РОЗДІЛ 2
РОЗРОБКА ПРИСТРОЮ ДЛЯ ЗМЕНШЕННЯ
ПЛОЩІ ПРОХІДНОГО ПЕРЕРІЗУ ТУРБІНИ
2.1. Об'єкт експериментального дослідження
Об'єктом експериментальних досліджень є дизель СМД-23.07 (завод. №280609) виготовлений на ВАТ ХМЗ "Серп і молот" (м. Харків) в 1998 р. Дизель СМД-23.07 це - чотиритактний, чотирициліндровий, з рядним розташуванням циліндрів, рідинним охолодженням, з безпосереднім впорскуванням палива в напіврозділену камеру згоряння, що розміщена в поршні, з газотурбінним наддувом та проміжним охолодженням повітря, що наддувається.
До паливної системи входить: фільтр грубої очистки палива, фільтр тонкої очистки, паливний насос високого тиску (ПНВТ) типу ЛСТНФ 410012 В22Ф (завод. №6022698) з всережимним регулятором, паливопідкачуючим насосом, форсунки, паливопроводи низького і високого тиску.
До системи подачі повітря входять: повітряний фільтр власної конструкції, який встановлюється перед входом в турбокомпресор, турбокомпресор, технологічний охолоджувач повітря, що наддувається типу повітря - вода, впускний колектор, з'єднувальні трубопроводи.
Змащувальна система дизеля комбінована при знаходженні оливи в нижній кришці картера. Змащувальна система включає: масляний насос, повнопотокову центрифугу, масляний фільтр для додаткової очистки оливи, що надходить до турбокомпресора [57].
Основні технічні дані дизеля СМД-23.07 наведені в табл.2.1 [47].
Дизель призначений для використання в складі силового агрегату міських і приміських автобусів Львівського автобусного заводу.
На рис. 2.1 і 2.2 показано загальний вид дизеля.
Таблиця 2.1
Основні технічні дані дизеля СМД-23.07
ПоказникЗначенняПотужність номінальна (брутто) за ГОСТ 14846-81, кВтНомінальна частота обертання колінчастого вала, хв-1 Мінімальна частота обертання в режимі холостого ходу, хв-1Максимальна частота обертання в режимі холостого ходу, не більше, хв-12150Частота обертання за максимального крутного моменту, хв-11400-1600Число циліндрів4Діаметр циліндра, мм120Хід поршня, мм140Робочий об'єм циліндрів, л6,3Ступінь стиску15,5Питома ефективна витрата палива, г/(кВт год):
- в режимі номінальної (брутто) потужності
- мінімальна за швидкісною характеристикою
224
211Маса в комплектації, що відповідає умовам визначення номінальної потужності (брутто), без муфти зчеплення і повітряного компресора, кг
620
На рис. 2.1 і на рис. 2.2 позначено:1 - стержень масловимірювача; 2 - паливний насос високого тиску; 3 - патрубок маслозаливний; 4 - насос водяний; 5 - шків водяного насоса; 6 - термостат; 7 - шків компресора; 8 - патрубок на обігрівач; 9- місце на водяній трубі під встановлення датчика аварійної температури охолоджуючої рідини; 10 - турбокомпресор; 11- фільтр тонкої очистки палива ФТ-150А; 12 - колектор впускний; 13 - труба водяна; 14 - форсунка ФД-22М ; 15 - масляна центрифуга; 16 - картер маховика; 17- блок-картер дизеля; 18 - водомасляний теплообмінник для охолодження масла; 19 - кришка нижня картера; 20- регулятор частоти обертання дизеля; 21 - важіль управління регулятором; 22- важіль включення пускової подачі; 23 - стартер електричний; 24 - головка циліндрів; 25 - проставка головки циліндрів; 26 - кришка головки циліндрів; 27 - колектор впускний; 28 - патрубок компресора; 29 - фільтр масляний турбокомпресора; 30 - кришка розподільних шестерень; 31 - картер розподільних шестерень.
Рис.2.1. Дизель СМД-23.07 (вигляд зліва)
Рис. 2.2. Дизель СМД-23.07 (вигляд з правого боку)
На дизель СМД-23.07 встановлено: паливний насос високого тиску (ПНВТ) типу ЛСТНФ 410012 з максимальним тиском впорскування 58 МПа, який обладнаний всережимним регулятором частоти обертання і позитивним та негативним механічними коректорами паливоподачі; турбокомпресор типу ТКР-7,5 ТВ02 (завод. №1094), який забезпечує імпульсний газотурбінний наддув, в системі повітропостачання використаний технологічний охолоджувач типу вода-повітря для охолодження повітря, що наддувається; форсунки ФД-22М. Фактичний установочний кут випередження впорскування 18,0? до ВМТ.
Цей двигун, зібраний в експериментальному цеху ВАТ "ГСКБД", пройшов обкатку і в 1999р. був переданий в лабораторію кафедри "Двигуни і теплотехніка" НТУ для співпраці у напрямку удосконалення показників автомобільних дизелів СМД та адаптації їх до режимів експлуатації на міських автобусах.
На рис. 2.3 показано всережимний регулятор відцентрового типу, який встановлений на ПНВТ.
Рис. 2.3. Регулятор паливного насосу високого тиску
На рис. 2.3. позначено: 1 - шпилька-обмежувач вимкнення подачі палива; 2 - важіль керування регулятором; 3 - вісь регулятора; 4, 6, 22 - підшипники кулькові; 5 - колесо зубчате ; 7 - вісь тягарця; 8 - маточина тягарців регулятора; 9 - тяга рейки паливного насосу; 10 - вісь збагачувача; 11 - призма корегуючого пристрою; 12 - болт кріплення кришки; 13 - гвинт регулювальний; 14 - вилка тяги регулятора; 15 - тягар регулятора; 16 - кришка; 17 - муфта; 18, 21 - прокладки-шайби для регулювання; 19 - пружина зовнішня; 20 - пружина внутрішня; 23 - болт жорсткого упору; 24 - корпус регулятора; 25 - кронштейн вилки тяги регулятора; 26 - пружина корегуючого пристрою; 27 - вісь важеля; 28 - болт - обмежувач максимальної частоти обертання колінчатого валу дизеля; 29 - упор важеля регулятора.
Регулятор також обладнаний негативним коректором паливоподачі, який починає працювати за частоти 1500 хв-1 і нижче, що є меншою частоти максимального крутного моменту. Негативне корегування здійснюється для того, щоб зменшити (обмежити) циклову подачу палива на низьких і середніх частотах обертання колінчастого валу дизеля, так як зменшення кількості палива зменшує димність на вказаних частотах.
Турбокомпресор типу ТКР-7,5ТВ02 (рис.2.4) встановлений на правій стороні дизеля на випускному колекторі, який забезпечує імпульсний наддув безлопатевим направляючим апаратом турбіни, компресор має безлоп