Повышение надежности турбокомпрессоров автотракторных двигателей путем снижения их теплонапряженности

• Автор: Малаховецкий, Андрей Фёдорович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 141 с. : ил.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ПО НАДЕЖНОСТИ

ТУРБОКОМПРЕССОРОВ. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Анализ путей повышения эффективной мощности автотракторных

дизелей
1.2. Сравнительный анализ конструктивных особенностей отечественных и зарубежных турбокомпрессоров с радиальной турбиной и ТКР7Н

1.3. Анализ факторов, определяющих надежность ТКР

1.4. Выводы, цель и задачи исследования

2. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО И

НАПРЯЖЕННО- ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ

ЭЛЕМЕНТОВ ТУРБОКОМПРЕССОРА

2.1. Анализ основных параметров и расчетных схем системы смазки дизеля КамАЗ-740.11
2.2. Анализ эффективности подшипникового узла турбокомпрессораТКР7Н. Математическая модель подшипника
2.3. Анализ влияния тепловых потоков на напряженно-деформированное состояние корпуса подшипника. Модель ползучести корпуса
2.4. Усовершенствование подшипникового узла и теплоизоляции

2.5. Выводы
3. МЕТОДИКА И ПРОГРАММА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО
ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1 Общая методика и программа исследования
3.2 Методика оценки состояния турбокомпрессоров, возвращенных по рекламации
3.3. Методика измерения температуры масла и деталей турбокомпрессоров при стендовых испытаниях
3.4. Методика моторных испытаний турбокомпрессоров
3.5. Методика эксплуатационных испытаний опытных турбокомпрессоров
4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. Анализ деформаций корпуса подшипников ТКР
4.2. Результаты термометрирования характерных точек ТКР
4.3. Расход масла через турбокомпрессор
4.4 Оценка эффективности ТКР с усовершенствованным
подшипниковым узлом и теплоизоляцией
4.5. Выводы
5. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОВЫШЕНИЮ НАДЕЖНОСТИ ТУРБОКОМПРЕССОРА И ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
5.1. Практические рекомендации по повышению надежности ТКР и их внедрение
5.2. Технико-экономическая оценка эффективности исследования
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Современное развитие конструкций автотракторных двигателей, повышение их технических, топливно-экономических показателей и характеристик надежности требует непрерывного совершенствования их систем, включая и систему газотурбинного наддува.
Известно, что надежность и эффективность системы газотурбинного наддува, в первую очередь, зависит от показателей и характеристик надежности элементов газовой турбины и компрессора.
Практика эксплуатации турбокомпрессоров типа ТКР-7Н в составе автомобильных дизелей КамАЗ - 740 производства "КамАЗ - Дизель" показывает, что и надежность подшипникового узла ТКР недостаточна. В эксплуатации автомобилей наблюдаются периодические отказы ТКР, которые проявляются в следующем виде: в заклинивании ротора,
обусловленном закоксовыванием масла в элементах подшипникового узла и герметичных уплотнений; в отклонении размеров деталей, в увеличении механических напряжений деформаций деталей, превышающих допустимые нормы, вследствие перегрева деталей и появления недопустимых неравномерностей распределения температур в деталях. Все эти факторы определяют недостаточный ресурс подшипникового узла
турбокомпрессора.
Предварительный анализ технической литературы показал, что вопросы обеспечения требуемого уровня надежности элементов конструкции ТКР решены недостаточно, отсутствуют данные о предельных возможностях ТКР. Наличие высокой неравномерности распределения температур в элементах корпуса ТКР, приводит к значительному росту теплонапряжений и деформаций деталей, наибольшие значения которых наблюдаются в нестационарных условиях работы подсистем ТКР, что

экран-9, который вместе с упругими разрезными кольцами -5 предотвращает
течь масла из полости корпуса подшипника.
Недостатком такой конструкции является то, что подача масла для
смазывания и охлаждения ТКР осуществляется через полость, образованную
между опорными поясками, где ротор вращается с частотой 100000-110000
мин'1. Окружная скорость при этом составляет:
*'п 3,14-100000 ,
V = со - г г = 0,0055 = 51,5м / с рп

где ® -угловая скорость; г -радиус; п -частота вращения.
2 18 И 12