Турбокомпрессор 4ISBe185, 4ISDe185 4043978

Применяется в системе питания воздухом дизельных двигателей Cummins 4ISBe185 и 4ISDe185 (мощностью 185 л.с.) автомобилей КамАЗ-4308, 43253, 43255 и автобусов ПАЗ-3206 и 3237,  КАВЗ 4235-32, Yutong ZK 6737D, а также ряда грузовых иномарок. Производится заводами корпорации Cummins Turbo Technologies в США.

История вопроса

Традиционно в качестве способа наращивания мощности автомобильных дизельных двигателей рассматривалось увеличение объема двигателя за счет большего рабочего объема цилиндров или их числа. Однако, достаточно быстро инженеры столкнулись с ограничением. Увеличение рабочего объема двигателя неминуемо ведет к росту его массы, а также увеличение габаритов силового отделения автомобиля. Увеличение габаритов автомобиля означает его дальнейшее утяжеление. В итоге, весь прирост мощности поглощался приростом массы машины. Удельная мощность не возрастала! (После прохождения определенного критического порога начинала даже падать).

Поэтому внимание проектировщиков переключилось на проблему повышения КПД двигателя. Как известно, в обычных условиях в рабочей камере сгорает далеко не все поданное в нее горючее. Одна из причин – низкое содержание кислорода в воздушно-топливной смеси. Решение было найдено в принудительном повышении давления в системе питания воздухом за счет использования энергии отработанных газов. Такие двигатели в просторечии именуются «турбированными» («с турбонаддувом»).

Описание конструкции турбокомпрессора

Конструктивно турбокомпрессор Holset HE221W представляет собой две турбины соединенные между собой прямым валом. Газотурбинный двигатель приводится в движение потоком выхлопных газов, исходящих под высоким давлением из камер сгорания цилиндров.

Поскольку турбина работает в высокотемпературной агрессивной среде, ее металлические детали выполнены из высокопрочной жаростойкой стали, а лопатки – из металлокерамики. В максимальном режиме вал турбины развивает скорость до 75 000 оборотов в минуту, поэтому он устанавливается в гидростатические подшипники скольжения с принудительной циркуляцией масла из системы смазки двигателя.

Кроме основной функции снижения трения масло используется также и для охлаждения подшипников и вала. Нагнетание воздуха осуществляется расположенным на втором конце вала центробежным компрессором, создающим избыточное давление до 0,5 бар.

Рекомендации по эксплуатации и обслуживанию

Турбокомпрессоры Holset HE221W чувствительны к качеству фильтрации подаваемого в систему воздуха. Попадание под лопатки компрессора инородных предметов может привести к его поломке. Поэтому при работе компрессора необходимо следить за состоянием воздушного фильтра и отсутствием «свищей» в рукаве подачи забортного воздуха.

«Масляное» голодание, т.е недостаточное давление масла в подшипниках, также может стать причиной выхода турбокомпрессора из строя. При этом возможна деформация вала и появление его биения. Масло в системе смазки также должно быть чистым во избежание засорения каналов подшипников. При выполнении технического обслуживания необходима чистка турбокомпрессора в соответствии с рекомендациями производителя.

Поскольку турбина вращается на очень высоких оборотах, механизмы чрезвычайно чувствительны к дисбалансу и точности установки, поэтому не рекомендуется самостоятельный ремонт турбокомпрессора в кустарных условиях.  Срок отремонтированного компрессора зависит также от качества использованных запчастей.