Охлаждане на дизелова турбина

Собствениците на турбо двигатели често се чудят за необходимостта от охлаждане на турбината, преди да изключат двигателя. Такова охлаждане предполага няколко минути работа на двигателя с вътрешно горене на празен ход. За да получите точен отговор, трябва да разберете при какви условия работи турбокомпресорът на двигателя. Отработените газове носят голямо количество полезна енергия, която се получава в резултат на изгарянето на гориво в цилиндрите. Пренасочването на изпускателния поток към турбинното колело позволява ефективно задвижване на компресора. По този начин е възможно да се получи впръскване на въздух под налягане, без да се захранва двигателят с вътрешно горене, което основно отличава турбокомпресора от механичния компресор.

Охлаждане на дизелова турбина

Препоръчваме също да прочетете статията за това как сами да проверите турбината на дизелов двигател. В тази статия ще научите за различните начини за диагностика на компресор със собствените си ръце.

Турбокомпресорът е ос, в краищата на която има колела с лопатки. Има турбинни и компресорни колела. Тези колела са разположени в специални кожуси. Компресорът се поставя в изпускателния тракт, тъй като турбинното колело се върти от контакт с отработените газове. Това въртене позволява на компресорното колело да се върти паралелно, всмуквайки и компресирайки въздуха за подаване към цилиндрите на двигателя.

Съдържанието на статията

  • Условия на работа на турбината
  • Охлаждане и смазване на турбокомпресора

Условия на работа на турбината

Охлаждане на дизелова турбина

Температурата на отработените газове на дизелов двигател на изхода пред турбината е средно 750-850 градуса по Целзий. Бензиновите агрегати имат още по-топло изпускане. Такива газове с нажежаема жичка се движат с висока скорост и срещат турбинното колело.

Турбокомпресорът има висока производителност и консумира много енергия от отработени газове (средно около 25-30 kW или повече). Турбодизелът с работен обем 2,0 литра в режим на празен ход изразходва около 800 литра въздух за 60 секунди. В режим на максимална мощност тази цифра достига 4 м3. Ако имаме предвид, че турбокомпресорът също така изпомпва излишното налягане до 1 атмосфера, тогава общият обем въздух, изпускан от устройството, е много по-голям.

По време на работа на двигателя с вътрешно горене при пикови натоварвания турбинното колело се върти до 150 хиляди оборота в минута и повече, нагряването на колелото достига 800-900 градуса по Целзий. След взаимодействие с турбинното колело температурата на отработените газове осезаемо пада до средно от 400-500 градуса.  

В режим на празен ход отработените газове на дизелов двигател имат температура около 100 градуса по Целзий и се движат с ниска скорост. За ефективно въртене на турбинното колело и паралелно въртене на компресорното колело тази енергия е достатъчна само за това турбокомпресорът да не пречи на преминаването на въздух през него в обема, който е необходим за поддържане на стабилна работа на двигателя с вътрешно горене при празен.

Охлаждане и смазване на турбокомпресора

Охлаждане на дизелова турбина

Турбинното колело е направено от специална топлоустойчива стомана, компресорното колело е направено от алуминиеви сплави. За намаляване на инерцията на турбината се използват различни материали. Турбинният вал (ос, прът) е фиксиран и се върти в плуващи плъзгащи лагери. Също така някои турбокомпресори могат да използват сачмени лагери. 

За смазване на лагерите на турбокомпресора е изпълнено подаването на моторно масло от системата за смазване на двигателя. В допълнение към намаляването на загубите от триене и предотвратяването на износването на триещите се елементи, смазването на турбината също изпълнява важна функция за отстраняване на топлината от зоната на триене. 

Голямо количество топлина се генерира в триещите се елементи на турбината. Самата ос на компресора се загрява от контакт с нагрятото турбинно колело, отоплението се увеличава допълнително в резултат на високата скорост на въртене и произтичащото триене. По време на работата на двигателя с вътрешно горене маслото се подава активно към лагерите, охлаждайки ги. Ако двигателят се изключи веднага след сериозно натоварване на двигателя, тогава нагрятата ос ще спре почти веднага след спиране на двигателя. Подаването на масло към лагерите незабавно се спира и валът и лагерите се нагряват интензивно от нажеженото колело на турбината. Силното нагряване води до факта, че маслото в турбината започва да се коксува.

Охлаждане на дизелова турбина

Препоръчваме ви също да прочетете статията за ресурса на турбина на дизелов двигател. В тази статия ще научите за факторите, които влияят върху живота на турбокомпресора.

В момента на последващото стартиране на турбомотора коксуваното масло и отлаганията пречат на нормалния достъп на прясна смазка в първите секунди след стартиране. Съвсем очевидно е, че лагерите на турбините имат голямо износване. За да разрешите този проблем, препоръчително е да не изключвате двигателя веднага след шофиране, а да оставите силовия агрегат на празен ход за 2 до 5 минути. Температурата на отработените газове при празен ход ще спадне до 100 градуса по Целзий, а скоростта на турбината ще намалее. Това време ще бъде достатъчно, за да може турбинното колело и ос да имат време да се охладят до такава температура, когато коксуването на маслото не се случи след спиране на двигателя с вътрешно горене. Липсата на кокс значително удължава живота на турбината на дизелов или бензинов двигател.

Автоматично електронно устройство, наречено турбо таймер, се използва за ефективно охлаждане на турбината след изключване на двигателя и минимизиране на риска от прегряване. Принципът на това решение опростява процедурата за охлаждане.

Шофьорът спира колата, изважда ключа от запалването и може веднага да напусне колата. Двигателят продължава да работи още няколко минути, след което ще се изключи автоматично. Единственото неудобство е фактът, че трябва постоянно да използвате ръчната спирачка и да наблюдавате нейната изправност, тъй като не можете веднага да включите колата в скорост, ако има ръчна скоростна кутия.

Подобен...