Чешские турбины на камаз

Разновидности и способы установки турбины на КамАЗ: читаем все нюансы

Стандартное функционирование дизельного мотора предполагает образование топливно-воздушной смеси в отсеке сгорания из того объема воздуха, который «своим ходом» поступает при опускании поршня. В этом случае, горючее не полностью сгорает, при этом теряется потенциальная энергия, а силовой агрегат не развивает мощность, на которую способен. Турбокомпрессор КамАЗ позволяет принудительно увеличить количество воздуха, поступающего в камеру сгорания. Это самое простое, но и самое эффективное решение проблемы.

Рассматриваемый агрегат осуществляется наддув. В итоге топливно-воздушный состав лучше сгорает, в результате насыщения кислородом. Если рассмотреть подробнее, насколько процесс происходит «лучше», необходимо понимать, что единица количества горючего отдает больше энергии, что повышает мощность мотора. Как показывает практика, турбокомпрессор КамАЗ-5490 дает прирост силы до 40%. Примечательно, что повышение показателя мощности не требует конструктивных изменений двигателя.

Турбокомпрессор КамАз: описание, характеристики, фото и отзывы

Решение определенных задач грузового транспорта определяется развиваемой мощностью. Турбокомпрессор КамАЗ позволяет увеличить рабочие возможности автомобиля, оставаясь одним из самых эффективных способов, несмотря на старания ученых и конструкторов в продвижении потенциально новых идей. Рассмотрим характеристики и особенности этого приспособления.

Фото турбокомпрессора КамАЗ

Как работает турбокомпрессор КамАЗ

В составе топливной горючей смеси, подающейся в двигатель внутреннего сгорания, находится воздух, который проникает туда при помощи работы клапана. Но этого недостаточно для полного сгорания топлива, и двигатель автомобиля не работает в полную силу. Поэтому конструкторам пришла в голову идея принудительной подачи воздуха под давлением в камеру сгорания мотора с помощью специального устройства, называемого турбонаддув или турбокомпрессор.

За счет использования турбокомпрессоров мощность двигателей машин КамАЗ возрастает на величину от 20 до 40%. При этом повышаются экологические показатели автомобиля, так как полное сгорание позволяет снизить вредные для здоровья выхлопы и понизить количество выделяемой при сгорании топлива сажи.

Двигатель с турбонаддувом потребляет больше топлива в количественном эквиваленте, но по сравнению с возрастанием мощности двигателя в целом расход топлива, наоборот, уменьшается.

Турбокомпрессор работает по довольно простому принципу. Выхлопной поток поступает через коллектор на турбину и оказывает давление на лопасти колеса, вращая его с большой скоростью. Вращение передается компрессорному валу, который нагнетает воздушный поток в коллектор впуска, повышая тем самым объем входящего в камеру сгорания воздуха, что способствует полноценному сгоранию топливной смеси в камере двигателя.

Назначение

Стандартное функционирование дизельного мотора предполагает образование топливно-воздушной смеси в отсеке сгорания из того объема воздуха, который «своим ходом» поступает при опускании поршня. В этом случае, горючее не полностью сгорает, при этом теряется потенциальная энергия, а силовой агрегат не развивает мощность, на которую способен. Турбокомпрессор КамАЗ позволяет принудительно увеличить количество воздуха, поступающего в камеру сгорания. Это самое простое, но и самое эффективное решение проблемы.

Рассматриваемый агрегат осуществляется наддув. В итоге топливно-воздушный состав лучше сгорает, в результате насыщения кислородом. Если рассмотреть подробнее, насколько процесс происходит «лучше», необходимо понимать, что единица количества горючего отдает больше энергии, что повышает мощность мотора. Как показывает практика, турбокомпрессор КамАЗ-5490 дает прирост силы до 40%. Примечательно, что повышение показателя мощности не требует конструктивных изменений двигателя.

P5ZV7385_новый размер

По габаритам мотор D946 сопоставим с европейскими дизелями объемом 12–13 литров, а здесь многое зависит от размерности и межцентрового расстояния.
По габаритам мотор D946 сопоставим с европейскими дизелями объемом 12–13 литров, а здесь многое зависит от размерности и межцентрового расстояния.

Можно было бы купить лицензию и технологические сборочные линии, как это сделала «Группа ГАЗ» с двигателем Renault Trucks DCi 11 для Ярославского моторного завода. Но там мотор был изначально уровня Евро‑3, хотя и с возможностью доводки до Евро‑4.

Но ведь в Челнах готовят к производству свои двигатели уровня Евро‑5 — традиционные V‑образные «восьмерки» КАМАЗ‑740.735–400 и КАМАЗ‑750.10–400. Зачем же тратить лишние деньги и время, разрабатывать рядный шестицилиндровый мотор — только ради того, чтобы он был?

Дело в том, что давние приверженцы V‑образных дизелей для грузовиков Mercedes-Benz и Scania тоже неспроста планируют сворачивать их производство в пользу рядных «шестерок». Это связано в первую очередь с особенностями компоновки двигателей уровня Евро‑6 и выше. Для нейтрализации отработавших газов, для оптимизации настроек электронно-управляемых топливных систем дизелей будет недостаточно сочетания рециркуляции отработавших газов (EGR), впрыска водного раствора мочевины (SCR) и регенерируемого сажевого фильтра. Специалисты сходятся во мнении, что эти системы придется дополнять турбокомпаундом. То есть установкой еще одной турбины, которая через вязкостную муфту и понижающий редуктор дополнительно, причем без затрат топлива, подкручивает коленвал. Дармовая мощность позволяет без особых проблем придушить двигатель в угоду экологии.

Устройство

Турбокомпрессоры КамАЗ имеют простую конструкцию. По сути, в этом приспособлении взаимодействуют два элемента (компрессор центробежного типа и газовая турбина). Первая комплектующая часть состоит из таких деталей

  • остова в виде улитки;
  • колеса с рабочими лопатками специфической конфигурации;
  • отверстия, через которое воздух поступает, подаваясь посредством диффузора во впускной коллектор мотора.

Газовая турбина имеет аналогичное строение, только вместо воздуха, в нее подаются отработанные газы, которые выводятся в систему выхлопа.

Колеса обоих элементов соединяются при помощи центрального корпуса, а крутящая сила передается посредством валика. Следовательно, энергия для работы агрегата продуцируется из отработанных газов.

Турбокомпрессор ТКР

1 – подшипник; 2 – экранная часть; 3 – корпус; 4 – диффузор; 5 – кольцо уплотнения; 6 – гайка; 7 – отражатель масляный; 8 – компрессорное колесо; 9 – экран маслосброса; 10 – заслонка; 11 – остов подшипников; 12 – крепеж; 13 – переходник; 14 – прокладка; 15 – турбинный экран; 16 – колесо; 17 – корпус; 18 – уплотнитель.

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.

Популярные турбины для Камаза

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.

Деталь ТКР7

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.

Для двигателей Евро-1 подойдут турбокомпрессоры CZ, производитель – компания из Чехии, лицензированная немецким Schwitzer. Этот турбокомпрессор применим к двигателям 740.11 и 740.13 и может быть заменен на произведенный в России ТКР-7Н-1.

Турбины он европейских поставщиков дороже, однако считается, что их качество лучше. Отечественные модели более доступны по цене, к тому же, в случае поломки, необходимые запчасти легче найти.

Ознакомиться с ценами и подробными техническими характеристиками можно в каталогах на сайтах компаний, занимающихся продажей турбокомпрессоров от разных производителей.

Принцип работы

В турбокомпрессоре КамАЗ (Евро-1/2/3/4) отработанные газы подаются в турбину, взаимодействуют с лопастями колеса, передавая ему собственный кинетический потенциал, раскручивая его до 75 тысяч вращений в минуту. Турбинный элемент трансформирует крутящий момент на компрессорный аналог, который забирает атмосферный воздух, активно отбрасывая его к стенкам и разгоняя до высокой скорости. Далее, масса поступает в сужающуюся диффузорную часть, там сжимается, под давлением подаваясь во впускной коллектор, затем — в отсеки сгорания.

Поскольку турбина функционирует стабильно под высоким давлением и механическим воздействием, ее корпусная часть сделана из специальных усиленных сплавов. Для обеспечения большой скорости вращения колес требуется хорошая смазка подшипников. Это условие обеспечивается при помощи маслопроводов, которые подключены к системе смазки мотора.

Стоит уточнить, что в грузовиках КамАЗ монтируются двухрядные V-образные двигатели. Для них уместно применение пары турбинных компрессоров (на каждый ряд по одному элементу). Экономически выгоднее использование двух небольших моделей, чем одного большого агрегата. Турбины рассматриваемых приспособлений обладают относительно небольшими габаритами:

  • диаметры крыльчаток — не более 61 мм;
  • аналогичные размеры турбины и компрессора — 220 мм;
  • масса одного элемента в сборе — около 7 кг.

Применение таких компактных агрегатов дает возможность резко увеличить параметр мотора.

Схема работы турбокомпрессора КамАЗ

Ротор турбины

Ротор турбокомпрессора состоит из колеса турбины и вала, а также колеса компрессора. Вращение ротора происходит в подшипниках, сделанных из бронзы. Подшипники используются для балансировки вращения ротора и колеса, что делает возможным упорный подшипник, корректирующий отклонение от оси вращения.

Размер турбины – 23 см в диаметре, вес – 7-10 кг. Все детали турбокомпрессора выполнены из жаропрочных материалов.

Воздух, попадая в ротор, раскручивается, и на большой скорости попадает в компрессор. Частота оборотов ротора – 75 тыс./мин.

Как проверить

Неисправность турбокомпрессора характеризуется наличием одного или нескольких отличительных признаков:

  • повышенный расход масла;
  • нехарактерный звук работающего агрегата;
  • падение мощности силовой установки;
  • появление из выхлопной трубы сизого или синего дыма.

Механизм под капотом

Проверить турбину можно, не демонтируя ее со штатного места. Первичная диагностика работоспособности агрегата включает в себя:

  • осмотр рабочих лопаток турбины и компрессора;
  • проверку состояния патрубков;
  • контроль наличия осевого и радиального люфта.

Для проверки состояния лопаток необходимо отсоединить выхлопной патрубок турбины и напорный — компрессора. Попадание в рабочие полости даже небольших твердых частиц приводит к образованию задиров и сколов на теле лопаток. При больших скоростях вращения (70-90 тыс. об/мин) это приводит к разбалансировке турбоагрегата, появлению неравномерной нагрузки на подшипники, вибрации и, как следствие, — падению оборотов. Сбои в работе турбины ухудшают параметры наддува и уменьшают тягу двигателя.

Патрубки не должны иметь следов масла. В отдельных случаях может наблюдаться масляное отпотевание на выходе из компрессора, однако при этом напорный патрубок остается сухим. Замасленные патрубки и повышенный расход масла могут обуславливаться как неисправностями турбины, так и двигателя. Правильное определение места дефекта позволит принять верное решение по его устранению.

Монтировка агрегата

Наличие люфта в радиальном и осевом направлениях чреват задеванием лопаток о стенки улитки. Это может привести к полному разрушению агрегата. Сдвиг ротора в осевом направлении недопустим. Возможен люфт в диаметральной плоскости не более 1 мм. Если же перемещение ротора больше нормы, то турбоагрегат необходимо демонтировать для ремонта или замены.

Если по результатам диагностики неисправность обнаружить не удалось, то необходимо проверить герметичность выхлопного тракта для турбины и напорного — для компрессора. Падение мощности автомобиля может быть обусловлено плохой регулировкой или неисправностью топливной аппаратуры. Большое влияние на параметры наддува оказывает состояние воздушного фильтра.

Возможные неисправности

Поскольку рассматриваемое приспособление испытывает значительные нагрузки, не удивительно, что рано или поздно оно ломается. Среди распространенных неисправностей:

Чаще всего, причиной поломки становится недостаток масла. Это может происходить даже после остановки двигателя.

Детали турбокомпрессора КамАЗ

Как разобрать своими руками

При появлении неисправностей турбокомпрессора его нужно ремонтировать, но в первую очередь его необходимо снять и разобрать. Произвести демонтаж и разборку самостоятельно несложно, ведь устройство турбины простое. Сначала отсоединяются все трубопроводы, потом – компрессор и турбина: снимая последнюю нужно приложить некоторые усилия.

После того, как был произведен демонтаж, можно начать разбирать само устройство:

  1. Снять колесо компрессора при помощи специального съемника пассатижей. Важно знать, что вал компрессора имеет левую резьбу. Убрать уплотнители из ротора, снять упорный подшипник.
  2. Ослабить стопорное кольцо вкладышей торцевой части, снять их.

При разборке турбокомпрессора необходимо очистить уплотнители, картридж и другие элементы.

На видео полностью виден процесс разборки:

Как установить

Некоторые владельцы грузовиков с нетурбированными двигателями самостоятельно монтируют агрегаты для повышения мощности мотора. Установка турбины на простой КамАЗ связана с изготовлением фундамента, т.к. такого места конструкцией не предусмотрено. Чаще всего ставят один агрегат на оба блока. В большинстве случаев используют турбокомпрессоры чешского или немецкого производства.

Специалисты считают, что перед тем, как поставить турбокомпрессор на КамАЗ-740 (простой), необходимо поменять коленвал и поршневую группу на усиленные. В противном случае возникнут проблемы с двигателем, и тогда предстоит замена большего количества деталей.

Устанавливают такие агрегаты и на турбированных двигателях: один вместо двух. Это и дешевле, и вероятность выхода из строя уменьшается вдвое. Такую установку можно провести как самостоятельно, так и обратиться в сервис. На специализированном предприятии не только профессионально выполнят работы, но и дадут гарантию на их проведение. Многие автовладельцы считают, что гораздо проще установить двигатель подходящей мощности, чем приспосабливать к нему турбину, а настройки проводить методом проб и ошибок.

Прежде, чем монтировать, нужно снять транспортные заглушки и залить 20-30 грамм моторного масла. После этого необходимо проверить как вращается ротор.

Установить турбокомпрессор можно своими руками:

  1. Произвести монтаж «улиток» непосредственно на двигатель (схема установки для каждой модели индивидуальна, подробно описана в руководстве по эксплуатации)
  2. После того, как турбокомпрессор установлен на двигатель необходимо подключить его к различным системам
  3. Подключить выхлопной коллектор: важно, чтобы в него не попали мелкие детали и мусор, иначе может заклинить ротор
  4. Подключить выхлопную трубу
  5. Установить воздуховод
  6. Обеспечить подачу масла

При монтаже понадобятся различные герметизирующие материалы (уплотнители), штуцеры, болты, гайки, шайбы, хомуты, трубки (могут идти в комплекте). На сайтах магазинов запчастей можно найти каталоги, в которых описаны все детали, необходимые для установки конкретной модели турбокомпрессора.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Егор Новиков
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий