Эксплуатация турбокомпрессора С12-92-02 дизельного двигателя ЗМЗ 5143.10 УАЗ "Hunter"

УТВЕРЖДАЮ Главный конструктор
_М. А. Миронычев
«_»_2007 г.
Устройство и особенности эксплуатации ТУРБОКОМПРЕССОРА C12-92-02 дизельного двигателя ЗМЗ-5143.10 для автомобиля УАЗ-315148 «Hunter»


г. Заволжье 2007 год
СОДЕРЖАНИЕ
1. Назначение турбокомпрессора............................................ 3
2. Устройство ТКР.............................................................. 3
3. Расположение ТКР и его соединение с системами двигателя и автомобиля................................................................... 9
4. Работа ТКР................................................................... 11
5. Особенности эксплуатации автомобиля с ТКР....................... 13
6. Особенности диагностики автомобиля с ТКР......................... 15
7. Замена ТКР на дизельном двигателе ЗМЗ-5143.10................... 16
Приложение................................................................... 23
1. НАЗНАЧЕНИЕ ТУРБОКОМПРЕССОРА
Турбокомпрессор (далее по тексту - ТКР) предназначен для повышения массы воздушного заряда, поступающего в цилиндры двигателя. Это позволяет повысить максимальный крутящий момент и номинальную мощность двигате­ля за счет увеличения цикловой подачи топлива при одновременном снижении удельного эффективного расхода топлива и улучшении экологических показа­телей двигателя.
2. УСТРОЙСТВО ТКР
Турбокомпрессор С12-92-02 состоит из картриджа ТКР (по зарубежной терминологии), корпуса турбины, корпуса компрессора и механизма регулиро­вания расхода отработавших газов через турбину (далее по тексту - механизм регулирования, см. рис.1).

Рис.1. Общий вид турбокомпрессора С12-92-02.
Картридж ТКР включает ротор, корпус подшипников, подшипники сколь­жения. Уплотнения колеса компрессора и колеса турбины - лабиринтовые, предназначены для предотвращения попадания сжатого воздуха и отработав­ших газов в корпус подшипников (см. рис. 2-4).
Ротор включает колесо турбины, приваренное к торцу вала, на противопо­ложном конце которого с помощью гайки закреплено колесо компрессора.
Ротор свободно вращается на двух радиальных подшипниках скольжения, расположенных на валу. Для компенсации осевой нагрузки, действующей на ротор на переходных режимах работы двигателя, установлен упорный подшипник скольжения со стороны колеса компрессора.
Упорный
Радиальные
подшипник
подшипники
скольжения
скольжения
Лабиринтовое уплотнение
колеса компрессора

Лабиринтовое уплотнение колеса турбины
Колесо компрессора
Рис.2. Картридж ТКР.
Корпус подшипников выполнен в виде оребренной детали из чугуна. К корпусу подшипников с помощью пластин крепятся корпус турбины (см. рис. 3) и корпус компрессора (см. рис. 4).


Корпус турбины выполнен из чугуна с повышенным содержанием никеля в виде улитки с фланцами входного и выходного каналов для отработавших газов. Внутри корпуса турбины со стороны фланца выходного канала располо­жено колесо турбины и клапан перепуска части отработавших газов, минуя турбину (см. рис. 5).
Входной канал
Фланец входного канала
Перепускной клапан
Фланец выходного канала
Колесо турбины
Улитка турбины


Рис. 5. Корпус турбины.
Корпус компрессора выполнен из алюминиевого сплава в виде улитки с осевым и тангенциальным патрубками. Внутри корпуса компрессора располо­жено колесо компрессора. В улитку ввернут угловой штуцер, на котором за­креплена резиновая трубка пневмокамеры. Рядом с угловым штуцером закреп­лена фирменная табличка, на которой указан тип и номер ТКР (см. рис. 6).
Тангенциальный патрубок


Трубка пневмокамеры
Фирменная табличка
Колесо компрессора
Осевой патрубок
Улитка компрессора
Уплотнительное кольцо
Рис. 6. Корпус компрессора.
Механизм регулирования включает пневмокамеру в сборе со штоком (ак-туатор), резиновую трубку и стопорное кольцо.
Пневмокамера соединена резиновой трубкой со штуцером, установленном в улитке компрессора.
Пневмокамера закреплена на кронштейне, который установлен на корпусе компрессора.
Шток пневмокамеры зафиксирован с помощью стопорного кольца на ры­чаге перепускного клапана, расположенного в корпусе турбины (см. рис.7).
Пневмокамера Шток Стопорное кольцо

Резиновая трубка Кронштейн Рычаг
Рис. 7. Механизм регулирования.
3. РАСПОЛОЖЕНИЕ ТКР И ЕГО СОЕДИНЕНИЕ С СИСТЕМАМИ ДВИГАТЕЛЯ И АВТОМОБИЛЯ
ТКР расположен на левой стороне двигателя по ходу движения автомоби­ля. Соединение ТКР с системами двигателя и автомобиля показано на рис.8.
Резиновый Нагнетательный       Трубка нагнетательная Выпускной

патрубок слива масла      приемной глушителя      ная глушителя
Рис. 8. Расположение ТКР на двигателе.
Фланец входного канала корпуса турбины крепится к выпускному коллек­тору двигателя с помощью 4-х гаек и шпилек, изготовленных из жаропрочной стали. К фланцу выходного канала корпуса турбины крепится чугунный патру­бок трубы приемной глушителя.
К верхнему фланцу корпуса подшипников с помощью полого болта кре­пится трубка нагнетательная для подвода смазочного масла из блока цилинд­ров. В нижнем фланце корпуса подшипников ввернут штуцер, на котором за­крепляется шланг для слива смазочного масла в масляный картер двигателя.
На осевом патрубке корпуса компрессора закреплен угловой патрубок, со­единенный резиновым шлангом с воздушным фильтром автомобиля. Танген­циальный патрубок корпуса компрессора соединен с нагнетательным патруб­ком, далее расположены воздуховод, ресивер и впускная труба. К штуцеру ре­сивера крепится трубка компенсатора давления наддува топливного насоса вы­сокого давления (ТНВД, см. рис. 9).

Рис. 9. Система воздухоснабжения и расположение трубки компенсатора давления наддува на ресивере.
4. РАБОТА ТКР
Дизельный двигатель ЗМЗ-5143.10 с турбокомпрессором С12-92-02 обра­зуют единый силовой агрегат, отрегулированный по энергетическим, экономи-ченским и экологическим параметрам.
Схема работы ТКР показана на рис. 10.

Рис.10. Схема движения воздуха, смазочного масла и отработавших газов в ТКР при работе двигателя.
При работе двигателя без нагрузки на минимальных оборотах холостого хода воздух в двигатель поступает за счет разрежения, создаваемого цилиндро-поршневой группой, при этом колесо и корпус компрессора оказывают допол­нительное сопротивление воздушному потоку.
При работе двигателя под нагрузкой отработавшие газы из выпускного коллектора поступают в улитку корпуса турбины. В каналах между лопатками колеса турбины отработавшие газы расширяются, затрачивая часть энергии на вращение ротора и нагрев ТКР, при этом их скорость увеличивается, а темпе­ратура и давление падают. Из корпуса турбины отработавшие газы поступают в систему выхлопа автомобиля.
За счет вращения колеса компрессора в осевом патрубке корпуса компрес­сора создается разрежение, и окружающий воздух под действием атмосферного давления через воздушный фильтр поступает в каналы между лопатками коле­са компрессора и, далее, в улитку корпуса компрессора, в которых происходит процесс сжатия воздуха, при этом его скорость уменьшается, а температура и давление увеличиваются. Сжатый воздух нагнетается в систему воздухоснаб-жения двигателя.
При увеличении избыточного давления в ресивере топливный насос вы­сокого давления с помощью компенсатора давления наддува обеспечивает уве­личение подачи топлива (см. рис.9).
С помощью механизма регулирования поддерживается требуемое давле­ние наддува, путем перепуска части отработавших газов, минуя колесо турби­ны ТКР.
На работающем двигателе смазочное масло под давлением из блока ци­линдров по трубке нагнетательной поступает в корпус подшипников ТКР для смазки подшипников скольжения. Из корпуса подшипников масло стекает по шлангу в масляный картер двигателя (см. рис. 2, 8).
5. ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЯ С ТКР
5.1. Внимание! При эксплуатации запрещается самостоятельно изме­нять длину штока в механизме регулирования ТКР, зафиксированную из­готовителем ТКР с помощью гайки.

Помните:
- при увеличении длины тяги уменьшается давление наддува и мощ­ность, ухудшаются экономические и экологические показатели двигателя;
- при уменьшении длины тяги возрастает давление наддува при больших цикловых подачах топлива, что приводит к возрастанию давле­ния сгорания в цилиндрах и поломке двигателя.
5.2. После запуска холодного двигателя в любое время года необходимо дать ему поработать 5 минут на минимальных оборотах холостого хода до на­чала движения автомобиля. В этом случае обеспечивается равномерный про­грев колеса и корпуса турбины.
5.3. Для исключения закоксовывания смазочного масла из-за перегре­ва в радиальных подшипниках скольжения ТКР при остановке автомобиля
после длительной работы двигателя на больших нагрузках необходимо дать ему поработать 3 - 5 минут на минимальных оборотах холостого хода.
Помните: смазочное масло выполняет дополнитель­ную функцию - охлаждение подшипников скольжения ТКР.

5.4. Внимание: работа двигателя более 10 минут на минимальных оборотах холостого хода не рекомендуется, т.к. за счет разрежения, созда­ваемого цилиндро-поршневой группой, давление воздуха внутри корпуса ком­прессора устанавливается ниже атмосферного. Часть смазочного масла из кор­пуса подшипников ТКР через лабиринтовое уплотнение колеса компрессора поступает в систему впуска двигателя, вызывая его повышенное дымление (см. рис. 11).

Рис.11. Схема движения смазочного масла через лабиринтовое уплотнение колеса компрессора ТКР при работе двигателя на минимальных оборотах холостого хода.
5.5. Для исключения избыточного количества смазочного масла, по­падающего через лабиринтовое уплотнение колеса компрессора в систему впуска двигателя проводить замену фильтрующего элемента и очистку кор­пуса воздушного фильтра в сроки, установленные в руководстве по эксплуата­ции автомобиля.
Помните: эксплуатация двигателя с ТКР без фильтрующего элемента воздушного фильтра запрещается.
5.6. Внимание! Не допускается перегиб шланга для слива масла из корпуса подшипников ТКР (см. рис.8).
6. ОСОБЕННОСТИ ДИАГНОСТИКИ АВТОМОБИЛЯ С ТКР
При возникновении отклонений в работе двигателя, связанных с наруше­нием работы ТКР, необходимо определить возможные причины их возникно­вения и способы устранения. Для этого рекомендуется пользоваться таблицей идентификации возможных дефектов на двигателе с ТКР (см. приложение).
В случае рекламации двигателя по причине выхода из строя ТКР в период гарантийного срока эксплуатации автомобиля необходимо в рекламационном акте указать следующую информацию:
1. Сведения, приведенные на фирменной табличке ТКР (см. рис.3):
TYPE    C12 - 92 ASSY/   C12 - 92 - 02 CUST
SERIAL 33338 06088;
2. Номер дизельного двигателя ЗМЗ-5143.10, на котором установлен тур­бокомпрессор С12-92-02 № 33338 06088 (см. п.1);
3. Марку, номер и пробег автомобиля в километрах, на котором установ­лен дизельный двигатель ЗМЗ-5143.10 (см. п.2);
4. Краткое описание дефекта согласно таблице идентификации возмож­ных дефектов на двигателе с ТКР.
7. ЗАМЕНА ТКР НА ДВИГАТЕЛЕ
7.1. Покупка ТКР.
При покупке ТКР проверить:
- наличие на фирменной табличке, расположенной на корпусе компрессора ТКР, обозначения ASSY / C12 - 92 - 02 (см. рис. 6);
- легкость вращения ротора ТКР - вручную провернуть ротор ТКР на не­сколько оборотов. Ротор должен свободно вращаться без задевания колесами корпусов компрессора и турбины;
- состояние уплотняемых поверхностей верхнего и нижнего фланцев кор­пуса подшипников скольжения и корпуса турбины - риски, забоины и ракови­ны не допускаются (см. рис. 3 - 5);
- наличие резинового уплотнительного кольца на осевом патрубке корпуса компрессора (см. рис. 6);
- состояние лопаток колеса турбины (см. рис. 5) и колеса компрессора (см. рис. 6) на предмет наличия трещин, раковин, заусенец, "сыпи" и других воз­можных дефектов. Любое повреждение кромки даже одной лопатки - не допускается (см.рис. 12);

Рис. 12. Механическое повреждение лопатки колеса компрессора ТКР.
- наличие стопорного кольца в механизме регулирования;

- крепление, форму и состояние поверхности трубки пневмокамеры - тре­щины и надрезы не допускаются (см. рис. 6 и рис. 13).

Рис. 13. Крепление трубки пневмокамеры механизма регулирования.
7.2. Демонтаж ТКР. Снять с двигателя неисправный ТКР в сборе с выпу­скным коллектором. Для этого необходимо выполнить следующие операции.

1. Нанести метки взаимного расположения вала рулевой колонки и крестовины удлинителя. Ослабить клеммовый зажим (выкрутить болт) шлицевого соединения крестовины удлинителя. Переместить кресто­вину удлинителя по шлицам в сторону рулевого редуктора (по стрелке) до разъединения. Отсоединить приемную трубу глушителя от патрубка приемной трубы глушителя. Ослабить хомут резинового патрубка от воздухоочистителя и снять его с впускного патрубка ТКР.



4. Открутить 4 винта крепле­ния фланца воздуховода к ресиверу и снять воздуховод (шестигранник на «6»).

5. Вид на нагнетательный патрубок после выполне­ния 4ой операции.
6. Ослабить хомуты шланга нагнетательного патрубка (ключ на «7»).
7. Открутить 2 гайки крепле­ния фланца трубки рецирку­ляции к выпускному коллек­тору (ключ на «13»). Снять клапан рециркуляции в сборе с нагнетательным патрубком и трубкой рециркуляции.



8. Вид на нагнетательный патрубок корпуса компрес­сора ТКР после выполне­ния 7ой операции.
10а. Отвернуть штуцер нагнетательной трубки ТКР на корпусе подшипников (ключ на «13»). Вариант 1.



13. Снять хомут с трубкой отопителя.

14. Нанести метки взаимного расположения корпуса компрессора и корпуса подшипников ТКР. Отвернуть 2 болта крепления крон­штейна пневмокамеры ТКР (ключ на «10»).


15. Ослабить затяжку 2 болтов креп­ления корпуса компрессора (ключ на
«10»).
16. Повернуть корпус компрессора (по стрелке) до появления доступа к гайке 8 (см. операцию 12). Отвернуть гайку 8 и снять выпускной коллектор в сборе с ТКР (ключ на «13»). Снять детали присоединенные к ТКР.
17. Отвернуть 4 гайки крепления фланца корпуса турбины и снять выпускной коллектор (ключ на «13»).
18. Восстановить исходную конфигурацию ТКР, выполнив в обратной последовательности операции 16, 15 и 14.
7.3. Подготовка ТКР к установке.
1. Убедитесь в отсутствии посторонних объектов в воздушном фильтре, резиновом шланге, угловом патрубке и в выпускном коллекторе. Не допускайте попадания грязи или металлической пыли внутрь ТКР. Даже мелкие и мягкие объекты смогут повредить колеса ТКР.
2. Проверить состояние трубки нагнетательной для подвода масла и шлан­га для слива масла (см. рис. 8), трубки компенсатора ТНВД (см. рис. 9). При обнаружении дефектов детали заменить на новые.
3. Осмотреть выпускной коллектор на предмет отсутствия трещин.
7.4. Монтаж ТКР выполняется в порядке обратном демонтажу.
Особенности выполнения монтажа. Установить новые прокладки:
- прокладку между фланцами выпускного коллектора и корпуса турбины
- прокладку между фланцами корпуса турбины ТКР и патрубком трубы приемной глушителя;
- 4 прокладки между выпускным коллектором и головкой блока цилинд­ров;
- 4 прокладки под ниппели нагнетательной трубки для подвода масла к
Применение герметиков для дополнительного уплотнения вышепере­численных стыков не допускается.
Затяжку гаек крепления корпуса турбины ТКР, выпускного коллектора, трубки рециркуляции и теплоизоляционного экрана производить с крутящим моментом 3,0 кгс-м.
7.5. Подготовка ТКР перед запуском дизельного двигателя.
Не более чем за 15 мин до запуска двигателя через отверстие для подвода масла в корпус подшипников ТКР залить сплошной струей 20 мл чистого мо­торного масла с температурой не ниже +20°C. Температура ТКР должна быть выше +10°C.
При снятом угловом патрубке через отверстие в осевом патрубке корпуса компрессора прокрутить пальцами руки колесо компрессора несколько раз для того, чтобы масло заполнило подшипники ТКР.
Проверить уровень масла в картере двигателя.
7.6. Запуск дизельного двигателя.
Во время запуска по указателю на панели приборов убедиться в наличии давления масла в системе смазки двигателя.
Запустить двигатель и поработать на оборотах холостого хода не более 5 минут.
Остановить двигатель и проверить ТКР на предмет наличия утечек масла.
ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ: несоблюдение рекомендаций данного руководства
может привести к преждевременному выходу из строя ТКР и отказу в гарантии.
Начальник ОПДД В.Н. Павельев
Ведущий инженер-конструктор А.Д. Блинов
Инженер-конструктор Д.В.Епифанов
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица идентификации возможных дефектов на двигателе с ТКР
11
«
— в
п
и
■га р.
1 & g г
Возможная причина
Способ устранения неисправности
Повышенное сопротивление филь­трующего элемента воздушного фильтра.
Заменить фильтрующий элемент.
Повышенное сопротивление в шла­нге или угловом патрубке подвода воздуха к корпусу компрессора.
Устранить причину повышенного сопротивления
Повышенное сопротивление во впускной системе после корпуса компрессора.
Устранить причину повышенного сопротивления.
Нарушение герметичности между воздушным фильтром и корпусом компрессора.
Устранить причину негерметично ста.
Нарушение герметичности уплот­нений впускной трубы, ресивера.
Устранить причину негерметнчно-сти.
Повышенное сопротивление в вы­пускном коллекторе двигателя.
Устранить причину повышенного сопротивления.
Повышенное сопротивление вы­хлопной системы автомобиля.
Устранить причину повышенного сопротивления.
<<< Предыдущая страница  1     Следующая страница >>>


1 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я