предыдущий материал |
ОАО "КАМАЗ":
|
|
Н.А. Гатауллин, Г.Г. Гафуров, А.Х. Галеев, | |
Н.М. Исхаков, В.И. Абрамов, Ю.П. Клочков, | |
Ю.И. Герасимов, В.М. Баринов, К.В. Лаптев | |
КГТУ им. А.Н. Туполева
|
|
Л.В. Горюнов |
Применение турбонаддува двигателей внутреннего сгорания является наиболее
прогрессивным и, с точки зрения возможностей отечественной автотракторной
промышленности, доступным способом повышения мощности, улучшения экономических
и экологических показателей двигателей без существенного усложнения их
конструкции, увеличения габаритов и массы по сравнению с безнаддувными
модификациями. Основным узлом в системе турбонаддува двигателя является
турбокомпрессор (ТКР). Уже в первой половине семидесятых годов практически все ведущие фирмы-производители
выпускали автомобильные дизели мощностью порядка 200 л.с. в основном с
турбонаддувом. КАМАЗ планировал осуществить внедрение турбонаддува на
этапе модернизации выпускаемых двигателей. В то время серийное производство
турбокомпрессоров типоразмера ТКР11 было налажено только на ЯМЗ, ЧТЗ и
ДЗТ с целью частичного удовлетворения собственных потребностей. Эти турбокомпрессоры по сравнению с зарубежными аналогами имели низкий
технический уровень, технология их производства была весьма несовершенной
и отсталой. Естественно, КАМАЗ не мог на них рассчитывать. Поэтому создание
и организация серийного производства малоразмерных ТКР собственной конструкции
стали насущными задачами для предприятия. Созданием турбонаддувного двигателя и агрегата наддува турбокомпрессора
на КАМАЗе начали заниматься в 1974 г. При проектировании V-образных двигателей
получила развитие схема с двумя турбокомпрессорами, имевшая ряд преимуществ:
сохранение существовавшей компоновки моторного отсека; использование кинетической
энергии выхлопных газов при установке турбокомпрессоров непосредственно
на выпускных коллекторах; обеспечение высокой приемистости двигателя. В 1979 г. была изготовлена первая опытная партия турбокомпрессоров ТКР7Н-1.
В том же году прошли приемочные испытания двигателя КамАЗ-7403 с этими
агрегатами. За годы эксплуатации в составе двигателей КамАЗ 7403.10 на специальной
технике и автомобилях Министерства обороны турбокомпрессор ТКР7Н-1 показал
себя надежным узлом. Однако ТКР7Н уступает современным аналогам. Установлено, что для двигателей КамАЗ, отвечающих требованиям норм Eвро-2
по токсичности, общий к.п.д. турбокомпрессора должен быть не менее 0,5.
Достигнутые же значения ниже. В настоящее время для комплектования собственных модернизированных дизелей,
а также с учетом потребностей потенциальных заказчиков - моторостроительных
предприятий России и СНГ, разработаны турбокомпрессоры трех типоразмеров:
ТКР6С, ТКР7С и ТКР8С. Подшипниковый узел этих моделей унифицирован. Все
ТКР имеют как нерегулируемую модификацию, так и регулируемую. На сегодняшний день ТКР7С разработан и в регулируемой модификации турбины
с корпусом A/R = 0,76, и в четырех нерегулируемых модификациях с корпусом
турбины A/R = 0,76; 0,85; 1,00; 1,15. Показатели всех модификаций находятся
на уровне современных мировых образцов. По эффективному к.п.д. турбинной
ступени турбокомпрессор ТКР7С-6 всего на 1 % уступает турбокомпрессору
S2B-76 фирмы Schwitzer, а по адиабатному к.п.д. компрессорной ступени
на 2 % превышает указанный зарубежный аналог, при этом ядро с максимальным
значением к.п.д. у ТКР7С значительно шире, чем у S2B. Общий к.п.д. турбокомпрессора
ТКР7С-6 составляет 0,505. Двигатели КамАЗ 740.11-240, КамАЗ 740.21-240, КамАЗ 740.20-260 с турбокомпрессором
ТКР7С-9 сертифицированы по требованиям норм Евро-1, а двигатель КамАЗ
740.30-260 с импортным турбокомпрессором S2B фирмы Schwitzer (аналог ТКР7С-6)
сертифицирован по Евро-2. Специалистами КАМАЗа были проведены сравнительные параметрические испытания
двигателя КамАЗ 740.30-260 поочередно укомплектованного турбокомпрессорами
ТКР7С-6 и S2B. Мощность, крутящий момент, дымность, удельный расход воздуха
и удельный эффективный расход топлива обоих вариантов практически не отличаются
друг от друга. Двигатель КамАЗ 740.30-260 по удельному выбросу вредных веществ с ОГ
как с турбокомпрессорами S2B, так и ТКР7С-6 соответствует требованиям
Eвро-2. Для дальнейшего повышения технического уровня малоразмерных турбокомпрессоров планируется применение керамических колес турбины, подшипников скольжения на газовой смазке, регулируемого соплового аппарата турбины.
|
предыдущий материал |