Harkovi tehas "Haamer ja sirp" alustas diiselmootorite tootmist eelmise sajandi keskel. Tooted olid ette nähtud paigaldamiseks põllumajanduses töötavatele sõidukitele - kombainidele, traktoritele. SMD diiselmootor on end kasutajate seas tõestanud kui usaldusväärne mehhanism, mis töötab pika kasutusea jooksul ilma suuremate remonditöödeta. Sel ajal on tehas lakanud eksisteerimast, selle kategooria kaasaegsete mootorite tootmine on asutatud Belgorodis. Nüüd toodab seda Belgorodi mootoritehas.

SMD mootorite kirjeldus

SMD kaubamärgi all toodetud diisel-sisepõlemismootorite modifikatsioonidel on ühised eelised:

1. Kasumlikkus, väike diislikütuse kulu.
2. Kompaktne disain.
3. Suhteliselt väike kaal.
4. Reguleerimise võimalus (enamasti on vaja seadme võimsust muuta).
5. Kaubandusvõrgus suur hulk soodsate hindadega varuosi.
6. Seadme madal hind võrreldes imporditud kolleegidega.

Nende mootorite suure hulga eeliste tõttu kasutatakse neid laialdaselt põllumajandusmasinate tootmisel. SMD mootorid sisaldavad kõrgsurvehüdraulikapumpasid hüdrosüsteemi hooldamiseks. Koos pumpadega paigaldatakse põllumajandusmasinatele täiendavalt spetsiaalsed sädemepüüdurid. Mootorite konstruktsioon sisaldab peeneid kütusefiltreid. Nende seade võimaldab puhastada ja loputada ilma lahti ja lahti võtmata.

Sõltuvalt kasutusalast ja modifikatsioonide disainist jagunevad SMD kaubamärgi jõuallikad järgmistesse kategooriatesse:

• neljasilindriline, silindrite paigutus - reas;
• kuuesilindriline, reas;
• 6-silindriline, Y-kujuline.

Diiselmootor SMD 18 N

Mootor koosneb neljast silindrist. Kütus juhitakse silindritesse Tšehhi Vabariigis toodetud pumba "Motorpal" sissepritsepumba PP4M10P1F-4214 abil.

1. Kütuse sissepritse on otsene.
2. Mootor on turboülelaaduriga.
3. Jahutussüsteem on vedel.

SMD 18N mootori tehnilised omadused:

• võimsus - 100 hj koos.;
• väntvõlli pöörete arv tühikäigul 600–1950 pööret minutis;
• diislikütuse erikulu 165 - 170 g / s. koos. h;
• mootori kaal 735-880 kg.

SMD 60 mootor

Jõuallikas SMD 60 on mõeldud KhTZ tehases toodetud roomiktraktoritele T-150. Mootor SMD 62 on mõeldud vastavalt T-150K ratastega modifikatsioonile.

Seadme SMD-60/62 kirjeldus:

1. Silindrite arv - 6 tk.
2. Meetmete arv on 4.
3. Võimsus - 150 hj koos.
4. Jahutustüüp - vedelik (suvel valatakse süsteemi vett, negatiivsel ümbritseval temperatuuril - antifriis).
5. Diislikütuse sissepritse on otsene.
6. Turboülelaadur - saadaval.
7. Silindrite paigutus on y-kujuline nihkega.
8. Kolvi käik väiksem kui silindri ava – lühikese käiguga versioon.

Mootor sisaldab:

• kütusepumba sissepritsepump;
• filtrid jämeda ja peene kütuse puhastamiseks;
• mootoriõli puhastatakse spetsiaalse tsentrifuugi abil;
• tsükloni õhupuhasti (tolm eemaldatakse sellelt automaatselt);
• käivitusmootor P-350;
• eelkäivitav kütteseade;
• generaator,
• mootori turboülelaadur asub kambris.

Peamine erinevus SMD 62 ja baasmudeli vahel on tagada üleminek 165 hj suurendatud võimsusele. Traktori T-150K pneumaatiline süsteem on varustatud spetsiaalse survekompressoriga.

SMD 60/62 mootorite hooldus

Nende traktorite mootorite määrdeainetena on soovitatav kasutada spetsiaalseid kaubamärke. Suvel on see vastavalt M10G mootoriõli, talveks - M8G. Kui te ei saanud soovitatud vedelikke osta, võite ajutiselt kasutada asendusaineid:

• suvine mootorimääre - М 10В;
• talvine diisliõli - DS-8.

Tähelepanu: analoogide kasutamisel peate üle minema vähendatud väävlisisaldusega (mitte üle 0,5%) kütusele.

SMD 14 mootor

Neljasilindriline diiselmootor SMD 14A sisaldub Harkovi traktori T-74 pakendis ja SMD-14B on mõeldud Volgogradi traktoritehases toodetud seeriatraktorile - DT-54V.

SMD 14 mootori tehnilised omadused

1. Mootori nimivõimsus on 75 hobujõudu.
2. Silindrite arv - 6 tükki, läbimõõt - 130 mm.
3. Silindrite paigutus on Y-kujuline, kaldenurgaga 90 °.
4. Väntvõlli pöörete arv on 800 - 2180 pööret minutis.
5. Kolvi käigu pikkus on 115 mm.
6. Jahutussüsteemi tüüp - vesi.
7. Jahutussüsteemi ventilatsioon - sundtüüpi.
8. SMD-14 sisaldab P-350 mootoriga käivitussüsteemi.

SMD-31 mootorid

Kuuesilindrilised neljataktilised diiselmootorid on turbolaaduriga.

SMD-31A võimsus on 235 hobujõudu. Peamine kasutusala on kombain DON-1500.

SMD 31.16 loodi Hersonis toodetud kombainile "Slavutich", selle maht on 265 liitrit. koos.

SMD 31.20 - "Obriy", kombaini toodetakse Harkovi Malõševi tehases. Mootori võimsus - 230 hj. koos.

Mootori SMD 31 tehnilised omadused:

• väntvõlli pöörlemiskiirus - 800 - 2130 p / min;
• kütusekulu 165 kuni 172 g / hj h;
• käivitussüsteem on varustatud elektrilise starteriga 3212.3708, samuti elektrilise põletussoojendiga EFP 8101500;
• mootori täismass - 1050 - 1100 kg.

SMD 22 mootor

See jõuallikas on paigaldatud erinevatele kodumaistele teraviljakombainidele: SKD-6 M, Niva, Jenissei.

SMD-22 tehnilised omadused:

• Silindrite arv on 4 tk.
• Nimivõimsus - 140 hobujõudu.
• Pöörete arv - 650 - 2130 pööret minutis.
• Kütusekulu - 171 g / h.p. h.
• Käivitusmootori mudel on P-10 UD.
• Seadme kaal on 735 - 880 kg.

SMD 21 mootori tehnilised omadused:

• modifikatsiooni täisnimi on SMD-21.07.02;
• varustus - turboülelaadur;
• vedelikjahutus;
• TNVD "Motorpal";
• silindrite arv - 4 tk.
• pöörete arv - 2400 p / min;
• pöördemoment 610 Nm;
• käivitussüsteem - elektriline starter, 24 volti;
• kasutusaeg enne kapitaalremonti on 10 aastat.

Lühiülevaade SMD mudelitest

SMD 15N ja 14N mootorid ei ole varustatud turbiinidega, need kuuluvad vabalthingavate mootorite kategooriasse. Suurenenud võimsusnäitajate (68 hj) tõttu on need leidnud rakendust sellistes valdkondades nagu:

• traktorid "YuMZ";
• teetehnika (laadurid, asfaldilaoturid, rullid);
• ehitustehnika.

Paigaldatud on neljasilindrilised turbolaaduriga diiselmootorid SMD-17N, 18N võimsusega vähemalt 100 hobujõudu:

• põllumajandustraktoritel Vg TZ, DT-75;
• metsanduslikud modifikatsioonid LHT-55 "OTZ", TDT-55;
• ekskavaatorid "ATEK".

SMD-19 mahutavus on 120 kuni 145 liitrit. s., SMD-20 - 125 l. koos. Mõlemat mudelit nimetatakse 4-silindrilisteks turbodiisliteks. Kasutusala - frontaallaadurid, traktorid, kombainid jne.

Kas SMD mootoreid on võimalik häälestada

Ekspertide sõnul ei pea põllumajandusmasinatele mõeldud jõuallikaid võimsusomaduste parandamiseks täiustama. Selle põhjuseks on asjaolu, et nende projekteerimis- ja tootmismeetodid on loodud konkreetsete tööde tegemiseks konkreetsetes tingimustes. Mis tahes sekkumine SMD reguleerimisse, seadistustesse ja konstruktsiooni põhjustab mootori ja sõiduki kui terviku tasakaalustatud töö rikkumist.

Loodud on lai valik SMD mudeleid, mis erinevad võimsusomaduste poolest. Erinevad erivarustusega masinad on varustatud laiast valikust sobivaima mootoriga.

Kui soovite muuta sõiduki välimust, on lubatud kasutada LED-häälestust.

Allikas

smd 62 kütusepump yamz 236

SMD-62 Mochalov

1. Mootori SMD-62 tehnilised lühinäitajad …………………… .. …… 4

Mootori soojusarvutus ………………………………………………………………………….… ..6

2.1. Töövedeliku parameetrid ……………………………………………………………… ..… .. …… 7

2.2. Keskkonna ja jääkgaaside parameetrid ……………………………… 7

2.3. Sisselaskeprotsess ……………………………………………………………………………………………… ..8

2.4. Tihendamise protsess ……………………………………………………………………………………………………

2.5. Põlemisprotsess ……………………………………………………………………………… .. ……… .9

2.6. Laienemisprotsess …………………………………………………………………………… .. …… .10

2.7 Mootori töötsükli indikaatori parameetrid ………………………… 11

2.8 Mootori tõhusad näidikud ……………………………………………………… .11

2.9. Silindri peamised mõõtmed ja mootori eriparameetrid …… ..12

3. Näitaja diagrammi koostamine …………………………………………………………… ..14

4. Vändamehhanismi kinemaatiline arvutus …………… .. …… .17

5. Mootori dünaamiline arvutus ………………………………………………………….….…

5.1. Dünaamiliste masside arvutamine …………………………………………………………………… .. …… 21

5.2 Väntvõlli pöördenurga arvutamise näide …… .21

Kirjandus ………………………………………………………………………………………………………………… 25

Lisad ………………………………………………………………………………………………………………… ..26

1.SMD-62 mootori tehnilised omadused

Mootori tüüp - turboülelaaduriga diisel, neljataktiline, V-kujuline.

1.Silindrite arv: i = 6.

2. Töö järjekord: 1-4-2-5-3-6.

3.Silindri läbimõõt: D = 130mm

4. Kolvi käik: S = 115 mm

5. Mootori töömaht: (Vh i) = 9,15 dm3.

6.Tihumisaste: = 18.

7. Mootori nimivõimsus: Nн = 121,36 kW

8. Nimikiirus: nн = 2100 min-1

9. Suurim pöördemoment: Мк = 890 N m juures nдв = 1300 min-1

10.Kütusekulu erikoefitsient: ge = 250

Algkütus - diislikütus "L" (GOST 305-82) Selle jaoks:

1.Kütuse madalaim eripõlemissoojus:

2. Keskmine elementide koostis: C = 0,857; H = 0,133; O = 0,01

3. Molekulmass:

Värske laengu kogus (põlev segu):

Jääkgaaside rõhk võetakse: Jääkgaaside temperatuur võetakse:

2.3. Sissevõtmise protsess:

Aktsepteerime värske laengu küttetemperatuuri tavalisel kiirel režiimil.

Sisselaske laetuse tihedus:

kus on gaasi erikonstant õhu jaoks.

Vastavalt mootori kiirusele ja sisselaskesüsteemi sisepinna töötlemise kvaliteedile võtame

Mootori sisendrõhu kadu:

Sisselaske lõpprõhk:

Gaasi jääkkoefitsient:

Sisendtemperatuuri lõpp:

Täitetegur:

2.4 Tihendusprotsess:

Võttes arvesse iseloomulikke väärtusi, on antud mootori parameetrite kompressiooni polütroopne indeks

KR.11.TiA.02.PZ

Siis on rõhk kompressiooni lõpus:

Kompressiooni lõpptemperatuur:

Keskmine molaarne soojusmahtuvus värske laengu jaoks kokkusurumise lõpus (välja arvatud jääkgaaside mõju):

Jääkgaaside moolide arv:

Gaaside moolid kompressiooni lõpus enne põlemist:

2.5 Põlemisprotsess:

Keskmine molaarne soojusmaht konstantsel ruumalal vedelkütuse põlemissaaduste jaoks diiselmootoris:

Gaaside moolide arv pärast põlemist:

Töösegu molekulaarse muutuse arvutatud koefitsient:

Aktsepteerime soojuskasutuse koefitsienti.

KR.11.TiA.02.PZ

Temperatuur põlemise lõpus määratakse diiselmootori põlemisvõrrandist:

Maksimaalne rõhk põlemise lõpus:

Eellaiendussuhe:

2.6 Laiendamise protsess:

Hilisem laiendus:

Võttes arvesse antud mootori parameetrite paisumise polütroopse indeksi iseloomulikke väärtusi, võtame n2 = 1,26. Seejärel:

Kontrollime eelnevalt kehtestatud jääkgaasi temperatuuri (Tr = 800 K) õigsust:

KR.11.TiA.02.PZ

Vene Föderatsiooni Põllumajandusministeerium

Ivanovskaja riiklik põllumajandus

Akadeemik D.K. Beljajevi nimeline akadeemia

Osakond: "Traktorid ja põllumajandusmasinad"

Kursusetöö

Teema: "SMD-62 mootori termiline, kinemaatiline ja dünaamiline arvutus"

Lõpetatud:

Põllumajanduse mehhaniseerimise teaduskonna 5. rühma 4. kursuse üliõpilane

Mochalov S.V. Kontrollis: Chernov Yu.I.

Allikas

TKR 11 N.1 JA SMD 62

SMD mootorid: spetsifikatsioonid, seade, ülevaated

Traktorid T-150 ja T-150K töötasid välja Harkovi traktoritehase insenerid. See mudel asendas KhTZ teise algse arenduse - T-125, mille tootmine lõpetati 1967. aastal.

T-150 on olnud arenduses mitu aastat ja seeriatootmisse jõudis 1971. aastal. Algselt oli see mudel T-150K – teljevahega traktor. Alates 1974. aastast hakati tootma T-150 märgistusega roomiktraktorit.

KhTZ inseneride poolt T-150 ja T-150 K väljatöötamisel kehtestatud põhimõte oli nende mudelite maksimaalne ühendamine. Ratas- ja roomiktraktorid on erinevate propelleritega disainilt võimalikult sarnased. Sellega seoses on suurem osa varuosadest ja sõlmedest märgitud T-150 jaoks, kuid eeldatakse, et need sobivad ka ratastraktorile T-150K.

Traktorile T-150 paigaldatud mootorid

Traktorite T-150 ja T-150K mootorid on ette paigaldatud. Sidur ja käigukast on seadmega ühendatud siduri kaudu. Ratas- ja roomiktraktoritele T-150 paigaldati järgmised mootorid:

Mootor T-150 SMD-60

Esimestel T-150 traktoritel oli SMD-60 diiselmootor. Mootor oli tolle aja jaoks põhimõtteliselt teistsuguse disainiga ja erines teistest erivarustuse jaoks mõeldud seadmetest väga palju.

T-150 SMD-60 mootor on neljataktiline lühitaktiline mootor. Sellel on kuus silindrit, mis on paigutatud 2 rida. Turboülelaaduriga mootoril on vedelikjahutussüsteem ja kütuse otsesissepritse.

Traktori T-150 SMD-60 mootori eripäraks on see, et silindrid ei asu üksteise vastas, vaid nihkega 3,6 cm. Seda tehti selleks, et paigaldada vastassuunaliste silindrite ühendusvardad ühele väntvõlli väntsõelale. .

Mootori T-150 SMD-60 konfiguratsioon erines põhimõtteliselt teiste tolleaegsete traktorimootorite ülesehitusest. Mootori silindrid olid V-kujulise paigutusega, mis muutis selle palju kompaktsemaks ja kergemaks. Kumerusse paigutasid insenerid turbolaaduri ja väljalaskekollektorid. Brändi ND-22 / 6B4 diislikütuse toitepump asub taga.

T-150 mootor SMD-60 on varustatud täisvoolu tsentrifuugiga mootoriõli puhastamiseks. Mootoril on kaks kütusefiltrit:

1. esialgne,
2. peeneks puhastamiseks.

Õhufiltri asemel kasutab SMD-60 tsüklon-tüüpi seadet. Õhupuhastussüsteem puhastab tolmumahuti automaatselt.

Mootori T-150 SMD-60 omadused

SMD-60 mootoriga traktoritel T-150 ja T-150K kasutati täiendavat P-350 gaasimootorit. See karburaatoritüüpi ühesilindriline vesijahutusega käivitusmootor andis 13,5 hj. Kanderaketti ja SMD-60 vesijahutusahel on sama. P-350 omakorda käivitas starter ST-352D.

Talvel käivitamise hõlbustamiseks (alla 5 kraadi) oli SMD-60 mootor varustatud eelsoojendiga PZHB-10.

SMD-60 mootori tehnilised omadused mudelil T-150 / T-150K

Mootor T-150 SMD-62

Traktori T-150 üks esimesi modifikatsioone oli SMD-62 mootor. See töötati välja SMD-60 mootori baasil ja sellel oli paljuski sarnane disain. Peamine erinevus oli kompressori paigaldamine pneumaatilisele süsteemile. Samuti suurendas T-150 mootor SMD-62 oma võimsust 165 hj. ja pöörete arv.

SMD-62 mootori tehnilised omadused mudelil T-150 / T-150K

Mootor T-150 YaMZ 236

Moodsam modifikatsioon on traktor T-150 mootoriga YaMZ 236. Mootoriga YaMZ-236M2-59 toodetakse erivarustust tänaseni.

Jõuallika väljavahetamise vajadus on küpsenud juba aastaid – algse SMD-60 mootori ja selle järglase SMD-62 võimsusest mõnes olukorras lihtsalt ei piisanud. Valik langes Jaroslavli mootoritehases toodetud tõhusamale ja ökonoomsemale diiselmootorile.

Esimest korda hakati seda installatsiooni laialdaselt tootma 1961. aastal, kuid projekt ja prototüübid on eksisteerinud alates 50ndatest ning on end väga hästi tõestanud. YaMZ 236 mootor jäi pikka aega üheks parimaks diiselmootoriks maailmas. Vaatamata sellele, et disaini väljatöötamisest on möödas peaaegu 70 aastat, on see aktuaalne tänapäevani ja seda kasutatakse muu hulgas uutes kaasaegsetes traktorites.

YaMZ-236 mootori omadused mudelil T-150

YaMZ-236 mootoriga traktorit T-150 toodeti seeriaviisiliselt erinevates modifikatsioonides. Korraga paigaldati nii atmosfääri- kui ka turbomootorid. Kvantitatiivses mõttes oli populaarseim versioon YaMZ-236 DZ mootoriga T-150 - aspireeritud töömahuga 11,15 liitrit, pöördemomendiga 667 Nm ja võimsusega 175 hj, mille käivitas elektriline starter.

Mootori YaMZ-236D3 tehnilised omadused mudelil T-150 / T-150K

Mootor YaMZ-236 kaasaegsel T-150-l

Mootor YMZ-236 M2-59 on paigaldatud uutele ratas- ja roomiktraktoritele T-150. See mootor on ühendatud YaMZ-236-ga, mida toodeti kuni 1985. aastani, ja YaMZ-236M-ga, mille tootmine lõpetati 1988. aastal.

Mootor YaMZ-236M2-59 on otsese kütusesissepritse ja vesijahutusega atmosfääriline diiselmootor. Mootoril on kuus V-kujuliselt paigutatud silindrit.

Mootori YaMZ-236M2-59 tehnilised omadused mudelil T-150 / T-150K

Traktorite T-150 ümbervarustus: võõraste mootorite paigaldamine

Üks põhjusi, miks traktorid T-150 ja T-150K on sellise populaarsuse saavutanud, on nende kõrge hooldatavus ja hoolduse lihtsus. Masinaid saab hõlpsasti teisendada ja paigaldada muid, mitteomakeelseid seadmeid, mis oleksid konkreetsete ülesannete jaoks tõhusamad.

Üks traktori T-150 ümbervarustuse suundi on mootori vahetus. Mootorite SMD-60 ja SMD-62 geomeetria ja ühendusviisid on identsed, mistõttu pole keeruline ühe mootori asemel teist paigaldada.

Traktori T-150 ümber varustamine YaMZ-236 või YaMZ-238 mootoriga (viimane mootor paigaldatakse sageli masinatele iseseisvalt) on keerulisem ülesanne. Lihtsaim viis oma traktorit uuendada on ümberehituskomplektiga. See maksab umbes 50 tuhat rubla ja on adapterite komplekt uue mootori kiireks paigaldamiseks. Loomulikult räägime SMD-60 või SMD-62 mootoriga traktori T-150 moderniseerimisest. Ühe versiooni YaMZ mootorid on enamikul juhtudel võimalik ilma eriliste raskusteta asendada teisega.

Nõutav on ka T-150-le Mazovia mootori paigaldamise moderniseerimine. Struktuurselt on see kõige keerulisem ülesanne, kuna kõik kinnitusdetailid, raami osad ja jõuülekanne tuleb kohandada.

Teid huvitab:

ZW80 Hitachi rataslaadur: uuendused ja 10% kütusesääst

JCB püstitas traktorite kiirusrekordi

DIY järeletulemine Tesla 3-st

Roomikbuldooser: kuidas valida usaldusväärset varustust

Mis on traktorid: fotod, klassifikatsioon ja tüübid

2017. aasta suvel levitasid teadus- ja tehnikaringkonnad uudist - Jekaterinburgi noor teadlane võitis ülevenemaalise energeetikavaldkonna uuenduslike projektide konkursi. Võistlus kannab nime "Läbimurdeline energia", sellel võivad osaleda mitte vanemad kui 45-aastased teadlased ning Venemaa esimese presidendi B.N. järgi nimetatud Uurali föderaalülikooli dotsent Leonid Plotnikov. Jeltsin "(UrFU) pälvis 1 000 000 rubla suuruse auhinna.

Teatati, et Leonid töötas välja neli originaalset tehnilist lahendust ja sai seitse patenti sisepõlemismootorite sisse- ja väljalaskesüsteemidele, nii turbo- kui ka atmosfäärimootoritele. Eelkõige suudab turbomootori sisselaskesüsteemi modifitseerimine "Plotnikovi meetodil" kõrvaldada ülekuumenemise, vähendada müra ja kahjulike heitmete hulka. Turboülelaaduriga sisepõlemismootori väljalaskesüsteemi moderniseerimine suurendab efektiivsust 2% ja vähendab kütuse erikulu 1,5%. Selle tulemusena muutub mootor keskkonnasõbralikumaks, stabiilsemaks, võimsamaks ja töökindlamaks.

Kas see kõik on tõsi? Mis on teadlase ettepanekute sisu? Meil õnnestus konkursi võitjaga rääkida ja kõik selgeks teha. Kõigist Plotnikovi välja töötatud algsetest tehnilistest lahendustest peatusime ainult kahel ülalmainitud: turboülelaaduriga mootorite muudetud sisse- ja väljalaskesüsteemidel. Esitlusstiil võib esmapilgul tunduda raskesti mõistetav, kuid lugege seda läbimõeldult ja lõpuks jõuame asja juurde.

Väljakutsed ja väljakutsed

Allpool kirjeldatud arengute autorsus kuulub Uurali föderaalülikooli teadlaste rühmale, kuhu kuuluvad tehnikateaduste doktor, professor Yu.M. Brodov, füüsika- ja matemaatikateaduste doktor, professor B. P. Zhilkin. ja tehnikateaduste kandidaat, dotsent Plotnikov L.V. Selle konkreetse rühma töö pälvis ühe miljoni rubla suuruse stipendiumi. Kavandatud tehniliste lahenduste inseneriuuringus abistasid neid Uurali diiselmootorite tehase LLC spetsialistid, nimelt osakonnajuhataja, tehnikateaduste kandidaat DS Shestakov. ja peakonstruktori asetäitja, tehnikateaduste kandidaat Grigorjev N.I.

Üks nende uuringu põhiparameetreid oli soojusülekanne gaasivoolust sisse- või väljalasketorustiku seintele. Mida madalam on soojusülekanne, seda väiksemad on termilised pinged, seda suurem on süsteemi kui terviku töökindlus ja jõudlus. Soojusülekande intensiivsuse hindamiseks kasutatakse parameetrit, mida nimetatakse lokaalseks soojusülekandeteguriks (tähis on αх) ning teadlaste ülesandeks oli leida võimalusi selle koefitsiendi vähendamiseks.

Riis. 1. Lokaalse (lх = 150 mm) soojusülekandeteguri αх (1) ja õhuvoolu kiiruse wх (2) muutused ajas τ turboülelaaduri (edaspidi TK) vaba kompressori taga sujuva ümmarguse torustikuga ja TC rootori erinevad pöörlemissagedused: a) ntk = 35 000 min-1; b) ntk = 46 000 min-1

Kaasaegse mootoriehituse probleem on tõsine, kuna gaasi-õhukanalid on kaasatud kaasaegsete sisepõlemismootorite kõige termiliselt koormatud elementide loendisse ning soojusülekande vähendamise ülesanne sisselaske- ja väljalaskekanalites on eriti terav turboülelaaduriga mootorite jaoks. . Tõepoolest, turbomootorites on atmosfäärimootoritega võrreldes rõhk ja temperatuur sisselaskeava juures suurenenud, tsükli keskmine temperatuur tõuseb, gaasi pulsatsioon on suurem, mis põhjustab termomehaanilisi pingeid. Termiline koormus põhjustab osade väsimist, vähendab mootori elementide töökindlust ja kasutusiga ning toob kaasa ka ebaoptimaalsed kütuse põlemise tingimused silindrites ja võimsuse languse.

Teadlased usuvad, et turbomootori termilist pinget saab vähendada ja siin, nagu nad ütlevad, on nüanss. Tavaliselt peetakse turboülelaaduri puhul oluliseks kahte selle omadust - tõukerõhku ja õhuvoolu ning seadet ennast võetakse arvutustes staatilise elemendina. Kuid tegelikult märgivad teadlased, et pärast turboülelaaduri paigaldamist muutuvad gaasivoolu termomehaanilised omadused oluliselt. Seetõttu tuleb enne αx muutumise uurimist sisse- ja väljalaskeava juures uurida kompressoriga gaasivoolu ennast. Esiteks - ilma mootori kolviosa arvesse võtmata (nagu öeldakse, vaba kompressori taga, vt joonis 1), ja seejärel - koos sellega.

Töötati välja ja loodi automatiseeritud süsteem katseandmete kogumiseks ja töötlemiseks - anduripaarist võeti ja töödeldi gaasi voolukiiruse wх ja kohaliku soojusülekandeteguri αх väärtused. Lisaks koostati TKR-6 turbolaaduriga VAZ-11113 mootori baasil mootori ühesilindriline mudel.

Riis. 2. Lokaalse (lх = 150 mm) soojusülekandeteguri αх sõltuvus väntvõlli pöördenurgast φ kolb-sisepõlemismootori sisselaskekollektoris koos ülelaadimisega erinevatel väntvõlli pöörlemiskiirustel ja erinevatel pöörlemiskiirustel. TC rootori: a) n = 1500 min-1; b) n = 3000 min-1, 1 - n = 35 000 min-1; 2 - ntk = 42 000 min-1; 3 – ntk = 46 000 min-1

Uuringud on näidanud, et turboülelaadur on võimas turbulentsiallikas, mis mõjutab õhuvoolu termomehaanilisi omadusi (vt joonis 2). Lisaks avastasid teadlased, et ainuüksi turboülelaaduri paigaldamine suurendab αx-i mootori sisselaskeava juures umbes 30% – osaliselt seetõttu, et õhk pärast kompressorit on lihtsalt oluliselt kuumem kui vabalthingava mootori sisselaskeava juures. Samuti mõõdeti paigaldatud turboülelaaduriga mootori väljalaskeava soojusülekannet ning selgus, et mida suurem on ülerõhk, seda vähem intensiivne soojusülekanne toimub.

Riis. 3. Ülelaadimisega mootori sisselaskesüsteemi skeem, millel on võimalus osa laadimisõhust tühjendada: 1 - sisselaskekollektor; 2 - ühendustoru; 3 - ühenduselemendid; 4 - kompressor TK; 5 - mootori elektrooniline juhtseade; 6 - elektropneumaatiline ventiil].

Kokkuvõttes selgub, et termilise koormuse vähendamiseks on vaja järgmist: sisselasketorus on vaja vähendada turbulentsi ja õhu pulsatsiooni ning väljalaskeava juures - luua täiendav rõhk või vaakum, kiirendades. vool - see vähendab soojusülekannet ja lisaks sellele avaldab see positiivset mõju silindrite puhastamisele heitgaasidest ...

Kõik need pealtnäha ilmselged asjad vajasid üksikasjalikke mõõtmisi ja analüüsi, mida keegi varem polnud teinud. Just saadud arvud võimaldasid välja töötada meetmeid, mis suudavad tulevikus kui mitte teha revolutsiooni, siis kindlasti selle sõna otseses mõttes uut elu hingata kogu mootoriehituse tööstusele.

Riis. 4. Lokaalse (lх = 150 mm) soojusülekandeteguri αх sõltuvus väntvõlli pöördenurgast φ ülelaadimisega kolb-sisepõlemismootori sisselaskekollektoris (ntk = 35 000 min-1) väntvõlli pöörlemiskiirusel n = 3000 min-1. Õhu väljalaskekiirus: 1 - G1 = 0,04; 2 - G2 = 0,07; 3 - G3 = 0,12].

Liigse õhu sisselaske eemaldamine

Esiteks pakkusid teadlased välja konstruktsiooni, mis stabiliseerib sisselaskeõhu voolu (vt joonis 3). Elektropneumaatiline ventiil, mis on paigaldatud pärast turbiini sisselaskekanalisse ja teatud hetkedel tühjendab osa turbolaaduri poolt kokkusurutud õhust, stabiliseerib voolu - vähendab kiiruse ja rõhu pulseerimist. Selle tulemusena peaks see kaasa tooma aerodünaamilise müra ja termiliste pingete vähenemise sisselasketorus.

Ja kui palju on vaja lähtestada, et süsteem töötaks tõhusalt ilma turboülelaaduri mõju oluliselt nõrgendamata? Joonistel 4 ja 5 on näha mõõtmiste tulemused: nagu uuringud näitavad, on väljavooluõhu G optimaalne osakaal vahemikus 7 kuni 12% - sellised väärtused vähendavad soojusülekannet (ja seega ka soojuslikku koormust). mootori sisselasketoru kuni 30%, st viige see atmosfäärimootoritele tüüpiliste väärtusteni. Lähtestamise osakaalu pole mõtet veelgi suurendada – see ei anna efekti.

Riis. 5. Lokaalse (lх = 150 mm, d = 30 mm) soojusülekandeteguri αх sõltuvuste võrdlus väntvõlli pöördenurgast φ kolb-sisepõlemismootori ilma tühjenemiseta ülelaadimisega (1) sisselaskekollektoris ja kui osa õhust (2) väljutatakse ntk = 35 000 min-1 ja n = 3 000 min-1 juures, on liigse õhu väljalaske osakaal 12% koguvoolust].

Heitgaasi väljatõmbamine

Aga kuidas on väljalaskesüsteemiga? Nagu ülalpool ütlesime, töötab see ka turbomootoris kõrgetel temperatuuridel ja lisaks tahate alati teha vabastamise võimalikult soodsaks, et maksimeerida silindrite puhastamist heitgaasidest. Traditsioonilised meetodid nende probleemide lahendamiseks on juba ammendatud, kas on veel arenguruumi? Tuleb välja, et on.

Brodov, Žilkin ja Plotnikov väidavad, et gaasi puhastamist ja väljalaskesüsteemi töökindlust on võimalik parandada, luues selles täiendava vaakumi ehk väljatõmbe. Arendajate sõnul vähendab väljatõmbevool, nagu ka sisselaskeklapp, voolu pulsatsiooni ja suurendab mahulist õhuvoolu, mis aitab kaasa silindrite paremale puhastamisele ja mootori võimsuse suurenemisele.

Riis. 6. Väljalaskesüsteemi skeem ejektoriga: 1 - kanaliga silindripea; 2 - väljalasketorustik; 3 - väljalasketoru; 4 - väljatõmbetoru; 5 - elektropneumaatiline ventiil; 6 - elektrooniline juhtseade].

Väljapaiskumisel on positiivne mõju soojusülekandele heitgaasidest väljalasketoru osadesse (vt joonis 7): sellise süsteemiga saavutatakse kohaliku soojusülekandeteguri αх maksimaalsed väärtused 20% madalamad. kui traditsioonilise heitgaasiga - välja arvatud sisselaskeklapi sulgemise periood, siin on soojusülekande kiirus, vastupidi, mõnevõrra suurem. Kuid üldiselt on soojusülekanne siiski väiksem ja teadlased eeldasid, et turbomootori väljalaskeava juures olev ejektor suurendab selle töökindlust, kuna see vähendab soojusülekannet gaasidest torujuhtme seintele ja gaase endid jahutataks väljutusõhuga.

Riis. 7. Lokaalse (lх = 140 mm) soojusülekandeteguri αх sõltuvused väntvõlli pöördenurgast φ väljalaskesüsteemis heitgaasi ülerõhul pb = 0,2 MPa ja väntvõlli pöörlemissagedusest n = 1500 min-1. Heitgaasisüsteemi konfiguratsioon: 1 - ilma väljutamiseta; 2 – väljutamisega.]

Ja kui kombineerite? ..

Saanud sellised järeldused katsepaigaldise kohta, läksid teadlased kaugemale ja rakendasid omandatud teadmisi päris mootori kohta - "eksperimentaalsete" hulka valiti Ural Diesel Engine Plant LLC toodetud diiselmootor 8DM-21LM. Selliseid mootoreid kasutatakse. statsionaarsete elektrijaamadena. Lisaks kasutati töös ka 8-silindrilise diiselmootori "nooremat venda" 6DM-21LM, samuti V-kujuline, kuid kuue silindriga.

Riis. 8. Elektromagnetilise ventiili paigaldamine osa õhu väljalaskmiseks diiselmootorile 8DM-21LM: 1 - elektromagnetklapp; 2 - sisselasketoru; 3 - väljalaskekollektori korpus; 4 - turboülelaadur.

"Junior" mootoril rakendati heitgaasi väljatõmbesüsteemi, mis oli loogiliselt ja väga geniaalselt kombineeritud sisselaskerõhu alandamise süsteemiga, mida kaalusime veidi varem - lõppude lõpuks, nagu on näidatud joonisel 3, saab väljatõmbeõhku kasutada mootori vajadused. Nagu näete (joonis 9), asetatakse väljalaskekollektori kohale torud, millesse juhitakse sisselaskeavast võetud õhk - see on sama ülerõhk, mis tekitab pärast kompressori turbulentsi. Õhk torudest "jaotatakse" läbi solenoidventiilide süsteemi, mis asuvad vahetult iga kuue silindri väljalaskeava taga.

Riis. 9. Mootori 6DM-21LM moderniseeritud väljalaskesüsteemi üldvaade: 1 - väljalasketorustik; 2 - turboülelaadur; 3 - gaasi väljalasketoru; 4 - väljatõmbesüsteem.

Selline väljatõmbeseade tekitab väljalaskekollektoris täiendava vaakumi, mis viib gaasivoolu ühtlustumiseni ja siirdeprotsesside nõrgenemiseni nn üleminekukihis. Uuringu autorid mõõtsid õhuvoolu kiirust wх sõltuvalt väntvõlli pöördenurgast φ, kasutades väljalaskeava juures ja ilma selleta.

Jooniselt 10 on näha, et väljatõmbe ajal on maksimaalne vooluhulk suurem ja peale väljalaskeklapi sulgemist langeb see aeglasemalt kui sellise süsteemita kollektoris – saadakse omamoodi "puhumisefekt". Autorid ütlevad, et tulemused näitavad voolu stabiliseerumist ja paremat heitgaaside puhastamist mootori silindritest.

Riis. 10. Lokaalse (lx = 140 mm, d = 30 mm) gaasivoolu kiiruse wх väljalasketorustiku (1) ja traditsioonilise torujuhtme (2) sõltuvused väntvõlli pöördenurgast φ väntvõlli pöörlemiskiirusel n = 3000 min-1 ja algne ülerõhk pb = 2,0 baari.

Mis on lõpptulemus

Nii et lähme järjekorras. Esiteks, kui turbomootori sisselaskekollektorist väljub väike osa kompressori poolt kokkusurutud õhust, on võimalik vähendada soojusülekannet õhust kollektori seintele kuni 30% ja samal ajal hoida mootorisse siseneva õhu massivoolukiirus normaalsel tasemel. Teiseks, kui kasutada väljalaskeava juures väljaviskamist, siis saab ka soojusülekannet väljalaskekollektoris oluliselt vähendada - teostatud mõõtmised annavad väärtuseks ca 15% - ja ka parandada silindrite gaasipuhastust.

Kombineerides näidatud teaduslikud avastused sisselaske- ja väljalaskekanalite kohta ühtsesse süsteemi, saame kompleksse efekti: võttes osa sisselaskeava õhust, suunates selle väljalasketorusse ja sünkroniseerides need impulsid täpselt õigeaegselt, saab süsteem võrdsustada ja "rahustada" õhu- ja heitgaasivoolu protsesse. Selle tulemusena peaksime saama tavapärase turbomootoriga võrreldes vähem termiliselt koormatud, töökindlama ja tõhusama mootori.

Niisiis saadi tulemused laboritingimustes, mis kinnitati matemaatilise modelleerimise ja analüütiliste arvutustega, mille järel loodi prototüüp, mille põhjal viidi läbi testid ja kinnitati positiivseid mõjusid. Kui seda kõike on UrFU seinte vahel rakendatud suurel statsionaarsel turbodiislil (sellist tüüpi mootoreid kasutatakse ka diiselveduritel ja laevadel), siis konstruktsioonis sisalduvad põhimõtted võiksid juurduda väiksematel mootoritel – kujutage ette näiteks , et GAZ Gazelle, UAZ Patriot või LADA Vesta saavad uue, välismaistest analoogidest paremate omadustega turbomootori ... Kas Venemaal on võimalik mootoriehituses uus trend alguse saada?

UrFU teadlastel on lahendusi ka atmosfäärimootorite soojuskoormuse vähendamiseks ja üks neist on kanalite profileerimine: põiki (sisestades ruudu- või kolmnurkse ristlõikega sisetüki) ja pikisuunaline. Põhimõtteliselt on kõigi nende lahenduste järgi nüüd võimalik ehitada töönäidiseid, läbi viia katseid ja nende õnnestumise korral ka masstootmist käivitada – antud projekteerimissuunad ei nõua teadlaste hinnangul olulisi rahalisi ja ajakulusid. Nüüd tuleks leida huvitatud tootjad.

Leonid Plotnikov ütleb, et peab end eelkõige teadlaseks ega sea eesmärgiks uusarendusi kommertsialiseerida.

Eesmärkideks nimetaksin pigem edasist uurimistööd, uute teadustulemuste saamist, kolb-sisepõlemismootorite gaas-õhksüsteemide originaalprojektide väljatöötamist. Kui minu tulemused on tööstusele kasulikud, on mul hea meel. Kogemusest tean, et tulemuste rakendamine on väga raske ja aeganõudev protsess ning kui sellesse süveneda, siis ei jää enam aega teaduse ja õpetamise jaoks. Ja ma kaldun pigem hariduse ja teaduse, mitte tööstuse ja ettevõtluse poole.

Venemaa esimese presidendi B.N. järgi nimetatud Uurali föderaalülikooli dotsent. Jeltsin (UrFU)

Samas lisab ta, et uurimistulemuste juurutamise protsess PJSC Uralmashzavod jõumasinatele on juba alanud. Teostamise tempo on endiselt madal, kogu töö on algstaadiumis ja spetsiifikat on väga vähe, kuid ettevõte on huvitatud. Jääb üle loota, et me selle rakendamise tulemusi veel näeme. Ja ka seda, et teadlaste töö leiab rakendust kodumaises autotööstuses.

Kuidas hindate uurimistulemusi?

SMD mootor on NSV Liidu eksisteerimise ajal laialt levinud masina- ja traktorijaamade (MTS) töötajatele hästi tuntud diiselmootor. Nende mootorite tootmine õpiti 1958. aastal Harkovi tehases "Haamer ja sirp" (1881). Erinevat tüüpi põllumajandusmasinate (traktorid, kombainid jne) agregeerimiseks mõeldud SMD mootorite perekonna seeriatootmine lõpetati seoses ettevõtte tegevuse lõpetamisega (2003).

Nende jõuallikate rida sisaldab:

• 4-silindrilised reasmootorid;
• reas 6-silindriline;
• V-kujulised 6-silindrilised agregaadid.

Lisaks on igal SMD-mootoril väga kõrge töökindlus. See on kaasatud originaalsetesse disainilahendustesse, mis isegi tänapäevaste standardite kohaselt tagavad nende mootorite piisava töökindluse.

Praegu toodetakse SMD tüüpi jõuallikaid Belgorodi mootoritehases (BMZ).

Tehnilised andmed

VALIKUD	TÄHENDUS
Ori. silindrite maht, l	9.15
Võimsus, hj koos.	160
Väntvõlli pöörlemiskiirus, p/min. nominaalne / minimaalne (tühikäik) / maksimaalne (tühikäik)	2000/800/2180
Silindrite arv	6
Silindrite paigutus	V-kujuline, kaldenurk 90°
Silindri läbimõõt, mm	130
Kolvikäik, mm	115
Kompressiooniaste	15
Silindrite järjekord	1-4-2-5-3-6
Toitesüsteem	Kütuse otsesissepritse
Kütuse tüüp / mark	Diislikütus "L", "DL", "Z", "DZ" jne olenevalt ümbritseva õhu temperatuurist
Kütusekulu, g / l. koos. tund (nimi / töövõimsus)	175/182
Turboülelaaduri tüüp	TKR-11N-1
Käivitussüsteem	Mootori P-350 käivitamine kaugkäivitusega + elektriline starter ST142B
Mootori kütuse käivitamine	Bensiini A-72 segu mootoriõliga vahekorras 20:1
Määrimissüsteem	Kombineeritud (rõhu all + pihustamine)
Mootoriõli tüüp	M-10G, M-10V, M-112V
Mootoriõli kogus, l	18
Jahutussüsteem	Vesi, suletud tüüpi, sundventilatsiooniga
Mootori ressurss, tund	10000
Kaal, kg	950...1100

Jõuallikas paigaldati traktoritele T-150, T-153, T-157.

Kirjeldus

6-silindrilisi V-kujulisi diiselmootoreid SMD esindavad mitmed mudelid SMD-60 ... SMD-65 ja võimsamad SMD-72 ja SMD-73. Kõigil neil mootoritel on väiksem kolvikäik kui ava (lühikäiguline versioon).

Lisaks mootorites:

• Kasutatakse SMD-60…65 turboülelaadurit;
• SMD-72 ... 73 laadimisõhk on täiendavalt jahutatud.

Vaheseinad külgnevate silindrite vahel koos karteri otsaseintega annavad konstruktsioonile vajaliku jäikuse. Igal silindriplokil on spetsiaalsed silindrilised avad, millesse on paigaldatud titaan-vaskmalmist valmistatud silindri vooderdised.

Kõigi mootoriagregaatide paigutus võtab arvesse kõiki eeliseid, mida V-kujuline silindrite paigutus annab. Silindrite paigutamine 90 ° nurga alla võimaldas nende vahele kambrisse paigutada turbolaaduri ja väljalaskekollektorid. Lisaks sai silindripankade nihke tõttu üksteise suhtes 36 mm võrra väntvõlli ühele ühendusvardale paigaldada kaks vastassilindrite ühendusvarda.

Gaasi jaotusmehhanismi osade paigutus erineb üldtunnustatud paigutusest. Selle nukkvõll on ühine kahele silindripangale ja asub karteri keskel. Hooratta küljele, selle otsa, on paigaldatud käiguplokk, mis sisaldab käike gaasijaotusmehhanismi ja kütusepumba ajami jaoks.

Töö ajal puhastab mootor diislikütust jämedalt ja peenelt. Mootoriõli rafineeritakse täisvoolutsentrifuugiga.

Toiteplokk jahutatakse veega. Antifriisi saab kasutada talvel. Vedeliku tsirkulatsiooni suletud jahutussüsteemis teostab tsentrifugaalveepump. Jahutusprotsessis osalevad ka kuuerealine torukujuline plaatradiaator ja kuue labaga elektriventilaator.

SMD 60 mootori jahutussüsteem tagab ka jahuti termosifoonilise tsirkulatsiooni käivitusmootori veesärgis. Viimase jahutamist suudab see aga pakkuda vaid lühikest aega. Ülekuumenemise vältimiseks ei tohiks käivitusmootori tühikäiguaeg ületada 3 minutit.

Hooldus

Mootori SMD 60 hooldus taandub selle tööprotsessi pidevale jälgimisele ja regulaarsele hooldusele, mis on täpsustatud selle tööjuhendis. Ainult siis, kui need tingimused on täidetud, tagab tootja:

• jõuallika pikaajaline ja tõrgeteta töö;
• võimsusomaduste säilitamine kogu kasutusaja jooksul;
• kõrge efektiivsusega.

Hoolduse tüübid (MOT) määratakse nende rakendamise aja järgi, sõltuvalt töötundide arvust:

1. Igapäevane hooldus - iga 8 ... 10 töötunni järel.
2. TO-1 – pärast 60 mch.
3. TO-2 – iga 240 miili tunnis.
4. TO-3 – 960 mch.
5. Hooajaline hooldus - enne üleminekut kevad-suvele ja sügis-talvisele perioodile.

Iga hooldusliigi puhul tehtavate tööde loetelu on toodud mootori kasutusjuhendis. Sel juhul tuleb toiteploki lahtivõtmist nõudvaid töid teha ainult suletud ruumides.

Talitlushäired

SMD 60 mootorite rikked on haruldased ja tekivad reeglina nende tehnilise töö reeglite rikkumise tõttu.

Ebaõnnestumine	VEAOTSING
Karteriõli väljavool läbi väljalasketoru.	1. Mootori pikaajaline töö madalatel ja/või tühikäigul.
	2. Turbolaaduri rootori võlli malmist O-rõngaste koksimine.
	3. Suur vahemaa rootori võlli ja turbolaaduri laagri vahel.
Mootoriõli väljavool läbi hooratta korpuse.	1. Isekinduv õlitihend on hävinud.
	2. Reduktori o-rõngas on ära lõigatud.
Klapimehhanismi mootoriõli ei varustata.	1. Nukkvõlli hülss pöördub.
	2. Ummistunud õlikanalid silindripeas.
	3. Nukkvõlli hammasratta lõtvus.
Kõrvalised koputused mootoris:
1. Hääleline terav koputus.	Katkine otsik.
2. Detoneeriv koputus.	Süstimisnurk on rikutud.
3. Ebamääraselt väljendunud koputus.	Klapi juhthülsi purunemine; tõukuri kinnijäämine; ühendusvarda puksid sulasid; alumise ühendusvarda katte kinnitus on lahti; väntvõlli vooderdised sulasid.

Häälestamine

Põllumajandusmasinaid ja -mehhanisme koondavad mootorid ei kuulu häälestamisele. Spetsiifilisteks töötingimusteks loodud need on reeglina ideaalselt tasakaalustatud ja nende konstruktsiooni sekkumine ei anna positiivseid tulemusi.

Selliste mootorite perekondi esitlevad tootjad erineva võimsusega laiade ridadena. Samal ajal paigaldatakse need teatud tüüpi eriseadmetele, millest tarbijad valivad need, mis nende nõuetele kõige paremini vastavad.

Sisepõlemismootori genereeritav võimsus sõltub mootorisse tarnitava õhu ja sellega segatud kütuse kogusest. Kui on vaja suurendada mootori võimsust, on vaja suurendada nii toiteõhu kui ka kütuse hulka. Suurema kütuse lisamine ei avalda mõju enne, kui selle põlemiseks on piisavalt õhku, vastasel juhul tekib üleliigne põlemata kütus, mis viib mootori ülekuumenemiseni, mis tekitab ka palju suitsu.

Mootori võimsust saab suurendada kas selle töömahu või pöörete arvu suurendamisega. Töömahu suurenemine suurendab koheselt kaalu, mootori suurust ja lõpuks ka selle maksumust. Pöörete suurendamine on sellest tulenevate tehniliste probleemide tõttu problemaatiline, eriti kui tegemist on olulise töömahuga mootoriga.

Laadimissüsteemid, mis suruvad kokku mootori põlemiskambrisse juhitava õhu ja suurendavad selle õhu massi, võivad suurendada mootori võimsust antud töömahu ja mootori pöörlemiskiiruse korral.

Sisepõlemismootorite puhul kasutatakse kahte tüüpi kompressoreid: mehaanilise ajamiga ja heitgaaside energiat kasutavate turboülelaaduritega. Lisaks on olemas ka kombineeritud süsteemid, näiteks turboühend. Mehaanilise ajamiga kompressori puhul saadakse vajalik õhurõhk läbi mootori väntvõlli ja kompressori (siduri) vahelise mehaanilise ühenduse. Turboülelaaduris tekitatakse õhurõhk, pöörates turbiini koos heitgaasivooluga.

Turboülelaaduri konstrueeris esmakordselt Šveitsi insener Buchi juba 1905. aastal, kuid alles palju aastaid hiljem hakati seda viimistlema ja kasutama suure töömahuga seeriamootoritel.

Põhimõtteliselt koosneb igasugune turboülelaadur tsentrifugaalõhupumbast ja turbiinist, mis on omavahel jäiga teljega ühendatud. Mõlemad elemendid pöörlevad samas suunas ja sama kiirusega. Heitgaasivoost saadav energia, mida tavamootorites ei kasutata, muundatakse siin pöördemomendiks, mis paneb kompressorit käima. Mootori silindritest väljuvad heitgaasid on kõrge temperatuuri ja rõhuga. Need kiirendavad suure kiiruseni ja puutuvad kokku turbiini labadega, mis muudab nende kineetilise energia mehaaniliseks pöörlemisenergiaks (pöördemomendiks).

Selle energia muundamisega kaasneb gaaside temperatuuri ja nende rõhu langus. Kompressor tõmbab õhku läbi õhufiltri, surub selle kokku ja varustab sellega mootori silindreid. Õhuga segatava kütuse hulka saab suurendada, mis võimaldab mootoril rohkem võimsust arendada. Lisaks paraneb põlemisprotsess, mis võimaldab suurendada mootori jõudlust laias pööretevahemikus.

Ainus side mootori ja turboülelaaduri vahel toimub heitgaasivoolu kaudu. Turboülelaaduri rootori pöörlemiskiirus ei sõltu mootori pöörlemissagedusest, kuid selle määrab suuresti turbiinile vastuvõetud ja kompressorile antud energia tasakaal.

Laias pööretevahemikus (sõiduautos) töötavate mootorite puhul on kõrge ülelaadimisrõhk soovitav isegi madalatel pööretel.

Seetõttu kuulub tulevik muutuva rõhuga turboülelaaduritele. Kaasaegsete turbiinide väike läbimõõt ja gaasikanalite spetsiaalsed sektsioonid aitavad vähendada inertsi, s.o. turbiin kiirendab väga kiiresti ja õhurõhk saavutab väga kiiresti vajaliku väärtuse. Juhtventiil tagab, et ülelaadimisrõhk ei tõuseks üle teatud väärtuse, millest kõrgemal võib mootor kahjustada saada.

Turboülelaaduriga varustatud mootor pakub tehnilisi ja majanduslikke eeliseid vabalthingava mootori ees.

Turboülelaaduriga mootori peamised eelised:

turboülelaaduriga mootori massi/võimsuse suhe on suurem kui vabalthingava mootori omal;

turboülelaaduriga mootor on vähem mahukas kui sama võimsusega vabalthingav mootor;

turboülelaaduriga mootori pöördemomendi kõverat saab paremini kohandada konkreetsete töötingimustega.

Lisaks saab vabalthingavate mootorite baasil luua turboülelaaduriga varustatud ja erineva võimsusega versioone.

Kõrgusel liikuva turbomootori eelised on veelgi käegakatsutavamad. Atmosfäärimootor kaotab madala õhurõhu tõttu võimsust ja turboülelaadur kompenseerib õhuvoolu suurendamise kaudu atmosfäärirõhu languse, ilma et mootori jõudlus peaaegu halveneks. Sunnitud õhu kogus on vaid veidi väiksem kui madalamal kõrgusel, see tähendab, et mootor säilitab praktiliselt oma võimsuse.

Pealegi:

turboülelaaduriga mootor tagab kütuse parema põlemise, mis vähendab kütusekulu;

kuna turboülelaadur parandab põlemist, aitab see ka heitgaase vähendada;

turbolaaduriga varustatud mootor töötab sellest stabiilsemalt;

sama võimsusega atmosfäärivastane, kuid kuna see on väiksem, tekitab see vähem müra. Lisaks toimib turboülelaadur väljalaskesüsteemis ka omamoodi summutina.

Kõrge temperatuuriomadustega materjalide tootmise laiendamine, mootoriõlide kvaliteedi parandamine, turboülelaaduri korpuse vedelikjahutuse kasutamine, juhtventiilide elektrooniline juhtimine - kõik see aitas kaasa asjaolule, et turboülelaadureid hakati kasutama väikestel skaala bensiinimootorid.

Bensiinimootorile turboülelaaduri paigaldamisel tekivad erinõuded:

turboülelaaduri õli-gaasikanalite tiheduse tagamine;

turbiini materjalide kvaliteedi parandamine;

juhtventiili täiustamine;

telje korpuse jahutamine.

Normaalselt töötaval mootoril, mida on õigeaegselt ja kvaliteetselt hooldatud, võib turbolaadur usaldusväärselt töötada aastaid.

Rikke ilmnemine võib olla tingitud:

ebapiisav kogus õli;

võõrkehade sattumine turboülelaadurisse;

saastunud õli.

United Engine Corporation (UEC, Rosteci osa) on viimastel aastatel turule toonud mitmeid uusi tooteid, sealhulgas paljulubava PD-14 mootori, Ukraina laevade asemel Venemaa mereväe laevade elektrijaamad ja kaasaegsed helikopterimootorid. Lisaks mõtleb ettevõte SSJ-le kodumaise mootori loomisele. Peadirektori asetäitja - korporatsiooni peadisainer Juri Šmotin rääkis intervjuus RIA Novosti kolumnistile Aleksei Panšinile lennunäitusel MAKS-2019 PD-14 täiustamise tööst, lennukite uue mootoripere loomisest, kuna samuti paljutõotav helikopteri mootor ja jõujaam Su-57 jaoks ...

- Juri Nikolajevitš, milliseid suuri projekte tõstaksite esile?

Rosteci lennundusklastri jaoks on mootoriehituse võtmeprojektid loomulikult PD-14 ja PD-35. Samas on ka teisi sama olulisi projekte. See on esiteks TV7-117ST-01 lennuki Il-114-300 jaoks, see on TV7-117ST mootor, mis on sellega ühendatud Il-112V jaoks. Lisaks algatasime nende mootorite arendaja UEC-Klimovi kaudu veel kaks projekti. Esimene on VK-650V mootor Ka-226 jaoks. Sellesse mootorisse lisatavate lahenduste põhjal saab luua 500–700 hobujõuliste elektrijaamade perekonna. Teine projekt on VK-1600V. See on baasmootor, mis paigaldatakse helikopterile Ka-62. Nende mootorite järele on tänapäeval Venemaal suur nõudlus.

Me ei tööta ainult helikopterite, sõjaväetranspordi ja tsiviillennunduse mootorite perekonnaga. Muidugi teate kogu tööd, mida täna tehakse AL-41 perekonna lahingulennukite mootorite, aga ka paljutõotava mootoriga. Need teemad on võtmetähtsusega ja neid rakendatakse vastavalt kehtestatud tähtaegadele.

Lisaks lõpetas UEC kaitseministeeriumi tellitud töö Venemaa mereväe põhiliste gaasiturbiinmootorite väljatöötamiseks 8000 hobujõult 25 000 hobujõule. Need on M70 perekonna mootorid nii Zubri kui ka Murena klassi laevadele õhkpatjadel ning kauaoodatud M90FR mootor projektide 22350 ja 20386 laevadele. Need mootorid võimaldavad moodustada peaaegu kogu laevade jõuallikate valiku Vene merevägi ja kaitseministeeriumi vajadused. Sel aastal on käimas töö laevamootorite remonditöökoja loomisega. Müügijärgne teenindus ja mootoriremont on väga oluline valdkond, milles näeme edasist arengut.

- Mainisite VK-650V mootorit. Millises arenguetapis?

Tööd on algatatud, need on Rosteci kontrolli all ja neid rahastatakse. Sel aastal kinnitatakse eelprojekt ning hakkame tellima materjaliosa. Esimene mootor pannakse kokku lähiajal. Kõik graafikud on paika pandud, tähtajad paika pandud.

Mitte nii kaua aega tagasi ütles Rosteci juht Sergei Tšemezov, et Ansat saab kodumaise mootori nelja aasta pärast. Kas see pole mitte see, kellest te räägite?

Juhul, kui kopterile piisab 600 või 700 hobujõulisest mootorist, siis loomulikult pakume oma VK-650V mootorit.

- Kuidas on nüüd paljutõotava helikopterimootori (MPE) projektiga?

MPE programmi, mis viidi ellu meetmete kogumina, et tagada VK-2500 mootoril põhineva kiirhelikopteri uue elektrijaama loomine, konfigureerisime enam kui aasta tagasi. Tänapäeval kannab see nime PDV-4000. Positsioneerime selle elektrijaama uue põlvkonna mootoriks 4000-5000 hobujõu klassis. Ajastamise küsimused on endiselt kokkuleppel Venemaa helikopteritega. Oleme enda jaoks selgelt seadistanud, et see peaks olema uue põlvkonna mootor, mida saab paigaldada nii helikopteritele kui ka lennukitele. Väga raske on oma tootega hõivata toidupoe nišši, kuid veelgi keerulisem on selles nišis oma kohalolekut säilitada. PDV-4000 peaks olema selles klassis oma eelkäijast vähemalt 10 protsenti parem. Teistes suundades sama filosoofia. Näiteks juba praegu, olles valmistanud PD-14 mootori, paneme aluse selle võimsusklassi mootori loomisele, mis seda ületab.

Muide, PD-14 kohta. Milline saab olema selle perekonna paljulubavate mootorite rida? Kas SSJ-le paigaldatakse SaM-146 asemel vähem võimas PD-mootor?

See jõuallikas (PD-14 - toim.) töötati välja 9–18-tonnise tõukejõuga mootorite loomise programmi osana. Kõigi nende mootorite gaasigeneraatorit saab ühendada. Kui me räägime väiksemate mõõtmetega mootoritest, näiteks SaM-146, siis peaks selliste mootorite sisemise ahela õhuvool olema väiksem kui PD-14 gaasigeneraatoril. Kütusesäästlikkuse poolest SaM-146-ga konkureeriva ja samas sellele lähedase läbimõõduga mootori loomiseks on vaja PD-14 omast väiksemat gaasigeneraatorit. Mõistame, et Sukhoi Superjeti lennukiperekond vajab mootorit, mis ületaks jõudluse poolest SaM-146. Töötame selle kallal, et luua alused uue põlvkonna mootorite loomiseks. Kui saame SCAC-lt tellimuse, oleme valmis sellist mootorit esitlema esimesel võimalusel.

- See tähendab, et tellimust pole veel ja teete seda tööd algatusel?

Allakirjutatud lepingut pole. Vajadusel luuakse mootor. Kuid kordan veel kord, me töötame selle mõõtmega PD-perekonna mootori loomiseks aluse loomise kallal.

- Ütlesite varem, et panete aluse PD-14 täiustamisele. Mida see tähendab?

Plaanis on suurendada PD-14 mootori võimsust, suurendades ventilaatori möödaviigu suhet ja arendades selle baasil välja kõrgemate omadustega mootor PD-16. See modifikatsioon on MS-21-400 jaoks nõutav. Seadsime endale ülesandeks mitte arendada suurt hulka erinevaid mootoreid, vaid teha üks põhiline ühtne gaasigeneraator ja sellel põhinev mootor, mis tulevikus muutub laialdaseks ja ei nõua sarnaste lennukiklasside jaoks modifikatsioonide loomist, välja arvatud tarkvara kohandamine ja moderniseerimine.

Mitte nii kaua aega tagasi ütles Aleksander Inozemtsev, et PD-35 programmi maksumus on umbes 3 miljardit dollarit. Kui palju PD-14 loomine maksma läks?

Ma ei tahaks vastata isegi üldiselt, kuna neid numbreid saab tõlgendada erinevalt. Kas summa peaks sisaldama tehnilist ümbervarustust, uute tehnoloogiate loomist jms? Suure hulga tööd mootori kallal tegid teised Rosteci ettevõtted, nende panust tuleks samuti arvestada. Teame, et maksumus sõltub NTZ saadavusest, tootmisbaasi valmisolekust, selle veojõust, mõõtmetest. See pole saladus, kuid praegu me arvu ei anna. Võin ainult öelda, et PD-14 projekti maksumus on oluliselt madalam kui mootoritel, mis loodi selles võimsusklassis välismaal.

- Mitu mootorit on juba Irkutile tarnitud?

Oleme juba tarninud kolm mootorit. Edasised tarned toimuvad vastavalt lepingus märgitud graafikule.

Nüüd PD-35 kohta. Palju räägitakse sellest, et seda hakatakse pakkuma CR929-le, et seda saab paigaldada Il-96 kahemootorilisele versioonile, kuid need on kõik plaanid. Millise konkreetse lennuki jaoks see luuakse?

Programm PD-35 hõlmab suure tõukejõuga mootori loomist, mille arendustöö lõpetamise tähtaeg on 2027. Mootor luuakse selle pakkumiseks laia kerega kauglennukile CR929. Oleme Hiina poolega läbirääkimiste etapis selle programmi konfigureerimise üle. Palju sõltub tööst lennukiga. Loomulikult esitame selle tootega väite, et astume enda jaoks uude segmenti. Aastatel 2020-2021 loodan, et lepime kokku Venemaa platvormi PD-35 programmi raames loodava gaasigeneraatoril põhineva mootori kasutamise tehnilistes nõuetes. Jah, Il-96 kui platvormi saab varustada sellise mootoriga ja selle lennuki kahemootoriline disain võib oluliselt tõsta selle kütusesäästlikkust.