Skip to content

Турбокомпрессоры: Что вам нужно знать

Что нужно знать о турбокомпрессорах. Техническое обслуживание и понимание принципа работы системы позволяют максимально увеличить срок службы турбокомпрессора и избежать дорогостоящие поломки.

– Жан-Марк Лабелле, дипломированный инженер, инженер по обслуживанию

Турбокомпрессоры существуют уже много лет и стали стандартным элементом в большинстве лесозаготовительных машин. Объем выхлопных газов на горячей стороне двигателя регулирует скорость газовой турбины. По мере увеличения частоты вращения в двигатель поступает большее количество воздуха, и мощность увеличивается. Стальной вал механически соединяет турбину с крыльчаткой компрессора и эффективно контролирует объем воздуха, поступающего на холодную сторону двигателя. Частота вращения турбокомпрессора может превышать 100 000 об/мин. С более быстрой скоростью вращения мало места для ошибок. Надлежащее техническое обслуживание и методы работы помогут избежать повреждений или преждевременного износа.

Турбокомпрессор, установленный на лесозаготовительной машине Tigercat

Надлежащее техническое обслуживание и осмотр продлевают срок службы турбокомпрессора.

Фильтрация воздуха и ограничение

Так же, как и трудно дышать при ношении забитой пылезащитной маски, эффективность работы турбокомпрессора также зависит от чистоты системы впуска воздуха. Фильтрация воздуха – первая линия защиты турбокомпрессора от загрязненного атмосферного воздуха, поскольку она препятствует попаданию загрязнений непосредственно во впускное отверстие компрессора. Наружный воздух поступает в фильтр грубой очистки и проходит через первичный (внешний) фильтрующий элемент. Затем он проходит через предохранительный (внутренний) фильтр и, наконец, к впускному отверстию турбокомпрессора. Чтобы эта система работала эффективно, любой мусор вокруг фильтра грубой очистки, например, ветви, снег, грязь или листья, должен убираться не реже одного раза в восемь часов и чаще при работе в сложных условиях. Это поможет поддерживать вакуумное давление турбокомпрессора в установленных пределах и снизить продольную деформацию вала на высоких оборотах, сохранить срок службы уплотнений и внутренних частей турбокомпрессора. Забитый фильтр приведет к увеличению оборотов турбокомпрессора, так как компрессор будет работать без нагрузки. Это, в свою очередь, может привести к отказу турбокомпрессора.

 

НЕ рекомендуется ЧИСТИТЬ фильтр.
ЛЮБОЙ ТИП ЧИСТКИ ЗАВИСИТ ОТ ПЕРСОНАЛА, МЕТОДОВ, ИНСТРУМЕНТОВ И ПРОВЕРОК, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ТЕХНОЛОГИИ.

Сборка вала турбокомпрессора

Фильтрующий элемент воздушного фильтра следует заменять только по сигналу индикатора сопротивления фильтра, в отличие от профилактической замены. Чрезмерное обслуживание может сделать систему менее эффективной, так как для лучшей фильтрации должно быть накоплено определенное количество пыли от фильтров. Не рекомендуется чистить фильтр. Есть риск попадания загрязняющих веществ на чистую сторону фильтра и риск повреждения фильтра сжатым воздухом высокого давления. Любой тип чистки зависит от персонала, методов, инструментов и проверок, используемых в технологии. Вторичный (предохранительный) элемент не подлежит чистке, только замене.

При принятии решения о чистке фильтра, сначала выполните визуальный осмотр. В случае обнаружения повреждений корпуса фильтра, прокладок или торцевых пластин, фильтр подлежит отбраковке. Всегда чистите фильтр в чистой среде и упаковывайте его сразу по завершении чистки. Ограничьте очистку максимум до трех интервалов и всегда соблюдайте рекомендованные производителем методы чистки для безопасного выполнения задачи. Некоторые ключевые моменты, которые следует учитывать:

  • При использовании воздуха давление не должно превышать 2 бар
  • Направлять воздух следует с чистой стороны наружу
  • Не допускать контакта форсунки с фильтровальной средой

Необходимо сократить процесс замены фильтра во избежание попадания загрязняющих веществ во впускную систему. Можно использовать чистую тряпку в качестве временной заглушки впускного отверстия. Однако крайне важно убрать ее перед повторной сборкой. Мельчайшие частицы пыли, песка и грязи могут оказать негативное воздействие на турбокомпрессор, вызвать точечную коррозию, забивание или даже полное разрушение ребер крыльчатки компрессора, что может привести к катастрофическому отказу. Турбокомпрессоры имеют точную настройку. Наименьшие трещины в узле могут привести к разбалансировке системы и преждевременным отказам.

Охлаждение и смазка

Разогрев перед тренировкой имеет большое значение, и имеет смысл найти место в тени и выпить стакан холодной воды после пробежки в жаркую погоду. Это же касается и вашей машины. Перед эксплуатацией машины масло следует разогреть, а перед отключением турбокомпрессора его необходимо охладить. Правильная смазка важна для охлаждения турбокомпрессора. Помните, что он может вращаться с частотой свыше 100 000 об/мин. Выключение двигателя сразу после выключения машины означает, что подача смазочного масла насосом прекратится, а турбина продолжит вращаться на высоких оборотах еще несколько минут. Отсутствие масла не позволит быстро отвести тепло. Это может привести к преждевременному износу вала, подшипников и уплотнений и сократить срок службы турбокомпрессора. То же самое может произойти в случае недостаточного прогрева масла при запуске. Холодное масло перемещается медленнее, что приводит к ненадлежащей смазке подшипника.

Всегда используйте фильтры марки Tigercat для защиты двигателя и компонентов.

Всегда используйте фильтры марки Tigercat для
защиты двигателя и компонентов.

Как уже указывалось выше, надлежащее техническое обслуживание поможет продлить срок службы турбокомпрессора. Допуски во вращающихся частях турбокомпрессора очень маленькие и зависят от качества масла. От качества масла также зависит и плавность работы деталей. Никогда не забывайте заменять масло в рекомендуемые интервалы или даже раньше, если есть риск загрязнения. Грязное моторное масло может быстро сократить общий срок службы, поскольку оно приводит к появлению царапин на подшипниках и валу. Эти дефекты на поверхности материала становятся местом последующих загрязнений. Здесь они оседают и ускоряют износ деталей. Шероховатая поверхность также ограничивает поток масла и его способность отводить тепло.

Вентиляция картера

Во время процесса сгорания двигателя выделяются пары сгорания (продувочный газ), которые из поршневых колец поступают в картер двигателя и смешиваются с парами масла. Во избежание избыточного давления в поддоне, эти пары отделяются от масла и направляются обратно во впускную трубу турбокомпрессора. Конденсированное масло возвращается в поддон.

На двигателях Tigercat FPT объемом 6,7 и 4,5 литров фильтр на верхнем корпусе системы вентиляции кратера расположен непосредственно над корпусом маховика двигателя и специально разработан под этот двигатель. По этой причине следует использовать только фильтры марки Tigercat. Фильтр, схожий на вид, не обязательно означает, что он идентичный. В фильтрах системы вентиляции кратера предусмотрена специальная маслоразделительная среда для контроля продувочных газов. Они разрабатываются и производятся специально для применения с запатентованными материалами для обеспечения слаженной работы с остальными компонентами системы. Фильтры, спецификации которых не отвечают требованиям, могут оказывать негативное влияние на общую производительность. Некоторые из них включают скорость прорыва газа, давление в картере, пористость фильтра и сокращение срока службы.

Видно масло на турбокомпрессоре

Наличие масла на турбокомпрессоре – нормальное явление. Пары сгорания, направляемые во впускное отверстие, могут смешиваться с остаточным маслом, которое обычно сгорает во время работы двигателя. Некоторая часть этого масла оседает в трубе непосредственно перед входом в турбокомпрессор. Поэтому наличие масла в небольших количествах – нормальное явление. Важно не забывать выполнять замену фильтра системы вентиляции картера в рекомендуемые интервалы и использовать для замены фильтр марки Tigercat. Это часто игнорируется несмотря на то, что фильтр играет очень важную роль. Неправильное обслуживание этого компонента может привести к забиванию фильтра и скоплению масла на входе и выходе турбокомпрессора. Это снижает производительность двигателя и давление наддува из-за ограничения крыльчатки компрессора, вызванного закоксовыванием, и может отрицательно повлиять на компоненты после выпускного отверстия турбины. Если оставить систему в этом состоянии на слишком длительный период времени, это может привести к отказу турбокомпрессора и даже двигателя.

Рекомендации и важная информация

Точно так же, как контроль топлива, частота вращения двигателя и манометры являются вторыми по важности элементами при управлении автомобилем. Контроль давления подкачки машины может помочь решить любую проблему на ранних стадиях. В случае резкого падения давления подкачки оператор должен быть начеку и соответствующим образом отрегулировать его или изучить проблему. Поскольку турбокомпрессор легкодоступный и закреплен всего лишь четырьмя болтами, его часто заменяют преждевременно в случае низкого давления подкачки. Одними из факторов, которые необходимо заранее учесть и рассмотреть, являются ослабленные или изношенные впускные воздушные патрубки, забитые воздушные фильтры, забитые фильтры грубой очистки, переполненные фильтры системы вентиляции картера и изношенные прокладки между турбокомпрессором и впускным/выпускным коллектором.

В случае поломки вала или крыльчатки компрессора давление подкачки турбокомпрессора значительно снизится. При этом немедленная остановка двигателя имеет решающее значение, так как непрерывная работа может привести к тому, что большое количество масла достигнет впускного отверстия двигателя и попадет в камеры цилиндров. Значительное количество энергии, создаваемое при смешивании масла с топливом и воздухом в процессе сгорания, может привести к серьезным повреждениям и сгибанию шатунов. Это вызовет необходимость замены двигателя. Масло может также загрязнять каталитические нейтрализаторы отработавших газов, что приводит к необходимости капитального ремонта.

Знания – ключ к успеху. Убедитесь, что все специалисты знают, как работает система. Это может положительно повлиять и мотивировать команду применять лучшие методы работы, соблюдать правильные процедуры обслуживания с необходимыми интервалами времени и быть осведомленными о возможных проблемах. Это будет иметь большое значение для обеспечения бесперебойной работы двигателя и турбосистемы.

Статьи по теме