Турбокомпрессор, предназначенный для подачи воздуха под избыточным давлением для увеличения мощности и экономичности дизеля, расположен на кронштейне с переднего торца дизеля. Состоит турбокомпрессор из одноступенчатой осевой турбины, работающей за счет энергии выпускных газов, и одноступенчатого центробежного компрессора. Колесо компрессора и диск турбины смонтированы на одном валу (роторе).

Рис. Турбокомпрессор

1, 2, 29 — фланцы; 3 — пробка; 4 — подшипник опорно-упорный; 5, 38 — шпильки; 6, 11 — проставки; 7 — патрубок входной; 8, 13, 14, 16, 18, 20, 34, 36, 39 — болты; 9 — улитка воздушная; 10 — прокладка регулировочная; 12, 25 — диффузоры; 15, 19 — корпуса; 17 — улитка газовая; 21 — патрубок выпускной; 22 — штифт; 23, 35 — втулки; 24 — сопловой аппарат; 26 — шайба; 27 — ввертыш; 28 — подшипник опорный; 30, 31 — прокладки; 32, 37 — кольца резиновые; 33 — рукав; 40 — труба; 41 — штуцер; 42 — рым; 43 — труба жаровая; д, н, с, х, т — каналы; в, е, и, к, у — полости; ж, п, р, ф, ш — отверстия; м — лапа

 

Принцип работы турбокомпрессора следующий: отработавшие газы из цилиндров дизеля по коллекторам и газовой улитке поступают к сопловому аппарату, в котором они расширяются, приобретая необходимое направление и высокую скорость, направляются на лопатки рабочего колеса турбины и приводят во вращение ротор, отдавая при этом свою энергию. Газы из турбины выходят по выпускному патрубку в глушитель, а затем в атмосферу. При вращении ротора воздух засасывается через входной патрубок в колесо компрессора, где воздуху сообщается дополнительная кинетическая энергия и происходит основное повышение давления. В диффузоре и воздушной улитке вследствие уменьшения скорости воздуха происходит дальнейшее повышение давления. Из компрессора воздух подается в охладитель и далее в цилиндры дизеля.

Статор турбокомпрессора состоит из среднего корпуса, корпуса турбины и корпуса компрессора. Средний корпус состоит из корпуса 15 и двухзаходной газовой улитки 17. В среднем корпусе установлены бронзовые опорно-упорный 4 и опорный 28 подшипники, сопловой аппарат 24 и лабиринт (фланец) 1. Подшипники 4 и 28, состоящие из двух половин, центрируются втулками 35 и прикрепляются болтами 39 к нижней половине корпуса. Опорные поверхности подшипников покрыты сплавом олова и свинца. Торцы опорно-упорного подшипника имеют баббитовую заливку. Подшипники смазываются маслом, поступающим из масляной системы дизеля через штуцер 41. Из подшипников масло сливается в полость к и далее в картер дизеля.

Корпус 15 охлаждается водой, поступающей по каналу н. Стык около отверстий п для перетока воды уплотнен резиновыми кольцами 37. Вода из системы охлаждения дизеля поступает в полость у и по каналу т выходит в холодильную камеру тепловоза.

Корпус турбины состоит из корпуса 19, диффузора 25 и выпускного патрубка 21, покрытого теплоизоляционным материалом. В корпус 19 вставлены жаровые трубы 43 для прохода газа из выпускных коллекторов в газовую улитку. Корпус турбины охлаждается водой, поступающей из системы охлаждения дизеля по отверстию ж в полость в корпуса и выходящей из него через отверстие ш.

Корпус компрессора состоит из воздушной улитки 9, двухзаходного входного патрубка 7 и лопаточного диффузора.

Диффузор состоит из проставка 11 и приклепанного к нему диска с лопатками. Полость за колесом компрессора отделяется от полости за диффузором резиновым кольцом 32.

Входной патрубок имеет канал д, по которому газы отсасываются из картера дизеля. Резьбовое отверстие во входном патрубке, закрытое пробкой 3, используется для установки индуктивного датчика при замере частоты вращения ротора.

Ротор состоит из вала, колеса компрессора с вращающимся направляющим аппаратом, диска турбины с рабочими лопатками, упорной и лабиринтной втулок. Шейка вала ротора, упорный торец вала и канавки под уплотнительные кольца азотированы для повышения их твердости и износостойкости. Колесо компрессора и вращающийся направляющий аппарат насажены на шлицы вала с натягом. В ручьях на валу и упорной втулке установлены разрезные уплотнительные кольца.

Система уплотнений предназначена для предотвращения попадания масла в газовые и воздушные полости турбокомпрессора, а также для уменьшения утечек газа и воздуха в масляную полость подшипников и далее в картер дизеля. Полость высокого давления за колесом компрессора изолирована от масляной полости лабиринтным уплотнением, образованным фланцем 1, колесом компрессора и уплотнительными кольцами. Для уменьшения износа уплотнительных колец воздух из полости е выпускается по отверстию р и трубе 40 в полость всасывания компрессора.

Просачиванию выпускных газов в масляную полость препятствует лабиринтное уплотнение, образованное уплотнительными кольцами. Для уменьшения утечки выпускного газа в масляную полость и предотвращения подсоса масла в полость турбины на режимах малых нагрузок дизеля в полость и по отверстию в корпусе подводится воздух из полости высокого давления за колесом компрессора.