хэви Индастриз. 26 мая 2011 г. http://www.mhi.co.jp/en/news/story/1105261435.html.
      19. ↑ Брейн, Маршалл (01.04.2000).»Как это работает». Science.howstuffworks.com. http://science.howstuffworks.com/turbine2.htm. Проверено 13 августа 2012 г. .

      Дальнейшее чтение

      • Стационарные газовые турбины внутреннего сгорания, включая масло и систему контроля превышения скорости, описание
      • «Технология авиационных газотурбинных двигателей» Ирвина Э. Тригера, почетного профессора Университета Пердью, Макгроу-Хилл, отделение Гленко, 1979 г., ISBN 0-07-065158-2 .
      • «Теория газовых турбин» Е.И.В. Сараванамуттоо, GFCРоджерс и Х. Коэн, Pearson Education, 2001, 5-е изд., ISBN 0-13-015847-X.
      • Лейес II, Ричард А.; Уильям А. Флеминг (1999). История малых газотурбинных авиационных двигателей Северной Америки . Вашингтон, округ Колумбия: Смитсоновский институт. ISBN 1-56347-332-1.
      • RM «Фред» Клаасс и Кристофер ДеллаКорте, «В поисках безмасляных газотурбинных двигателей», Технические документы SAE, № 2006-01-3055, доступно по адресу: http://www.sae.org/technical/papers /2006-01-3055.
      • «Модели реактивных двигателей» Томаса Кампса ISBN 0-9510589-9-1 Публикации Traplet
      • Авиационные двигатели и газовые турбины , второе издание Джека Л.Керреброк, MIT Press, 1992, ISBN 0-262-11162-4.
      • «Судебно-медицинское расследование происшествия с газовой турбиной [1]» Джона Моллоя, M&M Engineering
      • «Производительность газовой турбины, 2-е издание» Филипа Уолша и Пола Флетчера, Wiley-Blackwell, 2004, ISBN 978-0-632-06434-2 http://eu.wiley.com/WileyCDA/WileyTitle/productCd-063206434X. html

      Внешние ссылки

      Воздушное охлаждение на входе в турбину

      Как работает паровая турбина?

      Большая часть электроэнергии в Соединенных Штатах производится с помощью паровых турбинных двигателей — согласно У.По данным Министерства энергетики США, более 88 процентов энергии в США производится с помощью паровых турбин на центральных электростанциях, таких как солнечные теплоэлектростанции, угольные и атомные электростанции. Предлагая более высокую эффективность и низкую стоимость, паровые турбины стали неотъемлемой частью многих американских энергетических отраслей.

      Первая паровая турбина

      Первая современная паровая турбина была разработана сэром Чарльзом А. Парсонсом в 1884 году. Эта турбина использовалась для освещения выставки в Ньюкасле, Англия, и произвела всего 7 штук.5 кВт энергии. Теперь паротурбинные генераторы могут производить более 1000 МВт энергии на крупных электростанциях. Хотя со времен Parsons мощность генерации значительно увеличилась, конструкция осталась прежней. Но каким бы интуитивным ни был дизайн Парсонса, он не так прост, как движение пара по лопастям. Он был основан на втором законе термодинамики и теореме Карно (), которая утверждает, что чем выше температура пара, тем выше КПД электростанции. Давайте углубимся в то, как пар помогает питать большинство электростанций страны.

      Как из пара получается так много энергии?

      Возвращаясь к школьной физике, вода кипит при 100°C. В этот момент молекулы расширяются, и мы получаем испарившуюся воду — пар. Используя энергию, содержащуюся в быстро расширяющихся молекулах, пар обеспечивает поразительную эффективность производства энергии.

      Учитывая высокую температуру и давление пара, неудивительно, что имели место случаи несчастных случаев из-за неправильного использования или неправильной установки предохранительных клапанов.Один из самых громких инцидентов произошел на АЭС «Три-Майл-Айленд». Все сводилось к нарастанию давления пара, когда перестали работать насосы, подающие воду к парогенераторам.

      Как работает паровая турбина?

      Проще говоря, паровая турбина работает, используя источник тепла (газ, уголь, атомную энергию, солнечную энергию) для нагрева воды до чрезвычайно высоких температур, пока она не превратится в пар. Когда этот пар проходит мимо вращающихся лопастей турбины, он расширяется и охлаждается.Таким образом, потенциальная энергия пара превращается в кинетическую энергию вращающихся лопаток турбины. Поскольку паровые турбины генерируют вращательное движение, они особенно подходят для привода электрических генераторов для выработки электроэнергии. Турбины соединены с генератором с осью, которая, в свою очередь, производит энергию через магнитное поле, производящее электрический ток.

      Как работают лопасти турбины?

      Лопасти турбины предназначены для управления скоростью, направлением и давлением пара, проходящего через турбину.В крупных турбинах к ротору прикреплены десятки лопастей, обычно в разных наборах. Каждый набор лопастей помогает извлекать энергию из пара, сохраняя при этом оптимальное давление.

      Этот многоступенчатый подход означает, что лопасти турбины снижают давление пара очень небольшими приращениями на каждой ступени. Это, в свою очередь, снижает усилия на них и значительно улучшает общую мощность турбины.

      Важность гибкого управления для вращающихся турбинных машин

      При таком большом количестве энергии, проходящей через паровые турбины, необходимы механизмы управления, которые могли бы регулировать их скорость, управлять потоком пара и изменять температуру внутри системы.Поскольку большинство паровых турбин используются на крупных электростанциях, требующих нагрузки по требованию, возможность регулировать поток пара и общую выработку энергии является необходимостью.

      Как системы управления Petrotech могут повысить эффективность вашего паротурбинного генератора

      Изобретение паровой турбины изменило нашу способность производить энергию в больших масштабах. И даже с таким, казалось бы, простым, как пар, проходящий через набор лопастей, легко увидеть, что эти механизмы довольно сложны.Таким образом, им нужна рефлексивная, интеллектуальная система управления паровой турбиной, в которой можно отслеживать и контролировать их работу. Усовершенствованные системы управления паровыми турбинами Petrotech для приводов компрессоров и генераторов имеют интегрированный пакет управления, обеспечивающий управление скоростью и мощностью. Наша продукция включает интегрированные системы управления газовыми и паровыми турбинами, генераторами, компрессорами, насосами и вспомогательным оборудованием. Чтобы узнать больше о наших системах управления паровыми турбинами, ознакомьтесь с нашими официальными документами по усовершенствованным системам управления паровыми турбинами для генераторов и механических приводов.

      курсов PDH онлайн. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

      «Мне нравится широта ваших курсов HVAC; не только экологичность или энергосбережение

      курсы.»

       

       

      Рассел Бейли, ЧП

      Нью-Йорк

      «Это укрепило мои текущие знания и научило меня еще нескольким новым вещам

      для раскрытия мне новых источников

      информации.»

       

      Стивен Дедак, ЧП

      Нью-Джерси

      «Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они были

      очень быстро отвечают на вопросы.

      Это было на высшем уровне. Будет использоваться

      еще раз. Спасибо.»

      Блэр Хейворд, ЧП

      Альберта, Канада

      «Легкий в использовании веб-сайт.Хорошо организовано. Я действительно воспользуюсь вашими услугами снова.

      Я передам вашу компанию

      имя для других на работе.»

       

      Рой Пфлейдерер, ЧП

      Нью-Йорк

      «Справочный материал был превосходным, и курс был очень информативным, тем более что я думал, что уже знаком

      с реквизитами Канзас

      Авария в городе Хаятт.»

      Майкл Морган, ЧП

      Техас

      «Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится возможность просмотреть текст перед покупкой. Я нашел класс

      информативный и полезный

      на моей работе.»

      Уильям Сенкевич, Ч.Е.

      Флорида

      «У вас отличный выбор курсов и очень информативные статьи.Вы

      — лучшее, что я нашел.»

       

       

      Рассел Смит, ЧП

      Пенсильвания

      «Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, предоставляя время для проверки

      материал.»

       

      Хесус Сьерра, ЧП

      Калифорния

      «Спасибо, что разрешили мне просмотреть неправильные ответы.На самом деле

      человек узнает больше

      от сбоев.»

       

      Джон Скондрас, ЧП

      Пенсильвания

      «Курс был хорошо составлен, и использование тематических исследований является эффективным

      способ обучения.»

       

       

      Джек Лундберг, ЧП

      Висконсин

      «Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы; т.э., что позволяет

      студент для ознакомления с курсом

      материал перед оплатой и

      получение викторины.»

      Арвин Свангер, ЧП

      Вирджиния

      «Спасибо, что предлагаете все эти замечательные курсы. Я, конечно, выучил и

      очень понравилось.»

       

       

      Мехди Рахими, ЧП

      Нью-Йорк

      «Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материала и простотой поиска и

      подключение к Интернету

      курсы.»

      Уильям Валериоти, ЧП

      Техас

      «Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. Курс был легким для понимания. Фотографии в основном давали хорошее представление о

      обсуждаемые темы.»

       

      Майкл Райан, ЧП

      Пенсильвания

      «Именно то, что я искал. Нужен 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»

       

       

       

      Джеральд Нотт, ЧП

      Нью-Джерси

      «Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых кредитов PDH. Это был

      .

      информативно, выгодно и экономично.

      Очень рекомендую

      всем инженерам.»

      Джеймс Шурелл, ЧП

      Огайо

      «Я ценю, что вопросы «реального мира» и имеют отношение к моей практике, и

      не основан на каком-то непонятном разделе

      законов, которые не применяются

      от

      до «обычная» практика.»

      Марк Каноник, ЧП

      Нью-Йорк

      «Отличный опыт! Я многому научился, чтобы использовать его в своем медицинском устройстве

      организация.»

       

       

      Иван Харлан, ЧП

      Теннесси

      «Материал курса имеет хорошее содержание, не слишком математический, с хорошим акцентом на практическое применение технологии.»

       

       

      Юджин Бойл, П.Е.

      Калифорния

      «Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо представлена,

      а онлайн формат был очень

      доступно и просто до

      использование. Большое спасибо.»

      Патрисия Адамс, ЧП

      Канзас

      «Отличный способ добиться соответствия непрерывному обучению PE в рамках временных ограничений лицензиата.»

       

       

      Джозеф Фриссора, ЧП

      Нью-Джерси

      «Должен признаться, я действительно многому научился. Распечатанная викторина помогает во время

      просмотр текстового материала. я

      также оценил просмотр

      предоставлены фактические случаи.»

      Жаклин Брукс, ЧП

      Флорида

      «Документ Общие ошибки ADA в проектировании помещений очень полезен.

      Тест

      требовал исследований в

      документ но ответы были

      всегда в наличии.»

      Гарольд Катлер, ЧП

      Массачусетс

      «Это было эффективное использование моего времени. Спасибо за разнообразие выбора

      в дорожной инженерии, что мне нужно

      для выполнения требований

      Сертификация PTOE.»

      Джозеф Гилрой, ЧП

      Иллинойс

      «Очень удобный и доступный способ заработать CEU для выполнения моих требований к PG в Делавэре.»

       

       

      Ричард Роудс, ЧП

      Мэриленд

      «Узнал много нового о защитном заземлении. До сих пор все курсы, которые я проходил, были отличными.

      Надеюсь увидеть больше 40%

      Курсы со скидкой.»

       

      Кристина Николас, ЧП

      Нью-Йорк

      «Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду дополнительных

      курсы. Процесс прост, и

      намного эффективнее, чем

      необходимость путешествовать.»

      Деннис Мейер, ЧП

      Айдахо

      «Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессионалов

      Инженеры для приобретения блоков PDH

      в любое время.Очень удобно.»

       

      Пол Абелла, ЧП

      Аризона

      «Пока все было отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня не так много

      пора искать куда

      получить мои кредиты от.»

       

      Кристен Фаррелл, ЧП

      Висконсин

      «Это было очень информативно и поучительно.Легко понять с иллюстрациями

      и графики; определенно делает его

      легче  впитывать все

      теорий.»

      Виктор Окампо, инженер.

      Альберта, Канада

      «Хороший обзор принципов полупроводников. Мне понравилось проходить курс по телефону

      .

      мой собственный темп во время моего утра

      на метро

      на работу.»

      Клиффорд Гринблатт, ЧП

      Мэриленд

      «Просто найти интересные курсы, загрузить документы и получить

      викторина. Я бы очень рекомендую

      вам в любой PE при необходимости

      Единицы CE.»

      Марк Хардкасл, ЧП

      Миссури

      «Очень хороший выбор тем во многих областях техники.»

       

       

       

      Рэндалл Дрейлинг, ЧП

      Миссури

      «Я заново узнал то, что забыл. Я также рад помочь финансово

      от ваш рекламный адрес электронной почты который

      сниженная цена

      на 40%.»

      Конрадо Касем, П.Е.

      Теннесси

      «Отличный курс по разумной цене. Буду пользоваться вашими услугами в будущем.»

       

       

       

      Чарльз Флейшер, ЧП

      Нью-Йорк

      «Это был хороший тест, и он фактически показал, что я прочитал профессиональную этику

      Коды

      и Нью-Мексико

      правила.»

       

      Брун Гильберт, П.Е.

      Калифорния

      «Мне очень понравились занятия. Они стоили времени и усилий.»

       

       

       

      Дэвид Рейнольдс, ЧП

      Канзас

      «Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

      при необходимости дополнительного

      Сертификация

       

      Томас Каппеллин, П.Е.

      Иллинойс

      «У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили обязательство и дали

      мне то, за что я заплатил — много

      спасибо!»

       

      Джефф Ханслик, ЧП

      Оклахома

      «CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы

      для инженера.»

       

       

      Майк Зайдл, П.Е.

      Небраска

      «Курс был по разумной цене, а материал был кратким и

      хорошо организовано.»

       

       

      Глен Шварц, ЧП

      Нью-Джерси

      «Вопросы соответствовали урокам, а материал урока

      хороший справочный материал

      для дизайна под дерево.»

       

      Брайан Адамс, П.Е.

      Миннесота

      «Отлично, я смог получить полезную информацию с помощью простого телефонного звонка.»

       

       

       

      Роберт Велнер, ЧП

      Нью-Йорк

      «У меня был большой опыт прохождения программы «Строительство прибрежных зон — Проектирование»

      корпус курс и

      очень рекомендую.»

       

      Денис Солано, ЧП

      Флорида

      «Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики штата Нью-Джерси очень понравились

      прекрасно приготовлено.»

       

       

      Юджин Брекбилл, ЧП

      Коннектикут

      «Очень хороший опыт. Мне нравится возможность скачивать учебные материалы на

      обзор везде и

      когда угодно.»

       

      Тим Чиддикс, ЧП

      Колорадо

      «Отлично! Поддерживайте широкий выбор тем на выбор.»

       

       

       

      Уильям Бараттино, ЧП

      Вирджиния

      «Процесс прямой, никакой чепухи. Хороший опыт.»

       

       

       

      Тайрон Бааш, П.Е.

      Иллинойс

      «Вопросы на экзамене были пробными и демонстрировали понимание

      материала. Тщательный

      и всеобщий.»

       

      Майкл Тобин, ЧП

      Аризона

      «Это мой второй курс, и мне понравилось то, что курс предложил мне, что

      поможет в моей линии

      работы.»

       

      Рики Хефлин, ЧП

      Оклахома

      «Очень быстрая и простая навигация. Я определенно воспользуюсь этим сайтом снова.»

       

       

       

      Анджела Уотсон, ЧП

      Монтана

      «Прост в исполнении. Никаких недоразумений при подходе к сдаче теста или записи сертификата.»

       

       

       

      Кеннет Пейдж, П.Е.

      Мэриленд

      «Это был отличный источник информации о нагреве воды с помощью солнечной энергии. Информативный

      и отличное освежение.»

       

       

      Луан Мане, ЧП

      Коннетикут

      «Мне нравится подход к подписке и возможности читать материалы в автономном режиме, а затем

      вернись, чтобы пройти тест.»

       

       

      Алекс Млсна, П.Е.

      Индиана

      «Я оценил количество информации, предоставленной для класса. Я знаю

      это вся информация, которую я могу

      использование в реальных жизненных ситуациях.»

       

      Натали Дерингер, ЧП

      Южная Дакота

      «Материалы обзора и образец теста были достаточно подробными, чтобы я мог

      успешно завершено

      курс.»

       

      Ира Бродская, ЧП

      Нью-Джерси

      «Веб-сайт прост в использовании, вы можете скачать материал для изучения, а затем вернуться

      и пройти тест. Очень

      удобный а на моем

      собственный график.»

      Майкл Гладд, ЧП

      Грузия

      «Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.»

       

       

       

      Деннис Фундзак, ЧП

      Огайо

      «Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

      сертификат

      . Спасибо за создание

      процесс простой.»

       

      Фред Шайбе, ЧП

      Висконсин

      «Положительный опыт.Быстро нашел подходящий мне курс и закончил

      PDH за один час в

      один час.»

       

      Стив Торкилдсон, ЧП

      Южная Каролина

      «Мне понравилась возможность загрузки документов для ознакомления с содержанием

      и пригодность до

      наличие для оплаты

      материал

      Ричард Ваймеленберг, ЧП

      Мэриленд

      «Это хорошее пособие по ЭЭ для инженеров, не являющихся электриками.»

       

       

       

      Дуглас Стаффорд, ЧП

      Техас

      «Всегда есть место для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

      процесс, которому требуется

      улучшение.»

       

      Томас Сталкап, ЧП

      Арканзас

      «Мне очень нравится удобство прохождения викторины онлайн и получения немедленного

      Сертификат

       

       

      Марлен Делани, ЧП

      Иллинойс

      «Обучающие модули CEDengineering — очень удобный способ доступа к информации по

      многие различные технические области снаружи

      по собственной специализации без

      необходимость путешествовать.»

      Гектор Герреро, ЧП

      Грузия

      ПРИНЦИП РАБОТЫ ГАЗОВОЙ ТУРБИНЫ ОТКРЫТОГО ЦИКЛА

      Мы были обсуждая цикл Отто, идеальный цикл для внутреннего поршневые двигатели с искровым зажиганием или просто бензиновые двигатели и также Дизель цикл, идеальный цикл для работы внутреннего сгорания сжатия поршневые двигатели с зажиганием в наших предыдущих постах. Мы также обсудили вывод эффективности цикла Отто и эффективности цикла Дизеля.

      Мы будем см. здесь очень важную тему, т.е. газотурбинную электростанцию ​​открытого цикла или ГТД открытого цикла с помощью этого поста.

      Газотурбинный двигатель открытого цикла

      Газотурбинные двигатели открытого цикла обычно используются в авиационных двигателях, судовых двигателях и также в автомобильных двигателях. Компрессор, турбина и камера сгорания являются основными компоненты газотурбинного двигателя открытого цикла.

      Покажи нам расположение различных компонентов газотурбинного двигателя открытого цикла.

      Свежий воздух поступит в компрессор при атмосферном давлении и температуре, где давление и температура воздуха повысятся. Теперь воздух под высоким давлением и высокая температура войдет в камеру сгорания, как показано на рисунке выше.

      Топливо будет впрыскивается извне в камеру сгорания и, следовательно, сжигание топливо будет проходить в камере сгорания в присутствии высокого давления и воздух высокой температуры. Следовательно, продукт сгорания i.е. газ будет иметь высокую давление и высокая температура на выходе из камеры сгорания.

      Высокое давление и высокотемпературный газ войдет в турбину, где высокое давление и высокотемпературный газ будет расширяться через турбину. Давление и температура газа, оба будут падать здесь.

      Там будет будет падение температуры газа, но все же температура газа будет высокой, в то время как давление газа уменьшится до атмосферного и, следовательно, мы можем сказать что высокотемпературный газ будет выбрасываться в атмосферу при атмосферном давление.

      Как мы можем Обратите внимание, что свежий воздух поступает в компрессор при атмосферном давлении. давления и температуры, а высокотемпературный газ отбрасывается здесь в атмосфера при атмосферном давлении и выхлопные газы, выходящие из турбины, не рециркулирует, но также попадает в атмосферу, поэтому этот цикл будет называют газотурбинным двигателем открытого цикла.

      Рабочая энергия будет вырабатываться турбиной при расширении высокого давления. и высокотемпературный газ, и некоторая часть этой произведенной работы будет использована для привод компрессора и, следовательно, компрессор и турбина собраны с общим вал, как показано на рисунке выше.

      Давайте посмотрим на процессы, связанные с газотурбинный двигатель открытого цикла

      Обработать 1-2: Процесс изоэнтропического сжатия, свежий воздух поступает в компрессор при атмосферное давление и температура будут сжиматься здесь при высоком давлении и высокая температура.

      Обработать 2-3: Подача тепла при постоянном давлении в камеру сгорания

      Процесс 3-4: Изэнтропический процесс расширения, газ высокого давления и высокой температуры будет расширяться через турбину.

      Давайте посмотрим здесь тепловой КПД ГТД открытого цикла

      Мы будем см. здесь различные расчеты энергии для единицы массы

      Входная работа энергии на компрессор, Вт C = C P (T 2 -T 1 )

      Выходная работа энергия от турбины, Вт T = C P (T 3 -T 4 )

      Добавлено тепло в камере сгорания при постоянном давлении, Q A = C P (T 3 -T 2 )

      Сеть мощность, Вт= Вт T — Вт C = C P (T 3 -T 4 ) — С Р 2 1 )

      η термический = Чистая выходная мощность / Подведенное тепло

      η тепловой = [C P (T 3 -T 4 ) — C P (T 2 -T 1 )]/ C P 3 2 )

      Ты есть предложения? Пожалуйста, напишите в поле для комментариев.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.