Турбины и дизели
Autoservice-ryazan.ru

Автомобильный портал

Турбины и дизели

Принцип работы турбины на дизельном двигателе

Воплощение идеи по использованию выхлопных газов с целью разгона ротора позволила увеличить мощность дизельного мотора примерно на 30%. Мотор, на который установлен турбонаддув, называется турбодизелем.

Устройство турбины дизельного двигателя

Турбокомпрессор выполняет задачу по нагнетанию воздуха под давлением в цилиндры мотора: чем больше будет воздуха, тем больше топлива силовой агрегат сможет сжечь, что, в свою очередь, приведет к увеличению мощности двигателя без увеличения объема имеющихся цилиндров.

Чтобы выполнять возложенные функции с необходимой эффективностью, турбонаддув имеет особую конструкция, состоящую из двух элементов:

  • турбины;
  • компрессора.

Главная функция компрессора заключается в усилении поступления воздуха в топливную систему. Составные части компрессора находятся в алюминиевом корпусе. Внутри него располагается ротор, закрепленный на оси турбины. Вращаясь, ротор вбирает воздух: большая скорость вращения приводит к большему количеству попавшего внутрь воздуха. Для набора скорости существует турбина.

Турбина состоит из корпуса с ротором внутри. Поскольку все элементы устройства взаимодействуют с газами высокой температуры, они изготавливаются из специальных материалов, невосприимчивых к такому воздействию.

Как работает турбина на дизельном двигателе

Ротор и ось, на которой он закреплен, вращаются в разных направлениях. Частота вращения довольно велика, поэтому элементы плотно прижимаются друг к другу.

Принцип работы турбины на дизельном двигателе следующий:

  • компрессор обеспечивает поступление воздуха из окружающей среды, который смешивается с дизельным топливом и затем направляется в цилиндры;
  • топливно-воздушная смесь загорается, начинают двигаться поршни. По ходу этого процесса образуются газы, поступающие в выпускной коллектор;
  • скорость движения газов, оказавшихся в корпусе, значительно возрастает. Вступая во взаимодействие с ротором, они приводят его во вращающееся положение;
  • вращение передается компрессорному ротору (за это отвечает вал), который снова втягивает новую порцию воздуха.

Таким образом, принцип работы основывается на взаимосвязи: чем сильнее вращается ротор, тем больше поступает воздуха, но при этом ротор увеличивает скорость вращения, если количество воздуха возрастает.

Как работает турбонаддув

Чтобы разобраться в работе турбонаддува, для начала следует уяснить понятия турбоподхвата и турбоямы.

Турбоподхват – ситуация, когда набравший скорость ротор увеличивает поступление воздуха в цилиндры, следствием чего становится повышение мощности двигателя.

Турбояма – момент небольшой задержки, наблюдаемый в работе турбины при увеличении количества поступившего горючего, что достигается нажатием на педаль газа. Задержка вызвана временем, которое нужно ротору для его разгона газами.

Турбонаддув увеличивает давление отработанных газов за счет более интенсивной работы двигателя. В то же самое время повышается и давление наддува: этот процесс требует контроля и регулировки, поскольку при достижении высоких значений велика вероятность поломки. Функции регулировки давления возложены на клапан, контролем предельно возможных значений занимаются мембрана и пружина с определенными значениями жесткости (когда достигается максимально допустимая величина, мембрана открывает клапан).

Работа турбины дизельного двигателя также требует контроля давления:

  1. компрессор через клапан, дабы снизить давление, сбрасывает лишний забранный воздух;
  2. когда давление поступившего воздуха достигает максимально допустимой величины, клапан выпускает газы, и ротор вращается с требуемой скоростью, а компрессор всегда забирает только нужное количество воздуха.

Минусы использования турбокомпрессора

Казалось бы, установка турбодизеля влечет за собой сплошные преимущества, но это не так. У устройства есть определенные недостатки:

  1. возрастает расход топлива, что особенно ощущается при неправильной регулировке системы;
  2. температура в процессе сжатия повышается, что может привести к детонации. Чтобы избежать такой неприятности, необходим монтаж регуляторов, охладителей и ряда других элементов.

Турбированный мотор: правила эксплуатации

Чтобы дизельная турбина работала с максимальным КПД и как можно дольше не выходила из строя, нужно придерживаться определенных правил в процессе эксплуатации автомобиля:

  • придерживаться графика замены масла, что позволит не допустить засорения маслопровода абразивами;
  • использовать качественное моторное масло, соответствующее по характеристикам в паспорте двигателя;
  • не трогаться сразу после включения мотора – движок должен быть прогрет;
  • сразу после прекращения движения не выключать двигатель, дав ему хотя бы 10 секунд поработать на холостых оборотах.

Как работает турбина: видео

Принцип работы турбины на дизельном двигателе

Турбонаддув обязан свои появлением пресловутой немецкой рачительности и практичности во всём. Ещё Рудольфу Дизелю и Готлибу Даймлеру, в конце XIX века, не давал покоя такой вопрос. Как же так: выхлопные газы просто так выбрасываются в трубу, а энергия, которой они обладают, не приносит никакой пользы? Непорядок… В веке двадцать первом, двигатели, оснащённые турбиной, давно перестали быть экзотикой и используются повсеместно, на самой разной технике. Почему турбины получили распространение прежде всего на дизельных двигателях и каков принцип работы этих полезных агрегатов, разберём далее – в строго научно-популярной, но наглядной и понятной каждому форме.

Об истории изобретения и внедрения турбонаддува

Итак, идея «пустить в дело» энергию отработанных выхлопных газов появилась уже вскоре после изобретения и успешных опытов применения двигателей внутреннего сгорания. Немецкие инженеры и первопроходцы автомобиле- и тракторостроения, во главе с Дизелем и Даймлером, провели первые опыты по повышению мощности двигателя и снижению расхода топлива с помощью нагнетания сжатого воздуха от выхлопов.

Готдиб Даймлер выпускал вот такие автомобили, а уже задумывался о внедрении системы турбонаддува

Но первым, кто построил первый эффективно работающий турбокомпрессор, стали не они, а другой инженер – Альфред Бюхи. В 1911 году он получил патент на своё изобретение. Первые турбины были таковы, что использовать их было возможно и целесообразно только на крупных двигателях (например, судовых).

Далее турбокомпрессоры начали использоваться в авиационной промышленности. Начиная с 30-х годов ХХ века, в Соединённых Штатах регулярно запускались в «серию» военные самолёты (как истребители, так и бомбардировщики), бензиновые двигатели которых были оснащены турбонагнетателями. А первая в истории грузовая автомашина с турбированным дизельным мотором была сделана в 1938 году.

В 60-е годы корпорация «Дженерал Моторс» выпустила первые легковые «Шевроле» и «Олдсмобили» с бензиновыми карбюраторными двигателями, оснащёнными турбонаддувом. Надежность тех турбин была невелика, и они быстро исчезли с рынка.

Oldsmobile Jetfire 1962 года – первый серийный автомобиль с турбонаддувом

Мода на турбированные моторы вернулась на рубеже 70-х/80-х, когда турбонаддув начали широко использовать в создании спортивных и гоночных автомобилей. Приставка «турбо» стала чрезвычайно популярной и превратилась в своеобразный лейбл. В голливудских фильмах тех лет супергерои нажимали на панелях своих суперкаров «магические» кнопки «турбо», и машина уносилась вдаль. В реальной же действительности турбокомпрессоры тех лет ощутимо «тормозили», выдавая существенную задержку реакции. И, кстати, не только не способствовали экономии топлива, а наоборот, увеличивали его расход.

Труженик советских полей – трактор К-701 «Кировец» с турбонаддувом

Первые действительно успешные попытки внедрения турбонаддува в производство автомобильных двигателей серийного производства осуществили в начале 80-х годов «SAAB» и «Mercedes». Этим передовым опытом не замедлили воспользоваться и другие мировые машиностроительные компании.

Почему в итоге турбины получили распространение именно на дизельных, а не бензиновых двигателях? Потому что дизельные моторы имеют гораздо большую степень сжатия воздуха, а их выхлопные газы – более низкую температуру. Соответственно, требования к жаропрочности турбины гораздо меньше, а её стоимость и эффективность использования – гораздо больше.

Устройство системы турбонаддува

Система турбонаддува состоит из двух частей: из турбины и турбокомпрессора. Турбина служит для преобразования энергии отработанных газов, а компрессор – непосредственно для подачи многократно сжатого атмосферного воздуха в рабочие полости цилиндров. Главные детали системы – два лопастных колеса, турбинное и компрессорное (так называемые «крыльчатки»). Турбокомпрессор представляет собой технологичный насос для воздуха, приводимый в действие вращением ротора турбины. Единственная его задача – нагнетание сжатого воздуха в цилиндры под давлением.

Составные части устройства турбонаддува:

  • корпус компрессора;
  • компрессорное колесо;
  • вал ротора, или ось;
  • корпус турбины;
  • турбинное колесо;
  • корпус подшипников.

Основа системы турбонаддува – это ротор, закреплённый на специальной оси и заключённый в особый жаропрочный корпус. Беспрерывный контакт всех составных частей турбины с чрезвычайно раскалёнными газами определяет необходимость создания как ротора, так и корпуса турбины из специальных жаропрочных металлосплавов.

Крыльчатка и ось турбины вращаются с очень высокой частотой и в противоположных направлениях. Это обеспечивает плотный прижим одного элемента к другому. Поток отработанных газов проникает вначале в выпускной коллектор, откуда попадает в специальный канал, что расположен в корпусе турбо-нагнетателя. Форма его корпуса напоминает панцирь улитки. После прохождения этой «улитки» отработанные газы с разгоном подаются на ротор. Так и обеспечивается поступательное вращение турбины.

Ось турбонагнетателя закреплена на специальных подшипниках скольжения; смазка осуществляется подачей масла из системы смазки моторного отсека. Уплотнительные кольца и прокладки препятствуют утечкам масла, а также прорывам воздуха и отработанных газов, а также их смешиванию. Конечно, полностью исключить попадание выхлопа в сжатый атмосферный воздух не удаётся, но в этом и нет большой необходимости…

Как работает турбина дизельного двигателя

Мощность любого двигателя и производительность его работы зависит от целого ряда причин. А именно: от рабочего объёма цилиндров, от количества подаваемой воздушно-топливной смеси, от эффективности её сгорания, а также от энергетической части топлива. Мощность двигателя возрастает пропорционально росту количества сжигаемого в нём за определённую единицу времени горючего. Но для ускорения сгорания топлива необходимо увеличение запаса сжатого воздуха в рабочих полостях мотора.

То есть, чем больше за единицу времени сжигается горючего, тем большее количество воздуха потребуется «впихнуть» в мотор (не очень красивое слово «впихнуть» здесь, тем не менее, очень хорошо подходит, поскольку сам мотор не справится с забором избыточного количества сжатого воздуха, и фильтры нулевого сопротивления в этом ему не помогут).

В этом, повторимся, и состоит основное назначение турбонаддува – в наращивании подачи воздушно-топливной смеси в камеры сгорания. Это обеспечивается нагнетанием сжатого воздуха в цилиндры, которое происходит под постоянным давлением. Оно происходит вследствие преобразования энергии отработанных газов, проще говоря, из бросовой и утерянной – в полезную. Для этого, прежде чем выхлопные газы должны быть выведены в выхлопную трубу, а далее и, соответственно, в атмосферу, их поток направляется через систему турбокомпрессора.

Этот процесс обеспечивает раскручивание колеса турбины («крыльчатки»), снабжённого специальными лопастями, до 100-150ти тысяч оборотов в минуту. На одном валу с крыльчаткой закреплены и лопасти компрессора, которые нагнетают сжатый воздух в цилиндры двигателя. Полученная от преобразования энергии выхлопных газов сила используется для значительного увеличения давления воздуха. Благодаря чему и появляется возможность впрыскивания в рабочие полости цилиндров гораздо большего количества топлива за фиксированное время. Это даёт значительное увеличение как мощности, так и КПД дизеля.

Дизельная турбина в разрезе

Проще говоря, турбосистема содержит две лопастных «крыльчатки», закреплённых на одном общем валу. Но находящихся при этом в отдельных камерах, герметично отделённых друг от друга. Одна из крыльчаток вынуждена вращаться от постоянно поступающих на её лопасти выхлопных газов двигателя. Поскольку вторая крыльчатка с нею жёстко связана, то и она также начинает вращаться, захватывая при этом атмосферный воздух и подавая его в сжатом виде в цилиндры двигателя.

Необходимые дополнения в состав системы турбонаддува: клапаны, интеркулер

Не один десяток лет потребовался инженерам, чтобы создать действительно эффективно работающий турбокомпрессор. Ведь это только в теории всё выглядит гладко: от преобразования энергии отработанных газов можно «вернуть» утерянный процент КПД и значительно увеличить мощность двигателя (например, со ста до ста шестидесяти лошадиных сил). Но на практике подобного почему-то не получалось.

Кроме того, при резком нажатии на акселератор приходилось ждать увеличения оборотов мотора. Оно происходило только через некоторую паузу. Рост давления выхлопных газов, раскрутка турбины и загонку сжатого воздуха происходили не сразу, а постепенно. Данное явление, именуемое «turbolag» («турбояма») никак не удавалось укротить. А справиться с ним получилось, применив два дополнительных клапана: один – для перепускания излишнего воздуха в компрессор через трубопровод из двигательного коллектора. А другой клапан – для отработанных газов. Да и в целом, современные турбины с изменяемой геометрией лопаток даже своей формой уже значительно отличаются от классических турбин второй половины ХХ века.

Дизельный турбокомпрессор «Бош»

Другая проблема, которую пришлось решать при развитии технологий дизельных турбин, состояла в избыточной детонации. Детонация эта возникала из-за резкого увеличения температуры в рабочих полостях цилиндров при нагнетании туда дополнительных масс сжатого воздуха, особенно на завершающей стадии такта. Решать данную проблему в системе призван промежуточный охладитель наддувочного воздуха (интеркулер).

Кроме того, современная система турбонаддува двигателя не обходится без:

  • регулировочного клапана (wastegate). Он служит для поддержания оптимального давления в системе, и для его сброса , при необходимости, в приёмную трубу;
  • перепускного клапана (bypass-valve). Его предназначение – отвод наддувочного воздуха назад во впускные патрубки до турбины, если нужно снизить мощность и дроссельная заслонка закрывается;
  • и/или «стравливающего» клапана (blow-off-valve). Который стравливает наддувочный воздух в атмосферу в том случае, если дроссель закрывается и датчик массового расхода воздуха отсутствует;
  • выпускного коллектора, совместимого с турбокомпрессором;
  • герметичных патрубков: воздушных для подачи воздуха во впуск, и масляных – для охлаждения и смазки турбокомпрессора.
Читать еще:  Как добавить двигателю мощности

Применение турбонаддува в мировом машиностроении

На дворе двадцать первый век, и никто уже не гонится за тем, чтобы название его легкового автомобиля было с модной в веке ХХ-м приставкой «турбо». Никто и не верит более в «магическую силу турбины» для резкого ускорения автомобиля. Смысл применения и эффективность работы системы турбонаддува всё-таки не в этом.

Разумеется, наиболее эффективен турбонаддув при его использовании на двигателях тракторов и тяжёлых грузовиков. Он позволяет добавить мощности и крутящего момента без возникновения перерасхода топлива, что очень важно для экономических показателей эксплуатации техники. Там он и используется. Нашли своё широкое применение турбосистемы также на тепловозных и судовых дизелях. И это наиболее мощные из созданных человеком турбин для дизельного двигателя.

Сообщества › Diesel Power (Дизельные ДВС) › Блог › Разрушители легенд. Турбонаддув дизеля. Часть №1. Обзорно-болталогическая.

Для чего нужна турбина?

Для того чтобы ПОЛНОСТЬЮ сжечь 1кг горючего(любого углеводородного) нужно около 3,5 кг кислорода. Такое количество кислорода содержится в 15кг воздуха.

Соответственно мощность двигателя напрямую зависит от его “литража”. Чем больше воздуха мы сможем загнать в камеру сгорания — тем больше топлива мы сможем спалить — тем больше энергии сможем получить на коленвалу.

Турбокомпрессор выполняет две функции. С одной стороны он позволяет напихать в камеру сгорания гораздо больше воздуха и получить с того же объёма двигателя гораздо больше мощности. С другой стороны — он утилизирует энергию выхлопных газов и реализует цикл с продолженным расширением, который увеличивает общий КПД двигателя.
Если сказать человеческим языком — то ЧАСТЬ работы по сжатию воздуха в турбодизеле перекладывается с поршневой на турбокомпрессор. Турбокомпрессор работает на энергии выхлопных газов(которые обычно просто выбрасываются в атмосферу) — соответственно непосредственно сам двигатель получает возможность больше мощности передавать на колёса.

МЕХАНИЧЕСКИЕ нагрузки на кривошипно-шатунный механизм при турбировании ДИЗЕЛЯ возрастают незначительно — это позволяет не сильно морочаться вопросами прочности и ресурса турбируемого атмосферника.

Казалось бы всё замечательно. НО!

Разработка современных двигателей уже давно пляшет от экологического законодательства, которое напрямую определяет режимы сгорания топлива в камере сгорания. На НОМИНАЛЬНОМ(не максимальном! это важно!) режиме работы двигателя в связке с турбиной процессы сгорания доводятся до некоего оптимума. При этом некоторые характеристики конструкции непосредственно самого турбодвигателя получаются заметно отличающимися от его атмосферного аналога. В первую очередь отличается степень сжатия — в цилиндры воздуха поступает больше за счёт турбокомпрессора, но поршнями этот воздух сжимается слабее — фактическое давление в конце такта сжатия практически одинаковое получается и у атмосферника и у турбодвигателя.
На НОМИНАЛЬНОМ РЕЖИМЕ турбокомпрессора.
Потому ничего там в турбодизеле лучше не сгорает. Сказки дедушки Ергена. Лучшее сгорание — больше окислов азота, а это недопустимо. Потому процессы сгорания одинаковы на НОМИНАЛЬНОМ РЕЖИМЕ и однозначно хуже у турбодизеля на всех остальных режимах. Почему?

Давайте посмотрим подробнее, что происходит с турбодизелем на ВСЕХ режимах его работы и насколько отличаются его характеристики от атмосферного дизеля.

В интернет-обзорах обычно втюхивают для сравнения два типа дизелей одинакового ОБЪЁМА. Мне не кажется такое сравнение корректным — это как сравнивать… трёхлитровый двигатель и… пятилитровый…
Я ни разу не встречал сравнения турбодизеля и атмодизеля с разницей в объёме ОБРАТНО-пропорциональной заявляемому с трепетом превосходству турбодизеля. И это неспроста.
Я потому и предлагаю сравнить три дизеля.
Они стары как говно мамонта, но до сих пор бодры и распространены.

Первый(2L) — атмосферный вихрекамерный дизель-прародитель.
Два других — форсированные потомки ОДИНАКОВОЙ МАКСИМАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ.

НО!
Один(2LTE) — форсировали турбиной, а другой(5L) — простым наращиванием объёма:
2L… … …22:1…2446куб.см… 85лс 4000RPM…165Н/м 2400RPM…Атмо
2LTE… …21:1…2446куб.см… 97лс 4000RPM…221Н/м 2400RPM…Турбо
5L… … …22:1…2986куб.см… 97лс 4000RPM…192Н/м 2400RPM…Атмо

Эта линейка удобна тем, что это практически один и тот же агрегат до последнего болтика. Потомки 2L имеют одинаковую максимальную мощность и с точки зрения обычного автопотребителя это должны быть абсолютно равнозначные двигатели. Есть куча реальных водителей, попробовавших и то и другое во всех мыслимых и немыслимых режимах — они не дадут соврать. Нихрена это не равнозначные двигатели, хоть МАКСИМАЛЬНАЯ мощность у них и одинаковая.
Вот и давайте немного “поэксплуатируем” эти ДВА дизеля-потомка в реальных условиях:

1). Запуск и холостой ход.
Турбодизель отличается от атмосферного аналога двумя вещами — пониженной степенью сжатия и пониженным литражём. И первое и второе дополняется турбиной. НО! Только на НОМИНАЛЬНОМ РЕЖИМЕ! При работе на холостом ходу и сам турбонагнетатель и интеркулер(если есть) и гораздо более протяжённый впускной коллектор оказывают только лишнее сопротивление. При запуске(особенно на морозе) пониженная степень сжатия турбодизеля способствует худшим пусковым свойствам. Меньший литраж турбодизеля подразумевает несколько меньший расход топлива на холостом ходу — но за счёт меньшей степени сжатия и высоких насосных потерь во впускной системе реальный расход топлива редко отличается заметно.
Итог сравнения — паритет.

2). Режим низких нагрузок и низких оборотов.
Этот режим также характеризуется СОПРОТИВЛЕНИЕМ всего впускного тракта и РАЗРЯЖЕНИЕМ на впуске. Поскольку турбодизель имеет меньший литраж и степень сжатия — то мы имеем на этом режиме НАМНОГО(до 30%) МЕНЬШИЙ момент турбодизеля, чем у атмосферного аналога.
Итог сравнения — явный и несомненный проигрыш турбодизеля.

3). Режим средних нагрузок и оборотов.
Этот режим характеризуется выходом турбонагнетателя на рабочий режим — создание избыточного давления во впускном тракте. Но избыточное — это ещё не НОМИНАЛЬНОЕ. До тех пор, пока давление турбонагнетателя не приблизится к НОМИНАЛЬНОМУ — характеристики турбодизеля будут отставать от характеристик атмосферного аналога.
Из приятных новостей — турбина потихоньку начинает вступать в процесс утилизации энергии выхлопных газов и по мере роста создаваемого ей давления общий КПД двигателя стремительно растёт. Соответственно падает расход топлива по сравнению с атмосферным дизелем.
Итог сравнения — по мере приближения к номинальному режиму характеристики дизелей сближаются. Турбодизель всё так же обладает меньшей мощностью, но и потребляет чуть меньше топлива.
Есть ещё один фактор, который обычно выпускают из поля зрения подобных сравнений. Это инерционность турбонагнетателя. Приотпустив даже на мгновение педаль газа — мы не получим вновь прежнюю мощность от двигателя, пока турбонагнетатель опять не выйдет на режим. Турбояма на этом режиме очень досаждает.
Особенно на высокогорье.

4). Номинальный режим.
Именно на этом режиме проявляются все плюсы турбодизеля. К сожалению на дизеле с примитивным турбонагнетателем этот участок очень узкий — не более 500-700 оборотов. Именно в точке достижения номинального давления турбонагнетатель и обладает максимальным КПД. Потому и двигатель в этой ТОЧКЕ(для 2LTE это приблизительно 2400 оборотов) обладает максимальным превосходством перед атмосферным аналогом в плане расхода топлива. Турбонагнетатель с изменяемой геометрией имеет более широкую полку максимальной эффективности, но обычно она смещена в сторону низких оборотов.
Самый большой плюс — в районе НОМИНАЛЬНОГО режима МОМЕНТ турбодизеля заметно превосходит момент атмосферного аналога. Т.е. и МОЩНОСТЬ турбодизеля на ЭТОМ режиме будет ВЫШЕ мощности атмосферника.
Правда КОЭФФИЦИЕНТ ПРИСПОСОБЛЯЕМОСТИ у турбодизеля по моменту — меньше на 4%, а по оборотам — почти на 8%, соответственно турбодизель ещё хуже, чем даже атмосферный дизель(а уж тем более бензинка) подходит для транспортных средств.
Итог сравнения — явный выигрыш турбодизеля как в плане МОМЕНТА, так и в плане расхода. Отрыв определяется характеристиками турбонагнетателя. Правда “явный” выигрыш — это не значит “большой”. Конкретно 2LTE имеет МАКСИМАЛЬНЫЙ момент на 13% больше, чем у 5L и на 25% больше, чем у 2L.
Современные турбодизеля с твинтурбо и эффективным интеркулером могут иметь момент(а потому и мощность) на этом режиме в 1,5-2 РАЗА(!) выше чем у атмосферника. И CommonReal здесь совершенно ни при чём — весь прирост тяги обуславливается исключительно турбонаддувом…

За счёт высокого количества выхлопных газов турбонагнетатель на ЭТОМ режиме “скисает” не сильно даже при полностью отпущенной педали газа и турбояма потому выражена слабо.

5). Сверхноминальный режим — режим близкий к максимальной мощности и максимальным оборотам.
По мере увеличения количества выхлопных газов — часть их начинает перепускаться в обход турбонагнетателя перепускным клапаном — соответственно всё бОльшая часть энергии выхлопных газов перестаёт утилизироваться.
Да и непосредственно сам турбокомпрессор(крайне нелинейный агрегат) стремительно теряет КПД. За счёт всё бОльшего сопротивления турбокомпрессора давление перед турбинным колесом стремительно нарастает — выхлопные газы уже не самостоятельно покидают цилиндр, а их бОльшую часть приходится выдавливать поршнем:

Продувка цилиндров стремительно ухудшается — всё больше отработанных газов остаётся в камере сгорания, количество кислорода снижается, горение затягивается, температура растёт. Получается некая аналогия системы ЕГР. Хоть сама система ЕГР и отключается на этих режимах — это помогает слабо. Турбодизель настолько стремительно теряет момент с ростом нагрузки и оборотов, что на оборотах максимальной мощности сравнивается с атмосферником.
Повышенное давление во впускном коллекторе перестаёт играть положительную роль ПОЛНОСТЬЮ. И даже хуже — затраты на создание этого давления никуда не деваются — потому турбодизель потребляет намного(чуть ли не в разы) больше топлива и потому намного сильнее греется, чем его атмосферный аналог. Шутка ли — у турбодизеля на впуске под 1 атмосферу избытка, у атмосферника на впуске — разрежение на уровне 0.2-0.3атм, а мощность вырабатывается ОДИНАКОВАЯ.
Если же сравнить максимальную мощность атмосферника и турбодизеля одинакового ОБЪЁМА — то выигрыш у турбодизеля всего 12%.
Итог сравнения — очередной провал турбодизеля.

Итак. Что мы имеем в сухом остатке?

Минусы:
БОльший вес и сложность турбодизеля.
Меньший моторесурс и надёжность. Повышенная требовательность к качеству смазочных материалов.
БОльший расход и склонность к перегреву под повышенной нагрузкой.
Высокая нелинейность и латентность мощностных характеристик.
Меньший коэффициент приспособляемости к нагрузке.

Плюсы:
На номинальном режиме турбодизель кушает чуть меньше топлива, при этом обладает небольшим запасом крутящего момента. Потому при необходимости может выдать до 15-20% момента больше, чем атмосферник ОДИНАКОВОЙ МАКСИМАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ(и до 20-35% больше чем атмосферник ОДИНАКОВОГО ОБЪЁМА), правда уже при непропорционально бОльшем расходе топлива и тепловыделении.

Эта непропорциональность вызвана не только “насыщением” турбонагнетателя, но и неким “насыщением” топливной аппаратуры. Дизельная топливная аппаратура, как и всё в современном двигателе, заточена под НОМИНАЛЬНЫЙ режим и экологию. Потому впрыск дизельного топлива осуществляется настолько медленно, насколько это возможно. И точкой оптимизации является НОМИНАЛЬНЫЙ режим. Но после превышения номинального режима длительность впрыска(а в существующих ПЛУНЖЕРНЫХ топливных системах количество впрыскиваемого топлива определяется именно ВРЕМЕНЕМ впрыска) становится настолько продолжительной, что значительная часть топлива впрыскивается в камеру сгорания турбодизеля намного позже оптимального момента и больше греет двигатель, чем влияет на его мощность. Этого ПРИНЦИПИАЛЬНОГО недостатка лишены топливные аппаратуры CommonRail, но в реальности двигателя с CommonRail должны соответствовать ещё более жёстким экологическим нормам и потому топливо впрыскивают ещё дольше для борьбы с окислами азота…
При этом выделяется херова туча сажи, которую улавливают сажевым фильтром. Выгорает эта сажа даже в присутствии катализаторов не на всех режимах, потому CommonRail осуществляет дополнительный подвпрыск топлива для поддержания высокой(до +600С) температуры выхлопа. Именно поэтому расход дизелей с CommonRail не настолько низок, как этого следовало бы ожидать…

Конечно, я мог бы сравнивать дизеля одинакового объёма. Тогда недостатки турбодизеля были бы заметно скромнее, а достоинства — выпяченнее. К сожалению жизнь показывает, что при всём прогрессе на замену 4,2 литровому 6-горшковому атмосфэрнику нам почему-то предлагают не 6,5 литрового V8 дизельного твинтурбо, а втюхивают 3-ёх литрового турбозадохлика…
У задохлика крутой нрав и высокая потенция высокий потенциал. “Но пушки есть пушки”, как говаривал Рафаэль Саббатини… Объём есть объём и никакая турбина его не переплюнет. Особенно на автомобиле, предназначенном для движения в сложных дорожных условиях.
Потому следующие мои статьи будут посвящены тому — как сделать из задохлика(ZD30) человека.
Дома. На коленке.

Пока же я предлагаю в качестве домашнего задания сравнить аж целых пять реинкарнаций всеми нами любимого ZD30:

Первый(ZD30DD) — атмосферный прямовпрысковый дизель-прародитель:
ZD30DD…18,5:1…2953куб.см…105лс@3800RPM…230Nm@2000RPM

Второй(ZD30DDT) — турбо-вариант с VGT-турбиной
ZD30DDT…18:1…2953куб.см…148лс@3400RPM…314Nm@2000RPM

Третий(ZD30DDTi) — турбо-вариант с VGT-турбиной и интеркулером
ZD30DDTi…18:1…2953куб.см…170лс@3600RPM…353Nm@1800RPM

Четвёртый(ZD30 CR) — COMMON RAIL турбо-вариант с VGT-турбиной и интеркулером
ZD30 CR…18:1…2953куб.см…150лс@3400RPM…350Nm@1200-2800RPM

Пятый(ZD30 CR TTi) — COMMON RAIL TWIN-турбо-вариант c интеркулером
ZD30 CR TTi…18:1.2953куб.см…170лс@2600PRM…540Nm@1400-2200RPM

Очень наглядно прослеживается влияние турбины, интеркулера и COMMON RAIL.
Как видно по характеристикам — нулевой эффективностью обладает только COMMON RAIL.

Читать еще:  Как пользоваться overdrive

VGT-турбина с интеркулером обеспечивают уже полуторократное(прогресс на месте не стоИт) преимущество в моменте над атмосферным прародителем.
Вероятно 4,5 литровый атмосферник ещё можно сделать сопоставимым по массе и размерам? Неважно…
Форсированный TWIN-турбо-вариант c интеркулером обладает моментом уже 540Nm(удвоенным по сравнению с атмосферником) начиная уже с 1200-1400 оборотов и таскает восьмитонник Nissan NT500:

Мне было бы очень интересно посмотреть на поршня этого TWIN-турбового ZD30 — они такие же облегчённые, как и на обычном ZD30? Если такие же — значит перегревается и разрушается обычный задохлик исключительно благодаря косякам в системе охлаждения…

Для конкуренции по максимальному моменту понадобится уже 7-ми литровый атмосферник…
Так что турбина — это бОльшая половина СОВРЕМЕННОГО дизеля и от этого факта никуда уже не деться.
Современный турбодизель с высоким наддувом(3-4 бар избытка) за счёт современных материалов и технологий выглядит намного более выигрышно, чем рассмотренные выше модели 90-ых и 2000-ых годов.
Всё чаще мне попадаются обзоры современных дизелей с объёмом уже около 2(!) литров и характеристиками 4-5-6 литровых старых дизелей. Догадайтесь с трёх раз — за счёт чего они имеют заявленный крутящий момент?

Кому интересно — почитайте и, например, вот это — www.drive2.ru/l/490025395538624709/
со ссылками. Даже гадать отказываюсь — сколько они вдули в этот дизель, что степень сжатия пришлось снижать до 14…
Подобные статьи примечательны ещё и тем, что все теоретические выкладки в них — чистейший бред и откровенные подтасовки. Судя по всему — это теперь трэнд.

Самое интересное — как шарикомалят со степенью сжатия. Но про степень сжатия вплотную поговорим в другой раз.

Турбины и дизели

Мы предлагаем вниманию специалистов самый полный в мире перечень оборудования для генерации электрической и тепловой энергии, энергии холода.
Каталог содержит около 700 страниц, на которых представлены почти
20000 моделей энергетического оборудования, 800 компаний в адресном блоке.

№1 (январь-февраль) 2020 года

  • Содержание номера

Темы номера:

Новости

Компания «Штарк» закончила строительство электростанции мощностью 24,9 МВт для Надеждинского металлургического завода в г. Серове. На площадке демонтированы два административных здания, вынесена с площадки застройки основная транспортная сеть действующего предприятия, проложены инженерные сети. Построено здание ТЭС, смонтировано основное оборудование: четыре газопоршневые установки TCG 2032B V16 (MWM) электрической мощностью по 4,5 МВт. Дымовые газы ГПУ будут утилизироваться в паровых котлах-утилизаторах, с получением пара температурой 192 °С и давлением 1,2 МПа.

Для сжигания доменного газа на станции установлены три паровых котла производительностью по 35 т/ч с параметрами пара 4 МПа и 440 °С и конденсационная паровая турбина установленной мощностью 6,9 МВт с теплофикационным отбором. Топливом будет доменный газ в смеси с природным.

С вводом ТЭС повысится надежность электроснабжения завода, в том числе в период нештатных и аварийных ситуаций, сократятся выбросы СО2 на 44700 тонн в год. ТЭС полностью обеспечит производство тепловой энергией в виде пара и горячей воды.

Компания Ansaldo заключила EPC-контракт на проектирование, поставку и монтаж ГТЭС в Южной Баварии. Электростанция Irsching 6 будет оснащена газовой турбиной AE94.3A. Установка мощностью 329 МВт предназначена для работы в резервном режиме, обеспечивая надежность энергосистемы. Ввод объекта в эксплуатацию запланирован на октябрь 2022 г.

Контракт является частью немецкого проекта Besonderes Netztechnisches Betriebsmittel bnBm (сетевой резерв), согласно которому планируется установить генерирующее оборудование в четырех южных областях страны. Заказчиком выступает крупнейшая энергетическая компания Uniper, заключившая в январе 2018 г. контракт с оператором сети TenneT на строительство и эксплуатацию резервной станции.

В г. Иршинг компания Uniper уже эксплуатирует несколько блоков. Электростанция Irsching 4 (561 МВт), введенная в 2011 г., является одной из самых эффективных ГТЭС комбинированного цикла в мире, ее КПД 60,4 %, Irsching 5 (также комбинированного цикла) мощностью 846 МВт и КПД 59,7 % введена в 2010 г.

ГТЭС работают в рамках сетевого резерва и используются, когда их мощность необходима для стабилизации сети.

В рамках проекта резервного энергоснабжения сервисно-логистического центра компании «АВТ Моторс» в д. Черная Грязь под Петербургом предприятие «Альфа Балт Инжиниринг» изготовило и поставило две дизель-генераторные установки АБИН 500 (FPT).

Номинальная мощность ДГУ составляет 500 кВт. Установки изготовлены в климатическом исполнении У1 и предназначены для производства электроэнергии напряжением 400 В, частотой 50 Гц.

ДГУ создана на базе дизельного двигателя FPT CR16 TE1W.S550 и генератора переменного тока ECO40 2L4 (Mecc Alte). Для контроля параметров установки используется пульт управления DSE 8610 MKII.

Для работы в составе дожимной компрессорной станции УКПГ-2С (1-я очередь) Заполярного НГКМ предприятие «ОДК– Газовые турбины» (г. Рыбинск) изготовило семь газоперекачивающих агрегатов ГПА-16 ангарного исполнения. Специалисты предприятия выполнили пусконаладочные работы.

В составе агрегатов применяются приводы ПС-90ГП-2 производства АО «ОДК–Пермские моторы» (разработка «ОДК–Авиадвигатель»). Компрессоры 425/76 с магнитным подвесом изготовлены на предприятии «РЭП Холдинг».

В конструкции сменной проточной части применяются системы сухих газодинамических уплотнений и магнитный подвес ротора. Это является преимуществом изготовленного оборудования, так как полностью отсутствует механическое трение при вращении ротора и, как следствие, значительно повышается надежность агрегата, кроме того, не требуется подачи смазки в компрессор.

Заказчик оборудования – ООО «Газпром добыча Ямбург». Генеральным проектировщиком является Саратовский филиал компании «Газпром проектирование».

Высокоэффективный парогазовый энергоблок ПГУ-225 на Сызранской ТЭЦ находится в эксплуатации с октября 2012 года. Проектная электрическая мощность ПГУ – 225 МВт (фактическая 227,4 МВт), тепловая – 110 Гкал/ч. В основе энергоблока две газотурбинные установки PG6111FA производства GE, паротурбинная установка SST PAC 600 (Siemens), два котла-утилизатора.

В январе здесь завершена плановая инспекция типа «С» (капитальный ремонт) газовых турбин. Главным результатом проведенных работ стало повышение надежности теплоснабжения жителей г. Сызрань.

Впервые в ходе инспекции генерирующего оборудования российских электростанций применен комплекс MAGIC. Для диагностики турбин PG6111FA был задействован миниатюрный робот MAGIC Junior, при этом из турбогенераторов не выводился крупнейший узел – ротор. Робот внутри многотонных агрегатов выполнил визуальную, механическую и электромагнитную оценку состояния оборудования и выдал развернутую карту состояния узлов. Обследование провели специалисты компании GE.

Турбины PG6111FA на ПГУ Сызранской ТЭЦ – это первые ГТУ линейки 6F производства GE, поставленные в Россию. Подачу топлива в турбины осуществляет система ЭНЕРГАЗ , в состав которой входят пункт подготовки газа и дожимная компрессорная станция из трех установок. Перерыв в работе ПГУ позволил параллельно провести капремонт газокомпрессорных установок №1 и №3. Восстановительные работы, пусконаладку и испытания этого оборудования выполнили инженеры компании «СервисЭнергаз» (входит в Группу «Энергаз»).

Сызранская ТЭЦ Самарского филиала «Т Плюс» обеспечивает энергоснабжение промышленных потребителей и населения города и Сызранского района. Ввод в 2012 г. новых мощностей позволил улучшить экологию города за счет вывода из эксплуатации более 50 малых неэффективных котельных. ПГУ-225 вошла в число наиболее эффективных и технически совершенных объектов новой генерации в Среднем Поволжье.

ДЭС обеспечивает резервное электроснабжение оборудования и механизмов разреза «Южный». По договору с ООО «Ресурс» компания «ТД Электроагрегат» поставила дизель-генераторную установку АД 800-Т400-3РБК мощностью 800 кВт. ДГУ изготовлена на новосибирском заводе «Электроагрегат» на базе 12-цилиндрового двигателя KTA38-G5 (Cummins) и одноопорного синхронного генератора с системой возбуждения на постоянных магнитах.

Энергоблок третьей степени автоматизации установлен в 9-метровый утепленный контейнер «Север». Система пуска имеет комплект АКБ, электростартер и зарядный генератор. Система вентиляции укомплектована воздушными автоматическими клапанами, подогревом, нерегулируемыми металлическими жалюзийными решетками для защиты от атмосферных осадков, а также от механических повреждений. Газовыхлоп оснащен термоизолированным трубопроводом дизеля и глушителем.

ДЭС оборудована системами освещения, отопления, пожарной сигнализации, автоматического пожаротушения. Для продолжительной работы станции без дозаправки смонтирован дополнительный топливный бак на 2000 литров.

Специалисты ООО «ТД Электроагрегат» полностью выполнили пусконаладку и настройку дизель-генератора. В настоящее время ДЭС введена в эксплуатацию.

В аэропорту им. Б.М. Кустодиева установлен дизель-генератор производства ГК ТСС . Энергоблок TTd 280TS CG (АД-200С-Т400-1РНМ5) составляет основу системы резервного электроснабжения навигационных маяков.

ДГУ создана на базе двигателя STDK 260 6LTEс (TSS Diesel). Рядный 6-цилиндровый привод имеет турбонагнетатель с промежуточным охлаждением. Электрического ток напряжением 400 В вырабатывает синхронный генератор TSS SA-200. Система управления построена на основе контроллера Lovato Electric RGK600.

ДГУ второй степени автоматизации мощностью 200 кВт серии TSS Standart оснащена блоком АВР, модулем автоподзарядки АКБ, системой электроподогрева блока двигателя.

Энергоагрегат размещен в панельном контейнере, обеспечивающем работу оборудования в диапазоне температур -40 °C …+40 °C, что актуально для климатических условий Астраханской области.

Аэропорт – режимный объект первой категории энергоснабжения, и надежное резервирование источников электропитания является обязательным и необходимым. Дизельные электростанции серии TSS Standart спроектированы специально для решения аналогичных задач и по комплексу характеристик обладают преимуществами именно при эксплуатации в резервном режиме.

Устройство и принцип работы турбины на дизельном двигателе

Турбокомпрессор — устройство, которое позволяет примерно на 30% увеличить мощность мотора, при этом отсутствует необходимость физически увеличивать объём цилиндров. Такие агрегаты установлены практически на всех современных автомобилях, вне зависимости от типа используемого топлива. Ниже подробнее расскажем об устройстве и работе турбины дизельного двигателя, а также обрисуем минусы этого устройства и самые распространённые поломки.

Устройство и особенности турбины

Агрегат состоит из двух устройств — турбины и компрессора. Задача первой преобразовывать энергию выхлопных газов, а второго — подавать сжатый воздух в цилиндры. «Крыльчатки» — главные составляющие части этой системы, представляют собой два лопастных колеса (компрессорное и турбинное).

По своей сути компрессор — это насос, его единственная задача заключается в подаче сжатых атмосферных воздушных масс в цилиндры. Кислород необходим для сжигания топлива, чем больше его поступит, тем больше силовой агрегат сможет сжечь. В результате это приводит к значительному увеличению мощности движка без физического увеличения объёма или количества цилиндров. Система турбонаддува состоит из следующих компонентов:

  • корпус компрессора;
  • корпус турбины;
  • корпус подшипников;
  • компрессорное колесо;
  • турбинное колесо;
  • ось или вал ротора.

В турбонаддуве основным элементом выступает ротор, который защищается корпусом и крепится к специальной оси. И сам ротор, и корпус турбины изготавливаются из термостойких сплавов — это необходимо из-за того, что они находятся в постоянном контакте с газами высокой температуры.

Ротор и крыльчатка вращаются в разных направлениях с большой скоростью — такое решение обеспечивает их плотный прижим друг к другу. Принцип работы в следующем:

  1. Отработанные газы поступают в выпускной коллектор.
  2. Затем — в специальный канал, расположенный в корпусе нагнетателя, который выполнен в форме улитки.
  3. В «улитке» газы разгоняются до большой скорости и подаются на ротор.

Благодаря такому принципу и обеспечиваются вращение турбины. Что касается оси турбонагнетателя, то она крепится на специальных подшипниках скольжения и смазывается за счёт поступления жидкости из моторного отсека. Утечка смазочной жидкости предотвращается благодаря наличию прокладки и уплотнительным кольцам. Кроме того, дополнительную герметизацию обеспечивают смешанные и отдельные потоки отработанных газов и воздуха. Такое технологическое решение не обеспечивает гарантии в 100%, что выхлоп не попадёт в сжатый воздух, однако система этого и не требует.

Что ещё входит в систему турбонаддува

Турбина — сложный агрегат, инженерам потребовалось несколько десятилетий, чтобы довести систему до ума. Только на первый взгляд решение компенсировать потери КПД за счёт выхлопных газов кажется простой. Даже после создания устройства у него долгое время наблюдались определённые проблемы.

Например, не удавалось решить проблему турбоямы — задержки после нажатия на педаль газа и запуском ротора. Решение нашлось в виде использования двух клапанов. Один из них использовался для вывода излишек воздуха, а второй предназначался для выхлопных газов. Кроме того, современные турбины имеют изменённую геометрию лопаток, что серьёзно их отличает от подобных устройств второй воловины XX столетия.

Можно выделить ещё одну проблему, которая заключалась в излишней детонации — с ней тоже успешно справились современные инженеры. Проблема заключалась в том, что температура в рабочих секторах цилиндров резко увеличивалась во время нагнетания воздуха, особенно в последней стадии такта. Решение нашлось в установке интеркулера (промежуточного охладителя воздуха).

Интеркулер — устройство для охлаждения наддувочного воздуха. Он выполняет сразу две функции — препятствует детонации и не даёт уменьшиться плотности воздуха. В результате удалось сохранить работоспособность всей системы.

Также стоит отметить и другие важные составляющие турбины.

Регулировочный клапан. Отвечает за поддержание заданного уровня давления, излишки давления поступают в приёмную трубу.

Перепускной клапан. Используется для вывода излишних воздушных масс обратно во впускные патрубки — это нужно для снижения мощности при её избытке.

Стравливающий клапан. Если дроссель закрывается и нет датчика массового расхода воздуха, клапан будет возвращать излишки воздуха обратно в атмосферу.

Патрубки. Герметичные отрезки трубы. Одни используются для подачи воздуха, вторые для подачи смазочного масла.

Выпускные коллекторы. Должны быть совместимы с турбокомпрессором.

Принцип работы

Для начала нужно разобраться с двумя терминами.

Турбоподхват — состояние, при котором быстро вращающийся ротор увеличивает подачу воздуха в цилиндры, благодаря чему повышается мощность силового агрегата.

Турбояма — короткая задержка, которая возникает в работе турбины при повышении количества поступившего топлива во время нажатия педали газа. Задержка появляется из-за того, что ротору необходимо некоторое время, пока газы его не разгонят.

Турбонаддув повышает давление выхлопных газов за счёт более интенсивной работы мотора, но в то же время увеличивается и давление наддува. При достижении критических величин может произойти поломка, а потому этот процесс необходимо контролировать. За регулировку давления отвечают клапана, а мембрана и пружина следят за предельно допустимыми значениями. При достижении определённой величины мембрана открывает клапан для стравливания давления.

Работа турбины на дизельном двигателе нуждается в контроле давления, который осуществляется следующими процессами:

  • если поступило слишком много воздуха, компрессор (используя клапан) освобождается от излишков;
  • клапан стравливает давление в случаях, когда воздуха поступило слишком много — при этом агрегат работает стабильно и забирает ровно столько воздуха, сколько требуется.

Работа турбокомпрессора на дизельном двигателе

Работа осуществляется по следующие схеме:

  1. Компрессор нагнетает сжатый атмосферный воздух.
  2. Воздушная масса смешивается с топливом и поступает в цилиндры.
  3. Полученная топливно-воздушная смесь воспламеняется, что приводит поршни в движение.
  4. Параллельно с этим процессом появляются отработанные газы, которые направляются в выпускной коллектор.
  5. Скопившиеся в корпусе газы значительно увеличивают скорость.
  6. Вращение переходит (по валу) на компрессорный ротор, он втягивает новую порцию воздуха.

Получается интересное взаимодействие. Ротор вращается быстрее — больше поступает воздуха. Чем больше воздуха поступает — тем быстрее вращается ротор.

Минусы турбины на дизельном двигателе

Как и любое устройство, у турбины есть свои положительные характеристики (которые были описаны выше), так и недостатки. К минусам можно отнести в первую очередь увеличенный расход топлива, особенно это касается неправильно отрегулированных агрегатов. Второй минус — чувствительность к качеству топлива, что особенно актуально в российских условиях. Дело в том, что некачественный дизель может привести к детонации. Отметим и другие недостатки:

  • общее удорожание двигателя;
  • повышенная требовательность к моторному маслу;
  • масло и фильтры приходится менять чаще (примерно каждые 5-6 тыс. км);
  • нужно часто менять воздушный фильтр;
  • ресурс турбины на дизельном двигателе значительно ниже, чем на бензиновом (из-за более высокой температуры выхлопа);
  • средний ресурс агрегата составляет 200-250 тыс. км, после чего потребуется замена или, как минимум, капитальный ремонт;
  • достаточно сложный ремонт, провести его среднестатистическому автовладельцу самому не получится.

Однако стоит отметить, что плюсы всё-таки перевешивают минусы. В противном случае турбины не пользовались бы такой большой популярностью.

Основные неисправности — признаки и причины

Сразу стоит оговориться, что основная причина поломок — это несвоевременное техническое обслуживание агрегата, его рекомендуется проводить минимум один раз в год. Следующая причина — низкое качество масла, либо его несвоевременная замена. Третья — попадание в устройство посторонних предметов (например, мелких камушков). Наконец, четвёртая — банальный износ отдельных компонентов турбины, ведь у каждого оборудования есть свой срок эксплуатации. Теперь опишем признаки, которые могут говорить о неисправности.

Чёрный дым из выхлопной трубы. Топливо сгорает в интеркулере или нагнетающей магистрали. Скорее всего — неисправность системы управления.

Сизый дым. Возможно, из-за нарушения герметизации турбины масло просачивается в камеру сгорания.

Белый дым. Сливной маслопровод загрязнился, потребуется его чистка.

Повышенный расход топлива. Воздух не доходит до компрессора.

Увеличен расход масла. Нужно проверить стыки патрубков — возможно, нарушена герметичность.

Уменьшение динамики разгона. Скорее всего вышла из строя система управления, из-за чего возник недостаток кислорода.

Посторонний свист, скрежет или шумы. Это может быть изменение зазора ротора, дефект в корпусе, утечка воздуха между двигателем и турбиной, либо загрязнение маслопровода.

Всегда нужно соблюдать правила эксплуатации агрегата — это снизит вероятность появления поломки и продлит срок службы устройства. Следует придерживаться нескольких простых правил:

  • следите за качеством топлива и масла;
  • не забывайте вовремя менять масло и фильтры;
  • начинайте движение только после того, как движок прогреется;
  • после прекращения движения нужно дать мотору поработать на холостых, а не сразу его выключать.

И, конечно же, следует регулярно проходить ТО.

Что делать, если турбина сломалась

Если обнаружилась неисправность первое, что нужно сделать — провести диагностику. Причём чем раньше, тем лучше. Если вовремя заменить неисправную деталь, удастся избежать более серьёзных проблем. Например — зачастую автовладелец не обращает внимание на лёгкое постукивание думая, что это не имеет значения, в результате через какое-то время приходится покупать новую турбину, хотя изначально можно было обойтись небольшим ремонтом.

Следует отметить, что недостаточно знать, как работает турбина на дизеле — нужно идеально разбираться во всех её компонентах. Только обладая соответствующими навыками, опытом и оборудованием получится провести качественный ремонт. Именно поэтому рекомендуем не пытаться самостоятельно отремонтировать агрегат (можно сделать только хуже), а обратиться в компанию «Дизель-Мастер». Специализируемся на ремонте турбин с 1998 года, а потому знаем о них всё.

5 причин обратиться именно к нам:

  1. В наличие высокоточное диагностическое оборудование (стенды Bosch и Delphi);
  2. В штате — специалисты с большим практическим опытом подобных работ.
  3. Быстрый ремонт в течение дня без потери в качестве.
  4. Используем только оригинальные комплектующие и ремкомплекты.
  5. Предоставляем официальную гарантию на комплектующие и выполненный ремонт.

При первых признаках дефекта — обратитесь к нам. Установим причину неисправности и предложим эффективный, экономичный способ её решения.

Турбины и дизели

Мы предлагаем вниманию специалистов самый полный в мире перечень оборудования для генерации электрической и тепловой энергии, энергии холода.
Каталог содержит около 700 страниц, на которых представлены почти
20000 моделей энергетического оборудования, 800 компаний в адресном блоке.

Читать еще:  Причины повышенного расхода топлива

№1 (январь-февраль) 2020 года

  • Содержание номера

Темы номера:

Новости

Компания «Штарк» закончила строительство электростанции мощностью 24,9 МВт для Надеждинского металлургического завода в г. Серове. На площадке демонтированы два административных здания, вынесена с площадки застройки основная транспортная сеть действующего предприятия, проложены инженерные сети. Построено здание ТЭС, смонтировано основное оборудование: четыре газопоршневые установки TCG 2032B V16 (MWM) электрической мощностью по 4,5 МВт. Дымовые газы ГПУ будут утилизироваться в паровых котлах-утилизаторах, с получением пара температурой 192 °С и давлением 1,2 МПа.

Для сжигания доменного газа на станции установлены три паровых котла производительностью по 35 т/ч с параметрами пара 4 МПа и 440 °С и конденсационная паровая турбина установленной мощностью 6,9 МВт с теплофикационным отбором. Топливом будет доменный газ в смеси с природным.

С вводом ТЭС повысится надежность электроснабжения завода, в том числе в период нештатных и аварийных ситуаций, сократятся выбросы СО2 на 44700 тонн в год. ТЭС полностью обеспечит производство тепловой энергией в виде пара и горячей воды.

Компания Ansaldo заключила EPC-контракт на проектирование, поставку и монтаж ГТЭС в Южной Баварии. Электростанция Irsching 6 будет оснащена газовой турбиной AE94.3A. Установка мощностью 329 МВт предназначена для работы в резервном режиме, обеспечивая надежность энергосистемы. Ввод объекта в эксплуатацию запланирован на октябрь 2022 г.

Контракт является частью немецкого проекта Besonderes Netztechnisches Betriebsmittel bnBm (сетевой резерв), согласно которому планируется установить генерирующее оборудование в четырех южных областях страны. Заказчиком выступает крупнейшая энергетическая компания Uniper, заключившая в январе 2018 г. контракт с оператором сети TenneT на строительство и эксплуатацию резервной станции.

В г. Иршинг компания Uniper уже эксплуатирует несколько блоков. Электростанция Irsching 4 (561 МВт), введенная в 2011 г., является одной из самых эффективных ГТЭС комбинированного цикла в мире, ее КПД 60,4 %, Irsching 5 (также комбинированного цикла) мощностью 846 МВт и КПД 59,7 % введена в 2010 г.

ГТЭС работают в рамках сетевого резерва и используются, когда их мощность необходима для стабилизации сети.

В рамках проекта резервного энергоснабжения сервисно-логистического центра компании «АВТ Моторс» в д. Черная Грязь под Петербургом предприятие «Альфа Балт Инжиниринг» изготовило и поставило две дизель-генераторные установки АБИН 500 (FPT).

Номинальная мощность ДГУ составляет 500 кВт. Установки изготовлены в климатическом исполнении У1 и предназначены для производства электроэнергии напряжением 400 В, частотой 50 Гц.

ДГУ создана на базе дизельного двигателя FPT CR16 TE1W.S550 и генератора переменного тока ECO40 2L4 (Mecc Alte). Для контроля параметров установки используется пульт управления DSE 8610 MKII.

Для работы в составе дожимной компрессорной станции УКПГ-2С (1-я очередь) Заполярного НГКМ предприятие «ОДК– Газовые турбины» (г. Рыбинск) изготовило семь газоперекачивающих агрегатов ГПА-16 ангарного исполнения. Специалисты предприятия выполнили пусконаладочные работы.

В составе агрегатов применяются приводы ПС-90ГП-2 производства АО «ОДК–Пермские моторы» (разработка «ОДК–Авиадвигатель»). Компрессоры 425/76 с магнитным подвесом изготовлены на предприятии «РЭП Холдинг».

В конструкции сменной проточной части применяются системы сухих газодинамических уплотнений и магнитный подвес ротора. Это является преимуществом изготовленного оборудования, так как полностью отсутствует механическое трение при вращении ротора и, как следствие, значительно повышается надежность агрегата, кроме того, не требуется подачи смазки в компрессор.

Заказчик оборудования – ООО «Газпром добыча Ямбург». Генеральным проектировщиком является Саратовский филиал компании «Газпром проектирование».

Высокоэффективный парогазовый энергоблок ПГУ-225 на Сызранской ТЭЦ находится в эксплуатации с октября 2012 года. Проектная электрическая мощность ПГУ – 225 МВт (фактическая 227,4 МВт), тепловая – 110 Гкал/ч. В основе энергоблока две газотурбинные установки PG6111FA производства GE, паротурбинная установка SST PAC 600 (Siemens), два котла-утилизатора.

В январе здесь завершена плановая инспекция типа «С» (капитальный ремонт) газовых турбин. Главным результатом проведенных работ стало повышение надежности теплоснабжения жителей г. Сызрань.

Впервые в ходе инспекции генерирующего оборудования российских электростанций применен комплекс MAGIC. Для диагностики турбин PG6111FA был задействован миниатюрный робот MAGIC Junior, при этом из турбогенераторов не выводился крупнейший узел – ротор. Робот внутри многотонных агрегатов выполнил визуальную, механическую и электромагнитную оценку состояния оборудования и выдал развернутую карту состояния узлов. Обследование провели специалисты компании GE.

Турбины PG6111FA на ПГУ Сызранской ТЭЦ – это первые ГТУ линейки 6F производства GE, поставленные в Россию. Подачу топлива в турбины осуществляет система ЭНЕРГАЗ , в состав которой входят пункт подготовки газа и дожимная компрессорная станция из трех установок. Перерыв в работе ПГУ позволил параллельно провести капремонт газокомпрессорных установок №1 и №3. Восстановительные работы, пусконаладку и испытания этого оборудования выполнили инженеры компании «СервисЭнергаз» (входит в Группу «Энергаз»).

Сызранская ТЭЦ Самарского филиала «Т Плюс» обеспечивает энергоснабжение промышленных потребителей и населения города и Сызранского района. Ввод в 2012 г. новых мощностей позволил улучшить экологию города за счет вывода из эксплуатации более 50 малых неэффективных котельных. ПГУ-225 вошла в число наиболее эффективных и технически совершенных объектов новой генерации в Среднем Поволжье.

ДЭС обеспечивает резервное электроснабжение оборудования и механизмов разреза «Южный». По договору с ООО «Ресурс» компания «ТД Электроагрегат» поставила дизель-генераторную установку АД 800-Т400-3РБК мощностью 800 кВт. ДГУ изготовлена на новосибирском заводе «Электроагрегат» на базе 12-цилиндрового двигателя KTA38-G5 (Cummins) и одноопорного синхронного генератора с системой возбуждения на постоянных магнитах.

Энергоблок третьей степени автоматизации установлен в 9-метровый утепленный контейнер «Север». Система пуска имеет комплект АКБ, электростартер и зарядный генератор. Система вентиляции укомплектована воздушными автоматическими клапанами, подогревом, нерегулируемыми металлическими жалюзийными решетками для защиты от атмосферных осадков, а также от механических повреждений. Газовыхлоп оснащен термоизолированным трубопроводом дизеля и глушителем.

ДЭС оборудована системами освещения, отопления, пожарной сигнализации, автоматического пожаротушения. Для продолжительной работы станции без дозаправки смонтирован дополнительный топливный бак на 2000 литров.

Специалисты ООО «ТД Электроагрегат» полностью выполнили пусконаладку и настройку дизель-генератора. В настоящее время ДЭС введена в эксплуатацию.

В аэропорту им. Б.М. Кустодиева установлен дизель-генератор производства ГК ТСС . Энергоблок TTd 280TS CG (АД-200С-Т400-1РНМ5) составляет основу системы резервного электроснабжения навигационных маяков.

ДГУ создана на базе двигателя STDK 260 6LTEс (TSS Diesel). Рядный 6-цилиндровый привод имеет турбонагнетатель с промежуточным охлаждением. Электрического ток напряжением 400 В вырабатывает синхронный генератор TSS SA-200. Система управления построена на основе контроллера Lovato Electric RGK600.

ДГУ второй степени автоматизации мощностью 200 кВт серии TSS Standart оснащена блоком АВР, модулем автоподзарядки АКБ, системой электроподогрева блока двигателя.

Энергоагрегат размещен в панельном контейнере, обеспечивающем работу оборудования в диапазоне температур -40 °C …+40 °C, что актуально для климатических условий Астраханской области.

Аэропорт – режимный объект первой категории энергоснабжения, и надежное резервирование источников электропитания является обязательным и необходимым. Дизельные электростанции серии TSS Standart спроектированы специально для решения аналогичных задач и по комплексу характеристик обладают преимуществами именно при эксплуатации в резервном режиме.

Ссылка на основную публикацию
×
×
Adblock
detector