Турбокомпрессор поршневого ДВС ВАЗ-2115

 Перечень чертежей:

1. Чертеж турбокомпрессора поршневого ДВС ВАЗ-2115 А2 со схемой регулирования давления наддува с указанием позиций:
   • Заборник воздуха
   • Воздушный фильтр
   • Турбокомпрессор
   • Цилиндр двигателя
   • Перепускной клапан
   • Глушитель
2. Планы скоростей А1 компрессора с лопаточным диффузором и радиально-осевой турбины
3. График характеристик турбокомпрессора А2

 Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 55 листах.

         В пояснительной записке разработан проект турбокомпрессора поршневого ДВС ВАЗ-2115 мощностью 60 кВт при частоте вращения 5400 мин^-1. Выполнено определение параметров совместной работы поршневого двигателя и турбокомпрессора.

Приведен расчет компрессора. Определены параметры:

Сделан расчет параметров входного патрубка и колеса компрессора.

Выполнен расчет безлопаточного диффузора с расчетом значений:

Приведен расчет лопаточного диффузора с расчетом основных значений. Произведен расчет улитки, где принята однозаходная улитка круглого сечения и рассчитан выходной диаметр улитки 26 мм. Выполнен расчет радиально-осевой турбины с расчетом параметров соплового аппарата и рабочего колеса.

         Сделано моделирование внешней скоростной характеристики. Определена наименьшая частота вращения коленчатого вала при максимальной нагрузке 2000 мин^-1. Тогда часовой расход составит: топлива 10,5 кг/ч воздуха 147,5 кг/ч. Вычислен расход воздуха через компрессор 0,041 кг/с.

Приведено описание конструкции турбокомпрессора. Прикрепление рабочего колеса турбины к валу выполнено при помощи сварного соединения, а слева с натягом насажено и закреплено при помощи гайки рабочее колесо компрессора. Вал вращается в подшипниках, находящихся в корпусе. Рабочее колесо турбины расположено в корпусе(улитке), закрепленном к корпусу соплового аппарата посредством винта и скобы, в котором установлены лопатки соплового аппарата. Рабочее колесо компрессора так же расположено в корпусе(улитке) и закрепляется скобой и винтом к корпусу лопаточного диффузора, а между ними установлено уплотнительное кольцо улитки. В корпусе лопаточного диффузора располагаются его лопатки. Между корпусом подшипников и рабочим колесом компрессора смонтирована уплотнительная муфта, на которую надето уплотнительное кольцо, предусмотренное для предотвращения попадания масла в полость корпуса рабочего колеса компрессора. Уплотнительная муфта выполняет прижатие шайба, а также опирается на упорный подшипник. Крепление турбокомпрессора к выпускному трубопроводу осуществляется при помощи фланца. Вход воздуха производится при помощи патрубка. Подвод масла к корпусу подшипников выполняется с помощью штуцера, закрепленного винтом, а отвод производится посредством сливного патрубка.

Описано регулирование давления наддува. Принят способ регулирования - перепуск части отработавших газов (ОГ) в обход турбины.  При данном способе процесс регулирования давления наддува основывается на управлении потоком ОГ через турбину. Перепускной (байпасный) клапан монтируется в выпускном трубопроводе между выпускными каналами головки цилиндров двигателя и входом в турбину или же устанавливается непосредственно в корпусе турбокомпрессора. В зависимости от значения используемой управляющей величины выполняется открытие клапана и перепускание части ОГ в обход турбины непосредственно в выпускную систему. При полной нагрузке двигателя в зависимости от конструктивных параметров клапана в обход турбины направляется 20...40 % общего потока газов. Остальные 60...80 % идут на привод ротора турбины и обеспечивают создание необходимого давления наддува.

В качестве управляющей величины принято давление наддува.  Исполнительное устройство этой системы оснащено перепускным клапаном, напоминающим по конструкции клапаны головки цилиндров. Конец стержня клапана присоединен к мембране, поджимаемой при помощи калиброванной пружины. Металлической крышкой в форме колпака мембрана герметично зажата по всему периметру. Перепускной клапан расположен в закрытом состоянии вследствие поджатия пружиной. Между мембраной и крышкой предусмотрена полость, в которую выполняется подводка управляющего давления. При достижении определенного, отрегулированного для каждого двигателя давления наддува, это давление, оказывая воздействие на мембрану, создает усилие с достаточным значением для выполнения сжатия калиброванной пружины, препятствующей открытию перепускного клапана. Происходит открытие клапана и перепуск ОГ, в обход турбины.

В программе: Компас 3D v