Повышение надежности турбокомпрессоров автотракторных двигателей улучшением смазывания подшипникового узла

, , ,

Аннотация


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 техникоэксплуатационные 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.

Ключевые слова


подшипник; турбокомпрессор; смазывание; автотракторный двигатель

Полный текст:

PDF

Литература


Strategies for emission control in diesel engine to meet Euro VI / L. Lázaro, F. Squaiella, C. Aparecida Martins, T. Pedro // Fuel. February 2013. – Vol. 104. – P. 183–193.

Trends of NO-, NO2-, and NH3-emissions from gasoline-fueled Euro-3– to Euro-4-passenger cars / N.V. Heeb, C.J. Saxer, A.-M. Forss, S. Brühlmann // Atmospheric environment. – March 2008. – Vol. 42, Iss. 10. – P. 2543–2554.

Gadyaka, V. Phenomena of stability loss of rotor rotation at tilting pad bearings / V. Gadyaka, D. Leikykh, V. Simonovskiy // Procedia engineering. – 2012. – Vol. 39. – P. 244–253

Theoretical and experimental study of mechanical losses in automotive turbochargers / J.R. Serrano, P. Olmeda, A. Tiseira et al. // Energy. – 15 June 2013. – Vol. 55. – P. 888–898.

Forsthoffer, B. Turbocompressor performance condition monitoring / B. Forsthoffer, I.F. Santos // Forsthoffer's rotating equipment handbooks. – 2005. – Vol. 3. – P. 279–287.

Estupinan, E.A. Active lubrication strategies applied to dynamically loaded fluid film bearings / E.A. Estupinan, I. Santos// Proceedings of the World Tribology Conference. – Orland (FL), USA, 2009. – P. 46.

Harnoy, A. Bearing design in machinery: engineering tribology and lubrication / A. Harnoy. – New York: Marcel Dekker, 2003. – 440 p.

On the influence of lubricant on dynamics of two-dimensional journal bearings / X.K. Li, D.Rh. Gwynllyw, A.R. Davies, T.N. Phillips // J. Non-Newtonian Fluid Mech. – 2000. – Vol. 93. – P. 29–59.

Lund, J.W. An aproximate analysis of temperature conditions in a Journal Bearings. Part I: Teory / J.W. Lund, P.K. Hansen // Journal of Tribology. – 1984. – Vol. 106, iss. 2. – P. 228–236. DOI:10/1115/1.3260890

Lund, J.W. An aproximate analysis of temperature conditions in a Journal Bearings. Part II:

Application / J.W. Lund, P.K. Hansen // Journal of Tribology. –1984. – Vol. 106, iss. 2. – P. 237–244.

DOI: 10/1115/1.3260891

Гаффаров, А.Г. Организация системы смазки подшипникового узла турбокомпрессора ТКР 7Н-1 / А.Г. Гаффаров // Сб. материалов Межвуз. молодежной конф., посвящ. 25-летию КамПИ. – Набережные Челны: КамПИ, 2005. – С. 373–375.

Особенности системы смазки подшипникового узла турбокомпрессора ТКР 7Н-1 / А.С. Денисов, А.А. Гафиятуллин, Н.И. Светличный и др. // Сб. науч. тр. СГТУ. – Саратов: СГТУ, 2006. – С. 4–8.

Совершенствование подшипникового узла турбокомпрессора автотракторного двигателя / А.С. Денисов, А.Т. Кулаков, А.А. Макушин, А.Г. Гаффаров // Вестник Оренбург. гос. ун-та. – 2011. – № 10. – С. 238–241.

Модернизация подшипникового узла турбокомпрессора ТКР 7Н-1 / А.С. Денисов, А.А. Гафиятуллин, Н.И. Светличный и др. // Сб. науч. тр. СГТУ. – Саратов: СГТУ, 2006. – С. 8–17.

Пат. 2500932 Российская Федерация, МПК F16C 17/18, F16C 33/10, F01D 25/16. Подшипник турбокомпрессора / Г.Г. Гаффаров, А.Т. Кулаков, А.Г. Гаффаров и др.; заявитель и патентообладатель Оренбург. гос. ун-т. – № 22012132149/11, заявл. 26.07.2012; опубл. 10.12.2013, Бюл. № 34.

Макушин, А.А. Тепловое состояние деталей турбокомпрессора дизельного двигателя /

А.А. Макушин, А.Г. Гаффаров // Ремонт, восстановление, модернизация. – 2011. – № 2. – С. 35–40.

Гаффаров, А.Г. Ремонт турбокомпрессора ТКР7Н-1 с модернизацией подшипникового

узла / А.Г. Гаффаров // Сб. науч. тр. «Перспективные направления развития автотранспортно-

го комплекса». – Пенза: ПГУАС, 2011. – С. 79–86.

Кулаков, А.Т. Повышение ремонтопригодности турбокомпрессора путем усовершенствования подшипника / А.Т. Кулаков, А.А. Макушин, А.Г. Гаффаров // Материалы Всерос. науч.техн. конф. «Современная техника и технологии: проблемы, состояние, перспективы». – Рубцовск: РИИ, 2011. – С. 377–383.

Денисов, А.С. Расчетная оценка эффективности усовершенствования подшипника турбокомпрессора / А.С. Денисов, А.Т. Кулаков, А.Г. Гаффаров // Сб. науч. тр. «Технологические и организационные проблемы сервиса машин и пути их решения». – Саратов: СГТУ, 2010. – С. 79–86.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.