Материал: 2120

На червячном колесе с одной стороны расположен рычаг для привода в действие (поворота) лопаток СА, с другой стороны – индикатор положения червячной шестерни (положения рычага управления).

На рис. 3.7 приведена кинематическая схема электромеханического привода для поворота лопаток соплового аппарата турбины.

Рис. 3.7. Кинематическая схема привода для поворота лопаток: 1 – корпус; 2 – электродвигатель; 3 – ведущая шестерня; 4 – ведомая шестерня; 5 – «червяк»; 6 – червячное колесо;

7 – индикатор положения; 8 – рычаг поворотный

На рис. 3.8 показано крепление электронного блока к корпусу турбины и к механизму поворота лопаток СА турбины.

Рис. 3.8. Крепление электронного блока к корпусу турбины и механизму поворота лопаток

31

Чтобы электронный привод работал правильно, выполняют его диагностирование и калибровку. При помощи специализированного тестера (например, Garret) проверяют угловое перемещение поворотного рычага в крайних точках (например, 60о) и сравнивают эти данные с контрольными значениями.

Редуктор блока управления должен обеспечить необходимый крутящий момент на выходном валу и малую (необходимую) частоту вращения поворотного рычага (поводка).

Определим частоту вращения вала «червяка»:

Найдём частоту вращения шестерни «червяка»:

Принимаем из конструктивных соображений механический коэффициент полезного действия зубчатой и червячной передачим 0,7 , определим крутящий момент на валу шестерни «червяка»:

Червячное колесо имеет сектор, состоящий из восьми зубьев с углом, равным 120о. На конце вала червячного колеса закреплен поводок (рычаг) радиусом R = 0,03 м.

Определим силу на конце рычага, необходимую для поворота лопаток соплового аппарата:

Этой силы будет вполне достаточно для поворота лопаток.

При образовании кокса в каналах диска поворота лопаток или поломки диска 4 (см. рис. 3.3) происходит потеря подвижности (заклинивание) механизма привода. Это может привести к выходу из строя электродвигателя (моторчика сервопривода) и поломки пластиковых зубьев шестерен зубчатой или червячной передачи. В этом случае требуется ремонт или замена узлов электронного блока управления и механизма поворота лопаток соплового аппарата турбины.

32

Содержание отчета:

1.Название работы.

2.Цель и задачи работы.

3.Размеры компрессора, турбины и поворотного устройства соплового аппарата турбины.

4.Расчетное определение окружной САД.U и радиальной САД.R составляющих скорости на выходе из соплового аппарата при повороте лопаток.

5.Заполнить табл. 3.1.

6.Выполнить расчет редуктора с электрическим приводом для поворота лопаток соплового аппарата турбины.

7.Выводы по работе.

Контрольные вопросы и задания

1.Как устроен и работает турбокомпрессор с автоматическим регулированием турбины?

2.Укажите принцип действия системы поворота лопаток соплового аппарата турбины с механическим или электронным управлением.

3.С какой целью осуществляется поворот лопаток соплового аппарата?

4.Когда и каким образом происходит поворот лопаток с механическим и электронным управлением?

5.Укажите недостатки автоматического регулирования турбины с поворотом лопаток соплового аппарата.

33

Лабораторная работа № 4

ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ТУРБОКОМПРЕССОРА НА РАБОТАЮЩЕМ ДВИГАТЕЛЕ

4.1. Цель и задачи работы

Цель работы: приобрести навыки диагностирования агрегатов наддува на работающем двигателе.

Задачи работы: изучить возможные неисправности и отказы турбокомпрессора на работающем двигателе; указать способы устранения неисправностей турбокомпрессора с учетом состояния топливной аппаратуры и поршневой группы двигателя.

Оборудование: двигатель с турбокомпрессором, компрессометр, дымомер.

4.2. Общие положения

Наддув двигателей внутреннего сгорания является одним из основных способов повышения его мощности. При помощи наддува повышается давление поступающего в цилиндры воздуха, его плотность, что позволяет подавать больше топлива в камеру сгорания. В современных двигателях получил наибольшее распространение газотурбинный наддув.

На рис. 4.1 показан двигатель внутреннего сгорания с турбокомпрессором и охладителем наддувочного воздуха.

Для согласования работы двигателя и турбокомпрессора применяют следующие основные системы автоматического регулирования:

–перепуск газа мимо турбины;

–поворот лопаток диффузора, соплового аппарата;

–изменение высоты (ширины) соплового аппарата.

Для привода в действие данных систем используют механические

иэлектрические (электронные) устройства. Путем возврата части отработавших газов во впускную систему (рециркуляции) уменьшают токсичность газов во выпускной системе.

Системы подачи воздуха дизеля и топлива зависят друг от друга

ивлияют на качество процесса сгорания. При недостатке воздуха или увеличенной цикловой подаче топлива процесс сгорания ухудшается, что приводит к снижению мощности двигателя, увеличению расхода

34

топлива и образованию сажи. Сажа в виде черного дыма выбрасывается из системы выпуска.

Рис. 4.1. Двигатель внутреннего сгорания с турбокомпрессором и охладителем наддувочного воздуха

Подача воздуха (кислорода) может быть снижена в результате засорения фильтра. Поэтому при наличии черного дыма в системе выпуска в первую очередь необходимо заменить забившийся воздушный фильтр. Если замена фильтра не устранила указанное нарушение работы двигателя, то следующей причиной может быть низкое давление наддува или завышенная подача топлива.

При своевременном и качественном обслуживании двигателя турбокомпрессор может работать длительное время без нарушений и поломок. Иногда турбокомпрессор демонтируют с двигателя, не диагностируя его состояние. Ремонт турбокомпрессора нужно проводить, убедившись в полном отсутствии нарушений в работе двигателя. Часто это позволяет предотвратить бесполезную замену исправных агрегатов наддува.

На рис. 4.2 показан разрез турбокомпрессора и движение потока воздуха и отработавших газов в его каналах.

35