Повышение надежности турбокомпрессоров автотракторных двигателей улучшением смазывания подшипникового узла

Abstract

Представлены результаты исследования, направленные на повышение надежности турбокомпрессоров автотракторных дизельных двигателей. Анализ отказов турбокомпрессоров ТКР7Н-1, их невысокого ресурса, конструктивных особенностей турбокомпрессора, а также теоретическое рассмотрение протекания рабочих процессов в его подшипниковом узле позволили сделать вывод о недостаточной эффективности организации смазывания подшипникового узла, приводящего к торможению вращения вала ротора за счет образования замкнутой полости внутри подшипникового узла, а низкий расход масла через турбокомпрессор ведет к перегреву корпуса, его термической деформации и последующему заклиниванию вала ротора, а также ускоренному старению и угару моторного масла. Предложенное в работе конструкторское решение, реализованное в виде ремонтного комплекта и разработанной технологии ремонта турбокомпрессоров ТКР7Н-1, позволило значительно улучшить условия смазки подшипникового узла, что привело к снижению гидравлического сопротивления вращению вала ротора и увеличило его частоту вращения на 12 700 мин–1. Вследствие повышения частоты вращения вала давление наддува увеличилось на 0,014 МПа, что улучшило технико-эксплуатационные показатели двигателя. Увеличение расхода масла через турбокомпрессор привело к снижению температуры корпуса турбокомпрессора до 32 %, а температуры масла от 10,3 до 12 % в зависимости от температурного режима работы. Предложенное решение позволило снизить долю отказов турбокомпрессоров в эксплуатации на 35 % за счет снижения тепловой напряженности корпуса, что исключило возникновение такого отказа, как заклинивание вала ротора и исключило перегрев масла, что привело к повышению надежности работы турбокомпрессора. In work the results of research directed on increase of reliability of turbocompressors of autotractor diesel engines are presented. The analysis of refusals of turbocompressors of TKP7H-1, their low resource, design features of a turbocompressor, and also theoretical consideration of course of working processes in its bearing knot allowed to draw a conclusion on insufficient efficiency of the organization of greasing of the bearing knot leading to braking of rotation of a shaft of a rotor due to formation of the closed cavity in bearing knot, and the low consumption of oil through a turbocompressor conducts to an overheat of the case, its thermal deformation and the subsequent jamming of a shaft of a rotor, and also the accelerated aging and waste of engine oil. The design solution proposed in work realized in the form of a repair kit and the developed technology of repair of turbocompressors of TKP7H-1, allowed to improve considerably conditions of greasing of bearing knot that led to decrease in hydraulic resistance to rotation of a shaft of a rotor and increased its frequency of rotation for 12700 min–1. Owing to increase of frequency of rotation of a shaft pressure of pressurization increased by 0,014 MPas that improved technical and operational indicators of the engine. The increase in a consumption of oil through a turbocompressor led to decrease in temperature of the case of a turbocompressor to 32 %, and oil temperature from 10,3 to 12 % depending on temperature condition of work. The proposed solution allowed to lower a share of refusals of turbocompressors in operation by 35 % due to decrease in thermal intensity of the case that excluded emergence of such refusal as jamming of a shaft of a rotor and excluded an oil overheat that led to increase of reliability of work of a turbocompressor.