ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Существенное сокращение сроков получения информации о надежности агрегатов, в том числе и турбокомпрессоров (ТКР) двигателей, может быть обеспечено применением ускоренных стендовых испытаний. Достоверность результатов этих испытаний напрямую зависит от точности воспроизведения эксплуатационных условий на стенде.

Работа двигателей внутреннего сгорания в условиях эксплуатации характеризуется частыми и резкими (в достаточно широких пределах) сменами режимов. В наибольшей степени это относится к двигателям автомобилей, тракторов, строительно-дорожных и других мобильных машин. Следовательно, одним из важных факторов, характеризующих работу двигателя внутреннего сгорания, является преимущественно неустановившийся характер режима его работы. Для турбокомпрессора, работающего совместно с двигателем, это проявляется в постоянном изменении давления газов перед турбиной и соответствующем изменении частоты вращения ротора.

Разработанный метод ускоренной оценки ресурса отремонтированных турбокомпрессоров двигателей по результатам стендовых износных испытаний предусматривает проведение испытаний на специальном безмоторном стенде. С целью приближения условий испытания ТКР на стенде к эксплуатационным стенд оснащен автоматическим устройством для обеспечения неустановившегося режима работы турбокомпрессоров.

Устройство (см. рисунок) состоит из электродвигателя и топливного насоса высокого давления (ТНВД) без регулятора частоты вращения. Рейка насоса соединена подпружиненной тягой с электромагнитом. Форсунка устанавливается в камеру сгорания стенда. Длина тяги регулируется до такой величины, что фиксирует рейку топливного насоса в положении, которое соответствует подаче топлива насосом в камеру сгорания стенда в количестве, необходимом для создания определенного давления газов перед турбиной, а следовательно и определенной (максимальной) частоты вращения ротора ТКР (в соответствии с режимом испытаний).

cхема устройства для обеспечения неустановившегося режима работы турбокомпрессора:

1 - электродвигатель; 2 - соединительная муфта; 3 - топливный насос без регулятора; 4 - топливопроводы; 5 - форсунка; 6 - плита крепления электромагнита; 7 - основание устройства; 8 - рейка топливного насоса;

9 - пружина; 10 - тяга электромагнита; 11 - электромагнит

Через определенное время, задаваемое с помощью реле времени РВУ-1У (установлено на дистанционном пульте управления стендом), включается в работу электромагнит и перемещает рейку топливного насоса в сторону уменьшения подачи топлива насосом до ограничителя минимальной подачи топлива, что приводит к уменьшению частоты вращения ротора турбокомпрессора до минимальной величины, предусмотренной режимом испытаний. Периодическое изменение частоты вращения ротора ТКР, задаваемое с помощью реле времени, позволяет реализовать неустановившийся режим работы турбокомпрессора в течение всего времени испытаний.

Топливный насос высокого давления для данного устройства может быть подобран в зависимости от марки турбокомпрессора и марки двигателя, на который он устанавливается (имеет значение количество секций ТНВД). Например, при испытании турбокомпрессоров ТКР-11Н-2, ТКР-11Н-10 и ТКР-8,5Н-1 могут быть использованы топливные насосы 4ТН-9х10Т, УТН-5 или НД-21/4. Использование для подачи топлива в камеру сгорания стенда топливного насоса с нужным количеством секций высокого давления обеспечивает пульсацию рабочего газа, поступающего на турбину турбокомпрессора, близкую к эксплуатационной.

Предлагаемым устройством могут быть оснащены безмоторные стенды, используемые в настоящее время для обкатки турбокомпрессоров на установившемся режиме. Это позволит использовать их и для ресурсных испытаний.