Турбокомпрессоры дизелей КАМАЗ 740.11-240, 740.13-260, 740.14-300

Одним из способов увеличения мощности дизельного двигателя служит система газотурбинного наддува. Основным ее элементом является турбокомпрессор. Он устанавливается на нагнетательном коллекторе и приводится в движение энергией отработанных газов. Использование турбины на КамАЗ дает прирост мощности двигателя около 25 %. На этих грузовиках применяются двухрядные V-образные силовые агрегаты. Поэтому устанавливают 2 компрессора — каждый на свой блок.

Постоянно возрастающие требования по экологической безопасности приводят к тому, что производители вынуждены совершенствовать конструкции двигателей и систем турбонаддува. Поэтому при выборе компрессора и установке своими руками необходимо учитывать модель грузовика и марку силового агрегата.

Какие турбины ставят на КамАЗ

Сегодня самой распространенной является турбина КамАЗ Евро-2. Ею оснащаются 4 марки двигателей:

• 740.31-240;
• 740.30-260;
• 740.50-360;
• 740.51-320.

Компрессоры выпускают 3 российских предприятия. Объединение «КамАЗ» и ОАО «Турботехника» производят турбоагрегаты ТКР-7. Характеристики изделия, выполненного по двухконсольной схеме, позволяют применять их и на моторах «Евро-1». Белорусское предприятие в городе Борисов изготавливает аналог турбины ТКР-7. Немецкий концерн Borg Warner Turbo Systems выпускает изделия высокого качества — с более высокими характеристиками, чем российские и белорусские.

Автомобили, оснащенные силовыми агрегатами Cummis, комплектуются своими компрессорами. Необходимо знать, что кроме этих двигателей, остальные оснащаются парными турбинами: правого и левого исполнения. КамАЗы Евро-3 чаще всего комплектуются агрегатами немецкой торговой марки Schwitzer.

Типы и классы

На современном рынке представлено четыре категории двигателей соответствия экологическим стандартам. В зависимости от этих параметров, подбирается тип и марка компрессора. Ниже в таблице указана эта информация.

Читать дальше: Если остановил гаишник как себя вести

Одним из способов увеличения мощности дизельного двигателя служит система газотурбинного наддува. Основным ее элементом является турбокомпрессор. Он устанавливается на нагнетательном коллекторе и приводится в движение энергией отработанных газов. Использование турбины на КамАЗ дает прирост мощности двигателя около 25 %. На этих грузовиках применяются двухрядные V-образные силовые агрегаты. Поэтому устанавливают 2 компрессора — каждый на свой блок.

Постоянно возрастающие требования по экологической безопасности приводят к тому, что производители вынуждены совершенствовать конструкции двигателей и систем турбонаддува. Поэтому при выборе компрессора и установке своими руками необходимо учитывать модель грузовика и марку силового агрегата.

Как проверить

Неисправность турбокомпрессора характеризуется наличием одного или нескольких отличительных признаков:

• повышенный расход масла;
• нехарактерный звук работающего агрегата;
• падение мощности силовой установки;
• появление из выхлопной трубы сизого или синего дыма.

Проверить турбину можно, не демонтируя ее со штатного места. Первичная диагностика работоспособности агрегата включает в себя:

• осмотр рабочих лопаток турбины и компрессора;
• проверку состояния патрубков;
• контроль наличия осевого и радиального люфта.

Для проверки состояния лопаток необходимо отсоединить выхлопной патрубок турбины и напорный — компрессора. Попадание в рабочие полости даже небольших твердых частиц приводит к образованию задиров и сколов на теле лопаток. При больших скоростях вращения (70-90 тыс. об/мин) это приводит к разбалансировке турбоагрегата, появлению неравномерной нагрузки на подшипники, вибрации и, как следствие, — падению оборотов. Сбои в работе турбины ухудшают параметры наддува и уменьшают тягу двигателя.

Патрубки не должны иметь следов масла. В отдельных случаях может наблюдаться масляное отпотевание на выходе из компрессора, однако при этом напорный патрубок остается сухим. Замасленные патрубки и повышенный расход масла могут обуславливаться как неисправностями турбины, так и двигателя. Правильное определение места дефекта позволит принять верное решение по его устранению.

Наличие люфта в радиальном и осевом направлениях чреват задеванием лопаток о стенки улитки. Это может привести к полному разрушению агрегата. Сдвиг ротора в осевом направлении недопустим. Возможен люфт в диаметральной плоскости не более 1 мм. Если же перемещение ротора больше нормы, то турбоагрегат необходимо демонтировать для ремонта или замены.

Если по результатам диагностики неисправность обнаружить не удалось, то необходимо проверить герметичность выхлопного тракта для турбины и напорного — для компрессора. Падение мощности автомобиля может быть обусловлено плохой регулировкой или неисправностью топливной аппаратуры. Большое влияние на параметры наддува оказывает состояние воздушного фильтра.

Фильтрующие элементы

Встречается ситуация, когда КамАЗ 3110 не тянет в гору, причина этого кроется в нехватке топлива, поступающего в камеру сгорания двигателя. Ещё одна характерная особенность, автомобиль дёргается, силовая установка работает не уверенно.

Часто встречающаяся причина – засорение фильтрующего элемента. Как правило, в автомобиле КамАЗ установлено два топливных фильтра – грубой и тонкой очистки. Грубый фильтр устанавливают в комплексе с топливной помпой, либо врезают в подачу горючего. Тонкий фильтр стоит непосредственно перед форсунками. Если один фильтрующий элемент не выполняет функции, топлива двигателю недостаточно. Как следствие, мотор не использует потенциал в полной мере.

КамАЗ, топливный фильтр:

Кроме того, для смесеобразования важна чистота подаваемого в цилиндр воздуха. За этот показатель отвечает воздушный фильтрующий элемент. Часто, воздушный фильтр засоряется в летний период, когда автомобиль используется в условиях с повышенной концентрацией пыли. Грязный воздух не даёт рабочей смеси полноценно сгореть, в результате теряется мощность, агрегат не тянет, а остатки топлива откладываются в виде отложений внутри. Что бы избежать этих неприятностей, фильтрующие элементы меняют по мере необходимости.

Ремонт

Самостоятельный ремонт турбин КамАЗ возможен при наличии запасных частей. В большинстве случаев из строя выходят крыльчатки и подшипники. Восстановить, а тем более отбалансировать вал агрегата в условиях гаража без специальных станков невозможно. В таком случае отремонтировать турбину можно только в специализированной мастерской.

Ремонт турбоагрегата предполагает:

• разборку;
• определение поврежденного элемента или узла;
• замену деталей на работоспособные;
• балансировку вала с крыльчатками;
• сборку агрегата;
• повторную балансировку собранной турбины.

Качественно устранить неисправность без замены дефектных элементов невозможно. Опыт эксплуатации показывает, что поломка, устраненная в условиях гаража, в скором времени напомнит о себе, только с более тяжелыми последствиями.

В большинстве случаев дефекты турбины связаны с выходом из строя радиально-упорного подшипника.

Это может произойти как из-за несоблюдения правил эксплуатации двигателей с турбонаддувом (остановка двигателя без работы на холостом ходу), так и из-за неисправности в системе смазки.

При плохой работе фильтров и наличии в масле посторонних примесей уменьшается зазор между маслосбрасывающим экраном и диском уплотнения, что приводит к ухудшению циркуляции жидкости в системе. Это влечет за собой срыв масляного клина и, как следствие, — выплавление подшипника. Поэтому при демонтаже турбины обязательно проверяется система смазки турбокомпрессора.

Устройство

Турбокомпрессоры КамАЗ имеют простую конструкцию. По сути, в этом приспособлении взаимодействуют два элемента (компрессор центробежного типа и газовая турбина). Первая комплектующая часть состоит из таких деталей

• остова в виде улитки;
• колеса с рабочими лопатками специфической конфигурации;
• отверстия, через которое воздух поступает, подаваясь посредством диффузора во впускной коллектор мотора.

Газовая турбина имеет аналогичное строение, только вместо воздуха, в нее подаются отработанные газы, которые выводятся в систему выхлопа.

Колеса обоих элементов соединяются при помощи центрального корпуса, а крутящая сила передается посредством валика. Следовательно, энергия для работы агрегата продуцируется из отработанных газов.

1 – подшипник; 2 – экранная часть; 3 – корпус; 4 – диффузор; 5 – кольцо уплотнения; 6 – гайка; 7 – отражатель масляный; 8 – компрессорное колесо; 9 – экран маслосброса; 10 – заслонка; 11 – остов подшипников; 12 – крепеж; 13 – переходник; 14 – прокладка; 15 – турбинный экран; 16 – колесо; 17 – корпус; 18 – уплотнитель.

Как установить

Некоторые владельцы грузовиков с нетурбированными двигателями самостоятельно монтируют агрегаты для повышения мощности мотора. Установка турбины на простой КамАЗ связана с изготовлением фундамента, т.к. такого места конструкцией не предусмотрено. Чаще всего ставят один агрегат на оба блока. В большинстве случаев используют турбокомпрессоры чешского или немецкого производства.

Специалисты считают, что перед тем, как поставить турбокомпрессор на КамАЗ-740 (простой), необходимо поменять коленвал и поршневую группу на усиленные. В противном случае возникнут проблемы с двигателем, и тогда предстоит замена большего количества деталей.

Устанавливают такие агрегаты и на турбированных двигателях: один вместо двух. Это и дешевле, и вероятность выхода из строя уменьшается вдвое. Такую установку можно провести как самостоятельно, так и обратиться в сервис. На специализированном предприятии не только профессионально выполнят работы, но и дадут гарантию на их проведение. Многие автовладельцы считают, что гораздо проще установить двигатель подходящей мощности, чем приспосабливать к нему турбину, а настройки проводить методом проб и ошибок.

Особенности

Более активное и плотное сгорание топлива существенно уменьшает выброс токсичных отработанных газов. Также снижается количество дыма, благодаря уменьшению остаточных твердых продуктов (сажи). Проще говоря, увеличивается общая экологическая безопасность мотора.

Установка турбокомпрессора на КамАЗ увеличивает расход горючего. Но, в целом затраты топлива для получения единицы мощности в таком моторе ниже, чем в обычном аналоге. То есть «движок» с наддувом «прожорливее», но и мощнее. В результате использование силового агрегата с турбиной для получения конкретной мощности выгоднее, чем достижение того же показателя на обычном дизеле. Ниже представлена схема газотурбинного наддува.

1 – тепловой обменник; 2 – радиатор охлаждающей системы; 3 – вентилятор; 4 – мотор; 5 и 6 – турбокомпрессоры.

Сколько стоит деталь

Цена на турбокомпрессор зависит от производителя и модели двигателя. Отечественные изделия для КамАЗ Евро-2 можно приобрести за 14-17 тыс. рублей. Чешские и немецкие агрегаты стоят около 20 000 рублей, а их аналоги — 15-16 тысяч. Самыми дорогими турбокомпрессорами на рынке являются изделия американской фирмы Cummins. Цена на них стартует с 20 тыс. рублей, а некоторые модели продадут за 35-37 тысяч.

Восстановленные (б/у) турбины стоят гораздо дешевле. Их можно приобрести по цене начиная с 6 000 рублей.

Чистка турбины

Восстановить рабочее состояние агрегата можно путем его очистки, для этого его предварительно надо разобрать. Выполняется эта процедура в гаражных условиях.

Что понадобится?

Чтобы разобрать агрегат и выполнить его очистку, подготовьте:

• гаечный ключ на 10,
• ключ звездочку на 20,
• молоток,
• отвертку с плоским наконечником,
• средство WF-40,
• наждачную бумагу.

Алгоритм действий

Процедура очистки выполняется так:

1. Отверстия для моторной жидкости надо предварительно закрыть. Это обеспечит качественную герметизацию агрегата и позволит не допустить попадания в него сторонних предметов.
2. Выкручиваются шесть винтов по кругу агрегата. Три элемента крепления предназначены для фиксации скобы актуатора. После выкручивания актуатор отключается от турбины, для этого выполняется демонтаж стопорного кольца, используется отвертка. Действие выполняется аккуратно, чтобы не повредить кольцо.
3. С помощью наждачной бумаги производится зачистка стыковой части картриджа с горячей улиткой. Выполняется очистка канавки, после чего в нее заливается средство WD-40. Лучше оставить агрегат в таком состоянии на ночь, это позволит качественно окиснуть всем загрязнениям.
4. Затем осторожно надо постучать молотком по горячей крыльчатке. Обстукивание производится по кругу и без фанатизма, чтобы не допустить повреждения агрегата. Для большего удобства холодную крыльчатку можно зажать в тиски. Обстучав агрегат несколько минут, горячая крыльчатка может отсоединиться от картриджа, но важно, чтобы она отходила равномерно. Если в итоге так называемая улитка будет перекошена, это приведет к ее повреждению.
5. Картридж с холодной крыльчаткой разбирать не нужно, разбору подлежит только горячая составляющая. Производится демонтаж направляющих роликов, извлечение кольца, которое связывает лопатки. После этого выкручиваются три винта ключом-звездочкой. Выполнив эту задачу, между корпусом агрегата и крыльчаткой можно увидеть три шайбы их потерять нельзя.
6. Производится вычищение продуктов нагара из корпуса крыльчатки, а также геометрии. Для удаления загрязнений устройство можно поместить в емкость с дизельным топливом. Допускается использование специальных насадок на дрель либо наждачной бумаги. Суть в том, чтобы произвести разбор и очистку каждой лопатки отдельно. Если эти элементы цепляются за корпус крыльчатки, их надо немного подточить.
7. После выполнения очистки процедура сборки выполняется в обратной последовательности. При затягивании винтов ключом-звездочкой нельзя переусердствовать, иначе элементы крепления можно сорвать.