4 основные причины и ряд возможных решений
Оптимальная эксплуатация турбокомпрессора возможна лишь тогда, когда при использовании этого высокоточного механизма соблюдены правила, иначе возникают проблемы. Часто причиной поломок становится масло в турбине. Что предпринять, если турбокомпрессор гонит масло?
Типы проблем. Возможные решения
1. Масло поступает во впускную систему из компрессора
Возможные причины:
- засорение патрубка;
- обледенение или засорение воздушного фильтра;
- повреждение сегмента впускного коллектора.
Для устранения неполадок необходимо проверить сопротивление поступающего воздуха. Параметры разрежения в области воздушного фильтра – не более 20 мм водного столба (на холостом ходу). Если остановить двигатель, резиновые патрубки вернут свою начальную форму. Напоследок необходимо освободить впускной коллектор иинтеркулер от масла. Если на крыльчатке нет царапин и биение подшипников не наблюдается, турбину менять не нужно.
2. Масло поступает во впускную систему двигателя
Возможна нехватка подкачанного воздуха в патрубках, интеркулере, коллекторе. Она возникает по причине утечки, которая увеличивает количество воздуха, идущее через компрессор, и уменьшает давление. В результате масло вытекает через компрессорную часть. Следует устранить утечку: заменить прокладки на новые, туже затянуть хомуты.
Необходимо проверить места, из которых масло может теряться по пути до турбины:
- воздушный фильтр, наполненный маслом;
- компрессор тормозной системы;
- система замкнутой вентиляции.
3. Масло поступает в выпускную систему
Следует заглянуть в выпускной коллектор: скорее всего, это масляные пары или топливо. Конденсат, возникающий из-за разницы температур, часто принимают за следы масла. Если турбина на двигатель абсолютно новая, а в коллекторе обнаружено масло, возможно, что оно попало из двигателя.
4. Масло поступает в обе системы
Причин может быть две:
- Повреждение или засорение масляной магистрали, неправильное положение прокладки на стыке с турбиной.
- Неисправность картера двигателя, а именно засорение системы вентиляции. Возможно появление избытка газов из-за неполадок в двигателе или износа деталей. В этом случае для начала следует устранить неисправности. Если потеки масла слабые, скорее всего, виновата не турбина, а системы двигателя.
Почему турбина гонит масло – причины течи турбины
Зачастую автолюбитель делает вывод о неисправности турбины по причине утечки масла через холодную и/или горячую улитки во впускной либо в выпускной коллектор. После этого сразу начинает искать сервис, где смогут выполнить качественный ремонт турбин, либо бросается в поиски новой турбины. Однако масло из турбины довольно часто может течь при неправильном обслуживании и эксплуатации двигателя, а также при изношенном двигателе либо по причине неправильной установки турбины на двигатель.
Чтобы удостовериться, что турбина гонит масло по причине её поломки, необходимо изначально проверить основные узлы, системы и агрегаты двигателя на предмет их возможной неисправности. При выявлении таковых, устранить их.
Откуда масло в интеркулере
Рассмотрим основные причины утечки масла через исправный турбокомпрессор. А для лучшего восприятия материала, напомним основные конструктивные моменты по работе турбины – смазка подается в турбину из масляной магистрали двигателя под давлением, а вот сливается масло из турбокомпрессора в картер двигателя уже самотеком. Поэтому очень важно при проведении слесарных либо монтажных работ не деформировать сливную и подающую в турбину масло трубку.
1) На рисунке слева приведен пример деформации сливной трубки. В результате чего масло вытекает из турбокомпрессора с затруднениями, а масло которое не успело вытечь самотеком, выдавливается через уплотнения в холодную или горячую улитку в турбине. Препятствием сливу также может послужить закоксованность, попадание посторонних предметов, деформация либо изгиб сливной магистрали.
2) Контролируйте уровень масла в картере двигателя, он должен находиться между отметкой «Min» и «Max». Если необходимо, долейте масло. Когда уровень выше отметки «Max», создается подпор самотечному его сливу из турбокомпрессора. При переливе уровня во время технического обслуживания, слейте излишнее масло! Пословица «Кашу маслом не испортишь» в данной ситуации не подходит.
3) Износ цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) двигателя приводит к прорыву отработанных газов в поддон и созданию повышенного давления в масляном картере двигателя. Данный факт также препятствует самотечному сливу масла и, соответственно, по этой причине турбина выгоняет его через уплотнения.
4) Конструктивные особенности некоторых двигателей также влияют на создание сопротивления самотечному сливу масла из турбокомпрессора. Это происходит когда масло забрасывается в сливной маслопровод противовесом коленчатого вала двигателя.
5) Проверьте давление картерных газов. Зачастую, давление газов в картере повышается из-за забитой системы вентиляции картера, либо сапунного фильтра. А в холодное время года в системе вентиляции картера может образоваться ледяная пробка (замерзает конденсат). Оба данных факта приводят к тому, что турбина визуально бросает масло. Очистите либо замените систему вентиляции картера (сапунный фильтр).
6) На данном рисунке показаны идеальные условия для работы турбины. Уровень в норме. Сливной маслопровод имеет правильную форму – прямая трубка, без изгибов ведущая в масляный картер двигателя. Трубка подведена к картеру в правильном месте – чуть выше уровня масла в картере двигателя.
Почему турбина гонит масло? |
Я, субъект персональных данных, в соответствии с Федеральным законом от 27 июля 2006 года № 152 «О персональных данных» предоставляю ООО «Мега групп» (далее — Оператор), расположенному по адресу 115191, г. Москва, Духовской переулок, дом 17, стр. 15, согласие на обработку персональных данных, указанных мной в форме веб-чата и/или в форме заказа обратного звонка на сайте в сети «Интернет», владельцем которого является Оператор.
Состав предоставляемых мной персональных данных является следующим: ФИО, адрес электронной почты и номер телефона.
Целями обработки моих персональных данных являются: обеспечение обмена короткими текстовыми сообщениями в режиме онлайн-диалога и обеспечение функционирования обратного звонка.
Согласие предоставляется на совершение следующих действий (операций) с указанными в настоящем согласии персональными данными: сбор, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), использование, передачу (предоставление, доступ), блокирование, удаление, уничтожение, осуществляемых как с использованием средств автоматизации (автоматизированная обработка), так и без использования таких средств (неавтоматизированная обработка).
Я понимаю и соглашаюсь с тем, что предоставление Оператору какой-либо информации о себе, не являющейся контактной и не относящейся к целям настоящего согласия, а равно предоставление информации, относящейся к государственной, банковской и/или коммерческой тайне, информации о расовой и/или национальной принадлежности, политических взглядах, религиозных или философских убеждениях, состоянии здоровья, интимной жизни запрещено.
В случае принятия мной решения о предоставлении Оператору какой-либо информации (каких-либо данных), я обязуюсь предоставлять исключительно достоверную и актуальную информацию и не вправе вводить Оператора в заблуждение в отношении своей личности, сообщать ложную или недостоверную информацию о себе.
Я понимаю и соглашаюсь с тем, что Оператор не проверяет достоверность персональных данных, предоставляемых мной, и не имеет возможности оценивать мою дееспособность и исходит из того, что я предоставляю достоверные персональные данные и поддерживаю такие данные в актуальном состоянии.
Согласие действует по достижении целей обработки или в случае утраты необходимости в достижении этих целей, если иное не предусмотрено федеральным законом.
Согласие может быть отозвано мною в любое время на основании моего письменного заявления.
Турбина гонит масло: разбираемся в проблеме
Если вы обнаружили масло в интеркулере — вы столкнулись с довольно распространенной проблемой, которая говорит о неполадках в работе турбированного двигателя, что негативно сказывается на мощности движка. Использовать автомобиль до определения причин неисправности нежелательно, иначе не избежать серьезной поломки всей турбированной системы.
Использование турбированных моторов с интеркулером во многом выгодно как автовладельцам так и автопроизводителям. Об этом говорит не только увеличение мощности двигателя при минимальных затратах, но и снижение вредных выбросов через выхлопную систему, и уменьшение расхода топлива. Однако, у данной системы есть и свои минусы, например, попадание масла на интеркулер постепенно может привести к неисправности всей турбированной системы. Именно поэтому к вопросу появления масла в интеркулере стоит отнестись со всей серьезностью.
Почему турбина гонит масло в интеркулер?
Если вы заметили масло в интеркулере турбокомпрессора рекомендуем не тянуть с проведением диагностики — поднимите автомобиль на подъемнике или загоните на смотровую яму, снимите защиту двигателя и проведите осмотр на наличие причин неисправности, которые могут быть следующими:
- Оцените состояние и внешний вид сливного маслопровода, который размещается между картером движка и турбиной. Именно он отвечает за доставку моторного масла к турбокомпрессору. Как правило, маслопровод выполняется из прочного стального материала, чтобы исключить деформацию, однако воздействие внешних негативных факторов могут заставить даже такую прочную деталь изменить свою форму, вследствие чего ее функции нарушаются, и маслопровод перестает доставлять достаточное количество масла к турбине. Если вы заметили что маслопровод изменил свою форму, к сожалению, ремонт данной детали невозможен и требуется ее полная замена.
- Чем старше турбированная система, тем выше вероятность того, что турбина начнет гнать масло в интеркулер. Одна из вытекающих причин — загрязнение маслопровода. Со временем, внутренняя поверхность маслопровода обрастает отложениями и не может пропускать масло в достаточном количестве, выталкивая часть масла в интеркулер. Проблема устраняется очисткой маслопровода и заменой моторного масла.
- Турбина может начать гнать масло в интеркулер при повреждении воздуховода под влиянием внешних воздействий. Зона разряжения, которая образуется при повреждении воздуховода притягивает моторное масло и забрасывает в интеркулер. Если повреждения воздуховода незначительны, можно обойтись ремонтом, однако при больших повреждениях поможет только замена детали.
- Немногие обращают внимание на состояние воздушного фильтра, а оно влияет важную роль в обеспечении работы турбокомпрессора. Турбина нуждается в качественной подаче очищенного воздуха, если воздух загрязнен или подается в недостаточном количестве, появляются нарушения в работе турбины.
Попадание масла в интеркулер — проблема серьезная, так как влечет за собой перегрев турбины. В первую очередь, необходимо устранить причину попадания масла в интеркулер, а после заняться очисткой самого интеркулера. Чтобы удалить масло из интеркулера, необходимо его демонтировать, это обеспечит наиболее качественную очистку детали, чем проведение очистки без снятия элемента. Для очистки интеркулера крайне не рекомендуется использование агрессивных химических веществ, таких как бензин или растворители, так как они легко могут повредить материал элемента и в дальнейшем вызвать коррозию. Для очистки интеркулера стоит использовать специально предназначенную для очистки автохимию. Средство наносится и оставляется на некоторое время, после чего смывается небольшим напором воды. Тщательно просушите интеркулер перед установкой.
Купить масла и все необходимые запчасти вы можете в магазине СамАвто. Квалифицированные менеджеры обязательно помогут сделать правильный выбор, ответят на все ваши вопросы. Обращайтесь, это выгодно и удобно.
Производитель | Номер детали | Наименование |
---|---|---|
ENEOS | OIL1335 | Масло моторное Eneos Super Diesel Ch-4 Synthetic JP, 5W-40, синтетическое, 1L |
ENEOS | OIL1338 | Масло моторное Eneos Super Diesel Ch-4 Synthetic JP, 5W-40, синтетическое, 4L |
ENEOS | OIL4073 | Масло моторное Eneos Super Gasoline SM 100% Synthetic JP, 5W-30, синтетическое, 1L |
ENEOS | OIL4070 | Масло моторное Eneos Super Gasoline SM 100% Synthetic JP, 5W-30, синтетическое, 4L |
MOBIL | 152054 | Масло моторное Mobil SAE Api SL SM CF ESP Formula Synthetic EU, 5W-30, синтетическое, 1L |
ENEOS | OIL4069 | Масло моторное Eneos Super Gasoline SM 100% Synthetic JP, 5W-40, синтетическое, 1L |
ENEOS | OIL4066 | Масло моторное Eneos Super Gasoline SM 100% Synthetic JP, 5W-40, синтетическое, 4L |
NISSAN | KE90090032R | Масло моторное Nissan Motor Oil SLCF Synthetic EU, 5W-40, синтетическое, 1L |
ENEOS | OIL4069 | Масло моторное Eneos Super Gasoline SM 100% Synthetic JP, 5W-40, синтетическое, 1L |
NISSAN | KE90090032R | Масло моторное Nissan Motor Oil SLCF Synthetic EU, 5W-40, синтетическое, 1L |
MOTUL | 102870 | Масло Motul 8100 X-cess 5W40 мот.синт. A3/B3/B4 (5л) |
CASTROL | 4637400090 | Масло моторное Castrol Edge SAE Synthetic EU, 5W-30, синтетическое, 4L |
CASTROL | 4637400060 | Масло моторное Castrol Edge SAE Synthetic EU, 5W-30, синтетическое, 1L |
CASTROL | 4668200090 | Масло моторное Castrol Magnatec A3b4 Synthetic EU, 5W-30, синтетическое, 4L |
ENEOS | OIL1337 | Масло моторное Eneos Super Diesel Ch-4 Synthetic JP, 5W-40, синтетическое, 20L |
GENERAL MOTORS | 1942003 | Масло моторное General Motors Dexos2 SM Synthetic EU, 5W-30, синтетическое, 5L |
HYUNDAI | 0510000141 | Масло моторное Hyundai SAE SMgf-4acea A3 KR, 5W-30, синтетическое, 1L |
* Применяемость деталей конкретно для Вашего автомобиля уточняйте у менеджеров по телефону: 8 (846) 922-74-67
Какие основные неисправности турбонадува?
Турбина «гонит» или «кидает» масло. Такое можно порой услышать от автомобилистов, которые озабочены внешними проявлениями моторного масла на выходе компрессора из турбины. И, знаете, не зря. Своевременное принятие мер, направленных на устранение замеченных неполадок, существенно продлит эксплуатационный срок этому важному агрегату автомобильного двигателя. Потому что, если турбина уже начала есть масло, тогда стоит ожидать скорой потери мощности и неизбежной замены турбокомпрессора. Долив масла необходимо осуществлять каждую тысячу километров.
Появившееся на выходе из турбокомпрессора масло не стоит сразу связывать с износом его уплотнительных соединений. Даже в исправном турбокомпрессоре в улитках турбины всегда имеется зона с избыточным давлением, которое не даёт подниматься маслу выше уплотнительных уровней. Придётся заняться поиском причин за пределами корпуса оси с узлом подшипников турбокомпрессора.
Назначение автомобильной турбины
Турбина автомобильного силового агрегата представляет собой специальное приспособление, которое разработано для достижения необходимой мощности силового агрегата. Своевременная подача кислорода в камеру сгорания увеличивает приёмистость двигателя и его тягу. Безусловно, в процессе сжигания топлива наблюдается сильная нехватка воздуха, из-за чего эффективность и коэффициент полезного действия двигателя существенно снижаются. Именно для того, чтобы увеличить вышеупомянутые параметры, современные транспортные средства оснащаются турбинами.
Основные причины поломки
Если Вы только заметили неисправности в турбокомпрессоре, либо появились некие подозрения на это, тогда двигатель эксплуатировать нельзя, так как это вполне может привести к тому, что он полностью выйдет из строя.
1. Повреждения после удара
Из-за попадания посторонних предметов в воздушно-газовый тракт отчётливо прослеживаются повреждения крыльчаток турбокомпрессора. Когда Вы будете монтировать новый или отремонтированный турбокомпрессор на свой автомобиль, проверьте сначала каналы, что всасывают воздух и каналы, а также те, что отводят выхлопные газы. Ни при каких обстоятельствах не выравнивайте лопасти, ибо это приведёт к их поломке в процессе дальнейшей их работы. Категорически воспрещается эксплуатировать турбокомпрессор, у которого повреждены лопасти.
Если холодная крыльчатка повреждена, это, без сомнений, свидетельствует о попадании постороннего предмета во входной тракт силового агрегата, будь то болт, тряпка, гайка либо случайный предмет;
Если повреждена горячая крыльчатка, это указывает на разрушение элементов двигателя: поршней, клапанов, сёдел клапанов, выходного коллектора и прочих.
2. Загрязнённое масло
Масло, которое загрязнено, ведёт к повреждению пар трения турбины компрессора в форме абразивного износа продуктами коксования масла либо абразивными частицами. Для того чтобы предотвратить повреждения, необходимо применять масла и фильтры гарантированно высокого качества. А также необходимо их своевременно заменять согласно предписаниям завода-изготовителя.
Повреждения, которые имеют место быть вследствие загрязнённого масла, могут иметь следующие причины:
— масляный фильтр повреждён, засорён либо вовсе бракован;
— попадание загрязнений во время ремонтных работ;
— обходной клапан масляного фильтра неисправен;
— масло низкого качества с коксующимися образованиями.
3. Недостаток моторного масла
Если доступ масла прервался на краткий либо длительный срок, это приведёт к сильному износу, а иногда и к сильному перегреву на поверхностях пар трения турбокомпрессора.
Происхождению этого явления способствуют следующие причины:
— турбокомпрессор был заменён без предварительного заполнения системы смазки;
— замена фильтра и масла;
— длительный простой;
— непрофессиональный старт силового агрегата, особенно в холодную пору года;
— из-за неисправностей в системе смазки давление масла сильно понижено;
— попадание антифриза или топлива в масло;
— турбокомпрессор эксплуатируется с изношенным двигателем;
— применение герметика на фланцах масляных каналов;
— оборвался маслопровод;
— недостаточный уровень масла в поддоне.
4. Перегрев турбины
Отказ турбокомпрессора в результате воздействия высоких температур отработанных газов или отключение силового агрегата без достаточного времени для остывания турбокомпрессора приводит к образованию нагара. Поэтому перед тем как остановить двигатель, необходимо дать ему немного поработать на холостом ходу, чтобы он остыл. Работа турбокомпрессора в условиях экстремальных температур ведёт к закоксовыванию масла и коррозии подшипников. Серьёзные повреждения при этом возникают на валу, его подшипниках и уплотнениях.
Причины этого:
— засорение воздушного фильтра;
— остановка мотора без работы его на холостом ходу перед его отключением;
— некачественное масло;
— большой временной промежуток между заменами масла;
— неплотно соединённые каналы подводов воздуха и отводов отработанных газов;
— топливный насос, который не предусмотрен заводом-производителем;
— некондиционное топливо низкого качества.
Все причины отказа, которые были перечислены выше, могут привести к полному или частичному разрушению турбины компрессора. При этом разрушается ротор, разрушается горячая и холодная улитка кусками того самого ротора среднего корпуса. В данном случае очень трудно определить истинную причину выхода турбокомпрессора из строя. Неисправный либо полностью разрушенный турбокомпрессор может стать следствием отказов и неисправностей в системе регулирования степени наддува мотора.
Причины, по которым турбина гонит масло
1. Повышенный уровень масла в двигателе
2. Повышенное давление в картере, что возникает в результате износа поршневой группы двигателя, засора вентиляции картера.
3. Засор сливного патрубка турбокомпрессора
4. Использование герметиков и прокладок между турбокомпрессором и маслосливным патрубком, которые уменьшают диаметр маслосливного патрубка.
5. Забит или засорён воздушный фильтр
6. Вытекает масло из турбокомпрессора при долгой работе двигателя на низких и холостых оборотах.
7. Забитый катализатор (нейтрализатор выхлопных газов)
У вышеперечисленных пунктов имеются смежные ответы. Во всех этих случаях мы имеем дело с препятствием на пути слива масла из турбокомпрессора. Масло под высоким давлением подаётся в корпус турбокомпрессора через маслоподающую магистраль. Масло, проходя на большой скорости через подшипники, смешивается с выхлопными газами и воздухом. На выходе масло, смешиваясь с воздухом и выхлопными газами, уже превращается в некую масляную пену, которая под воздействием силы тяжести сначала течёт вниз корпуса турбокомпрессора, а затем в поддон силового агрегата по сливной магистрали.
Если на пути пены окажется какое-либо препятствие, то она соберётся в корпусе турбокомпрессора. Когда масляная пена превзойдёт уровень уплотнений, масло будет поступать в корпуса турбинного и компрессорного колёс через промежутки в уплотнительных кольцах. В данном случае следует убедиться в том, что сливная гидролиния находится в вертикальном положении, и что у неё нет загибов, в которых может собираться масло. Также убедитесь в том, что маслосливная гидролиния соединяется с двигателем в таком месте, которое не создаёт дополнительного сопротивления току масла и находится на более высоком уровне, чем масло в картере. Далее проверьте состояние поршневой группы и вентиляции картера.
Заблуждение про уплотнения турбокомпрессора
Ошибочным представлением о турбокомпрессоре является суждение о назначении уплотнений со сторон турбинного и компрессорного колёс. Основное назначение этих уплотнителей заключается в предотвращении попадания газов под высоким давлением в турбокомпрессорный корпус, а затем далее в картер двигателя. Факт того, что эти уплотнения не пропускают масло в корпуса турбинного и компрессорного колёс, не первичен. Турбокомпрессоры некоторых моделей производятся без уплотнителей со стороны турбинного колеса. Зачастую случаи утечки масла из турбокомпрессора не являются следствием нарушенных уплотнений, хотя возможны и исключения из этого правила.
Масло на выходе из компрессорной части турбокомпрессора
Воздушный фильтр сухого типа после продолжительной эксплуатации забивается различными абразивными частицами, его сопротивление увеличивается, а в следствии, давление в нём падает ещё стремительнее. Возникает небольшой вакуум на входе в компрессорную часть турбокомпрессора. Этот вакуум никоим образом не способствует утечке моторного масла, если двигатель подвержен средним и большим нагрузкам, потому что за компрессорным колесом присутствует избыточное давление.
При малых нагрузках двигателя и холостых оборотах вакуум образовывается как на входе в компрессор, так и на выходе из него. Если это продлится некоторое время, то масло будет высасываться из корпуса турбокомпрессора и попадать во впускной коллектор силового агрегата. Решение этой проблемы достаточно простое. Нужно чаще заглядывать под капот и проверять воздушный фильтр, либо можно установить датчик между турбокомпрессором и воздушным фильтром, который будет сигнализировать о том, когда требуется замена фильтра.
Подобная утечка масла из турбокомпрессора может случиться и по причине долгой работы двигателя на холостых оборотах, когда турбокомпрессор не создаёт давления, а двигатель использует воздух. В таком случае создаётся разрежение между фильтром и турбиной, именно оно и высасывает масло из турбины.
Забитый катализатор (нейтрализатор выхлопных газов)
В данном случае возникает избыточное давление выхлопных газов со стороны части турбины турбокомпрессора. В свою очередь, она способствует увеличению аксиальной нагрузки на турбокомпрессорный ротор, что приводит к изнашиванию осевого подшипника и выходу уплотнений из допусков. Правда, в данном случае не обойтись, увы, без ремонта турбокомпрессора.
Что сделать, чтобы турбина не гнала масло?
Если из турбины мотора начинает вытекать масло, это означает, что она требует немедленной замены. В большинстве случаев, выполнение качественного ремонта турбокомпрессора невыполнимо. Если же подобное и можно сделать, то стоимость такого ремонта сравнима с приобретением новой турбины. Поэтому, как только Вы заметили первые признаки утечки масла, необходимо незамедлительно обратиться к специалистам на станцию технического обслуживания.
Как предотвратить течь масла через турбину?
Для предотвращения возникновения утечки масла через турбокомпрессор необходимо полностью искоренить возникающее избыточное давление. Специалисты настоятельно советуют выполнять следующие профилактические действия:
1. Проверка воздушного фильтра
Убедитесь в том, что он не засорился. Если он забился мусором и пылью, следует его безотлагательно заменять. Обязательно следует осмотреть и заборный патрубок, и коробку воздушного фильтра на предмет засорения.
2. Проверка герметичности коробки воздушного фильтра
Через неплотно прилегающие соединительные элементы воздухозаборной системы двигателя возможно попадание мелких песчинок, которые могут привести к повышенному износу рабочих элементов турбокомпрессора.
3. Промывка и очистка патрубков
Рекомендуется выполнить очистку патрубков, идущих от воздушного фильтра к турбине и от турбокомпрессора до впускного коллектора. Особое внимание следует уделить удалению песка.
4. Своевременная замена моторного масла
Зачастую экономия на периодичности и сроках замены масла в двигателе играет роковую роль в эксплуатации турбокомпрессора. Его элементы, испытывающие дефицит качественной смазки, очень быстро придут в негодность, особенно при активной эксплуатации. При необходимости замены турбокомпрессора не нужно экономить на услугах профессионалов. Как правило, самостоятельные попытки выполнить монтажные работы заканчиваются неудачей, и приходится платить дважды.
Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как,
Facebook,
Вконтакте,
Instagram,
Pinterest,
Yandex Zen,
Twitter и
Telegram:
все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.
турбина гонит масло — критерий отбраковки турбины | Страница 2
Одной из типичных неисправностей турбокомпрессора является выброс моторного масла во впускной коллектор (или в интеркулер, если он есть) или в выхлопную систему. Но всегда ли при таких симптомах можно однозначно судить о неисправности турбины? Нет, далеко не всегда. Существует ряд причин, по которым даже полностью исправный турбокомпрессор выбрасывает масло в горячую или в жолодную улитку, или в обе сразу.
Рассмотрим конструкцию одного из самых распространенных по применяемости на легковых автомобилях турбокомпрессора производства Garrett GT15 (см.рис.1). Внутренняя полость корпуса подшипников турбокомпрессора (22) изолирована от системы впуска двигателя уплотнительным кольцом (6), от системы выпуска — уплотнительным кольцом (5). Но, несмотря на то, что эти кольца помогают избежать утечек масла (особенно на холостом ходу двигателя, когда обороты ротора турбокомпрессора невысокие), они в действительности не являются основными масляными уплотнениями. Их нужно рассматривать как элементы, затрудняющие утечку воздуха и газов между турбиной, компрессором и корпусом подшипников. В обычном режиме работы турбокомпрессора давление в турбине и компрессоре больше давления в корпусе подшипников. Часть газов из турбины и часть воздуха, сжатого в компрессоре, попадают в корпус подшипников и вместе с моторным маслом по сливному маслопроводу проходят в масляный картер двигателя.
Рис. 1 — Схема турбокомпрессора Garrett GT15
1. Journal Bearing (Slender Shaft) — радиальный подшипник скольжения
2. Spiral snap ring (Brg retainer) — спиральное пружинное стопорное кольцо
3. «O« Ring Insert (Square) — манжета уплотнительного диска (квадратного сечения)
4. «O« Ring Brg Hsg to CC — манжета корпуса компрессора
5. Piston Ring (Turbine End) — уплотнительное кольцо (сторона турбины)
6. Piston Ring (Comp 10mm) — уплотнительное кольцо (сторона компрессора)
7. Thrust Flinger (10-pad /10mm P/Ring) — наружная упорная втулка
8. Thrust Collar (10-pad) — упорная внутренняя втулка
9. Anti rotation pin (journal brg) — противопроворотный штифт радиального подшипника
10. Thrust Bearing (New 360 degree 10-pad) — упорный подшипник
11. Shaft nut LHT — гайка вала с левой резьбой
13. Locking screw (s/plate to brg hsg) — крепежный винт
14. Bolt (Turb Hsg) — болт крепления корпуса турбины
20. Compressor Wheel — колесо компрессора
21. Shaft & Wheel — вал с колесом турбины
22. Bearing Housing — корпус подшипников
23. Seal Plate — уплотнительный диск
Основные масляные уплотнения турбокомпрессора являются уплотнениями динамического типа, работающие на основе использования центробежных сил для предотвращения утечек масла из корпуса подшипников. Рассмотрим динамическое уплотнение со стороны турбины. На валу со стороны турбинного колеса выполняются две канавки (рис.1 поз.21, фото1). Канавка, расположенная ближе к турбинному колесу, предназначена для установки в нее уплотнительного кольца (рис.1 поз.5, фото1). Вторая канавка и разница диаметров D и d (фото1) выполняют роль динамического масляного уплотнения. Отработанное масло под действием центробежных сил разбрызгивается внутри корпуса подшипников и далее стекает через маслосливное отверстие турбокомпрессора.
Фото 1. Ротор турбокомпрессора
Аналогично работае динамическое масляное уплотнение со стороны компрессора, роль которого выполняет разница диаметров наружней упорной втулки (рис.1 поз.7).
Использование иных масляных уплотнений в турбокомпрессорах (например сальников, манжет и т.д.) не представляется возможным из-за огромных скоростей вращения валов, при которых контактные системы уплотнений во-первых создадут слишком большое сопротивление вращению вала, во-вторых слишком быстро выйдут из строя. Правда существуют так называемые карбоновые масляные уплотнения — аналог сальниковых уплотнений (такие уплотнения применяются в автомобильных водяных насосах-«помпах«), но карбоновые уплотнения применяются только на низкооборотистых турбинах (до 80 тыс. об/мин), и то далеко не на всех.
Итак, основным условием нормальной работы турбокомпрессора (в плане отсутствия утечек масла) является нормальная работа его динамических уплотнений. Динамические уплотнения, в свою очередь, могут нормально работать только в воздушном пространстве, то есть только тогда, когда внутренняя полость корпуса подшипников свободна от моторного масла. Если корпус подшипников по каким-либо причинам заполняется («подпирается«) маслом или нарушается баланс давлений внутри корпуса подшипников и извне его, динамические уплотнения практически перестают работать, происходит утечка масла через уплотнительные кольца в корпус комрессора и в корпус турбины.
Рассмотрим причины, по которым возникает такая ситуация.
Первая причина (на мой взгляд, наиболее распространенная):
Не работает (или плохо работает) по каким-либо причинам система вентиляции картера двигателя.
Система вентиляции картера любого двигателя внутреннего сгорания предназначена для устранения избыточного давления в картере двигателя, возникающего вследствие прорыва газов из камеры сгорания в картер при работе двигателя. Патрубок вентиляции картера любого ДВС подключаестя к зоне пониженного давления (т.е. разряжения). В нетурбированных двигателях это, как правило, впускной коллектор, в двигателях с турбонаддувом-это всасывающий патрубок турбокомпрессора. Сливная масляная магистраль турбокомпрессора подключается к масляной системе двигателя, как правило, ниже нормального уровня масла в картере. Таким образом, если в картере возникает избыточное давление картерных газов, масло не может нормально сливаться по сливной магистрали турбокомпрессора, оно «подпирается« в корпусе подшипников со всеми вытекающими отсюда последствиями. Причиной этого может быть сильная закоксованность масляного сепаратора системы вентиляции картера, закоксованность патрубка системы вентиляции картера, перелом или зажатие этого патрубка и т.д.
Вторая причина:
Затруднен нормальный слив отработанного масла по сливной магистрали турбокомпрессора по различным причинам (закоксованность, попадание посторонних предметов, остатков старой прокладки, герметика). Определить и устранить эту причину не составляет большого труда.
Третья причина:
Затруднен забор воздуха на турбокомпрессор. Попросту говоря, «забит« воздушный фильтр или частично заблокирован воздухозаборный патрубок (например сильно перегнут, за счет чего уменьшается его проходное сечение).
При работе турбокомпрессора за счет динамических сил за вращающимся на огромной скорости турбинным колесом создается некоторое разрежение. Если возникает излишнее сопротивление забору воздуха, это разрежение многократно увеличивается, масло просто «высасывается« из среднего корпуса турбокомпрессора.
Четвертая причина:
Затруднен выброс отработанных газов через выхлопную систему.
Излишнее сопротивление в выхлопной системе (засорен или закоксован катализатор, неисправна или замята банка глушителя и т.д.) вызывает увеличение давления в «горячей« улитке турбокомпрессора, что вызовет прорыв выхлопных газов в средний корпус турбокомпрессора и увеличение давления внутри его, что, в свою очередь, вызовет выброс масла со стороны компрессора.
При наличии одной или нескольких вышеприведенных причин даже полностью исправный турбокомпрессор будет выбрасывать масло, а из выхлопной трубы будет валить добротный сизый дым.
В итоге хочу заметить, что появление масла во впускном коллекторе или в интеркулере вообще может не иметь отношения к турбине. В первую очередь при появлении таких симптомов следует проверить всю ту же систему вентиляции картера двигателя, в каком она состоянии и что в ней делается. При неисправности системы вентиляции или, в конце концов, самого двигателя, масло через патрубок вентиляции картера будет попадать в воэдухоподающий патрубок турбокомпрессора и далее в интеркулер и впускной коллектор.
Руководство по техническому обучению Мониторинг состояния турбинного масла
# 254 HTC SUPREME ISO 32 ДО 320
# 254 HTC SUPREME ISO 32 THROUGH 320 HTC Supreme — парасинтетическое масло премиум-класса, не содержащее моющих средств, противоизносных, антикоррозионных и окислительных, не содержащих моющих присадок, которое специально разработано для использования в масле
.
Дополнительная информация
Презентация автомобильных базовых масел
Презентация автомобильного базового масла Что такое базовое масло? Очищенный нефтяной минерал или синтетический материал, который производится на нефтеперерабатывающем заводе в соответствии с требуемым набором спецификаций.От качества смазочного материала может зависеть
Дополнительная информация
КУРС 1020 АНАЛИЗ МАСЛА ЗАЧЕМ ПОСЕТИТЬ
АНАЛИЗ МАСЛА ПОЧЕМУ ВЫБИРАЮТ НАС? 1 2 3 ICML 4 ПЕРСОНАЛИЗИРОВАННЫЙ 5 6 МАСЛО 7 ISO9001-2008 8 ЛЕТ 9 ЭКСПЕРТИЗА РАСШИРЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ источников загрязнения, износа и разложения масла с помощью широкого спектра испытаний
Дополнительная информация
нефтяные технологии
нефтяные технологии СОДЕРЖАНИЕ ОСНОВЫ АНАЛИЗА НЕФТИ с.4-5 Введение стр. 4 Трендовый анализ нефти стр. 4 Двигатель, трансмиссия и гидравлические системы стр. 5 Измерение анализа масла стр. 5 Почему анализ масла?
Дополнительная информация
Увеличенный срок службы гидравлического масла
Увеличенный срок службы гидравлического масла. Во многих случаях замена гидравлического масла и смазочного масла на новое масло происходит уже через несколько тысяч часов работы. Замена масла требует больших затрат и
Дополнительная информация
Мониторинг состояния масла
Бюллетень по рискам Мониторинг состояния нефти, номер 31 января 2011 г. Отчет, опубликованный Allianz Risk Consulting В крахе Джареда Даймонда: как общества выбирают, чтобы потерпеть неудачу или выжить [Viking Books, 2005] мы можем
Дополнительная информация
Исследование компрессорных масел
Исследование компрессорных масел. Информационный документ № 7 G-1592 AMSOIL Industrial Division, июнь 2000 2000, AMSOIL INC.Содержание ОБЗОР Стр. 3 НАЗНАЧЕНИЕ Стр. 3 МЕТОД Стр. 3 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ Стр. 3 СИНТЕТИЧЕСКИЙ КОМПРЕССОР
Дополнительная информация
Программа анализа жидкостей
Программа анализа жидкостей Содержание Введение … 3 Что такое LubeWatch? … 3 Услуги LubeWatch … 4 Пакеты анализа LubeWatch … 5 Пакеты охлаждающей жидкости двигателя … 6 Расширенное тестирование турбины … 6 Advanced
Дополнительная информация
Смазочные материалы FS.Программа анализа масла
Программа анализа масла FS Lubricants Что может сделать для вас анализ масла? 1. Установите безопасные и правильные интервалы замены. 2. Обеспечьте сокращение непредвиденных поломок. 3. Сократите время простоя. 4. Сверните
Дополнительная информация
Эта глава разделена на два раздела:
Эта глава разделена на два раздела: Требования к установке страницы…………………………………………… ………………… 127 Процесс установки ……………………. ………………………………………….
Дополнительная информация
ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ЖИДКОСТИ ДЛЯ МЕТАЛЛООБРАБОТКИ
Зарегистрированная торговая марка Stevens Industrial Services (SIS) Ltd ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЕ ЖИДКОСТИ ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ЖИДКОСТИ ДЛЯ МЕТАЛЛООБРАБОТКИ Общая информация Предисловие К сожалению, металл
— это факт жизни.
Дополнительная информация
Смазка авиационного двигателя
Смазка авиационных двигателей Что нужно знать Эдвард Б.Коллин, Технический директор ASL, Технический директор — Специализированные смазочные материалы для самолетов Создатель CamGuard Exxon Research and Engineering
Дополнительная информация
Технический документ. Г. Нолле, Proaxion Technologies, Киркленд, Квебек Д. Принс, шахта Лувикур, Валь-д’Ор, Квебек
Техническая документация Обслуживание / Инжиниринг Надежность вращающегося оборудования для наземной эксплуатации. Часть II: Анализ нефти в шахте G.Нолле, Proaxion Technologies, Киркленд, Квебек Д. Принс, шахта Лувикур,
Дополнительная информация
ПРИГОТОВЛЕНИЕ И СВОЙСТВА МЫЛА
(адаптировано из Blackburn et al., Лабораторное руководство по сопровождению мира химии, 2-е изд., (1996) Saunders College Publishing: Fort Worth) Цель: приготовить образец мыла и изучить его свойства.
Дополнительная информация
Восстановительные услуги и технологии
Услуги по восстановлению и технологии Миранда Круттенден — инженер по восстановлению скважин Тодд Студер — менеджер по развитию бизнеса Сентябрь 2011 г. Повестка дня Восстановление призабойной зоны скважины Причины повреждения пластов Поле
Дополнительная информация
Разбирая части
Лабораторная работа 4 Разборка по частям Как хорошее начало дня связано с облегчением от головной боли? Это ленивое субботнее утро, и вы только что проснулись от своих любимых хлопьев Morning Trails и
.
Дополнительная информация
Развитие с низким уровнем воздействия
Разработка с низким уровнем воздействия для проектов линейного транспорта Заявление об отказе от ответственности Этот проект был разработан в рамках Соглашения о помощи в рамках U.S. EPA Office of Water 104 b (3) Программа. Предназначен для использования
Дополнительная информация
,
Турбинное масло | Турбинное масло HP TURBINOL
Области применения:
Рекомендуется для смазки паровых, газовых и гидравлических турбин и может использоваться в гидравлических системах, требующих смазки с очень долгим сроком службы и выдающимися свойствами.
Повышение производительности:
- Превосходная окислительная и химическая стабильность
- Правильно сбалансированная комбинация ингибиторов окисления и ржавчины и пеногасителей
- Превосходная деэмульгирующая способность и быстрое высвобождение увлеченного воздуха продлевают срок службы
Особенности
Марки
TURBINOL — это смазочные масла высшего качества, разработанные для обеспечения эффективного и безотказного обслуживания прецизионного промышленного оборудования, имеющего самые строгие требования к смазке.Превосходство марок TURBINOL — это совокупный результат выбранных стабильных базовых масел, эффективных методов очистки и эффективных присадок
Физико-химические свойства
Блок | HPCL ТУРБИНОЛ | |||
---|---|---|---|---|
32 | 46 | 68 | ||
Кин.Вязкость при 40 ° C, сСт | мм 2 / с или сСт | 31,26 | 45,63 | 65,3 |
Индекс вязкости | 107 | 107 | 114 | |
Температура вспышки, COC ° C | ° С | 220 | 220 | 228 |
Температура застывания, ° C | ° С | (-) 15 | (-) 15 | (-) 15 |
№ нейтрализации(TAN) | мгКОН / г | 0,1 | 0,09 | 0,09 |
Профилактика ржавчины | Проходит | Проходит | Проходит | |
Устойчивость к окислению, срок службы | часов | > 7500 | > 7500 | > 7500 |
Устойчивость к окислению, ОКЧ через 1000 часов TOST | мгКОН / г | 0,1 | 0,13 | 0.28 |
Устойчивость к окислению, RPVOT | минут | 1000 | 1000 | 1000 |
Деэмульгируемость при 54 ° C 40-37-3 | минут | 40-40-0 (5) | 40-40-0 (5) | 40-40-0 (10) |
Тенденция к пенообразованию / стабильность сек I при 24 ° C сек II при 93,5 ° C сек III при 24 ° C |
мл / мл мл / мл мл / мл |
0/0 0/0 0/0 |
0/0 0/0 0/0 |
0/0 0/0 0/0 |
Воздуховыпуск Значение при 50 ° C, время в минутах, содержание серы | Минут | 3.5 | 3,5 | 4,7 |
FZG Несущая способность характеристики (только для турбин с редукторами), отказоустойчивая нагрузка ступень, мин, DIN 51354 |
10-я | 10-я | 10-я | |
Чистота, NAS 1638 HDPE Бочки |
6 | 6 | 6 |
Примечание: Продукт может поставляться с уровнями чистоты, соответствующими NAS 6 в бочках из полиэтилена высокой плотности HPCL TURBINOL Соответствует SIEMENS TLV 9013 / 04-01, ALSTOM HTGD
, GEK 107395, GEK 101941A, GEK 32568F, GEK 28143A, Russian 11120 & ISO -8068 L-TSA / L-TGB / L-TGB / L-TGSB / L-TSE / L-TGB / L-TGF / LTGSE; MITSUBISHI MS04-MA-CL001; BHEL Haridwar Specifications
Марки TURBINOL также доступны с классами вязкости, отличными от ISO VG, такими как 57 и 77.Хотя ТУРБИНОЛ 57 используется в некоторых паровых и гидравлических турбинах; ТУРБИНОЛ 77 применяется в качестве масла для подшипников подвески дизельных электровозов. Масло TURBINOL 77 подается в подшипник подвески (опорный подшипник) фитильным механизмом.
Физико-химические свойства
ТУРБИНОЛ | ||
---|---|---|
57 | 77 | |
Вязкость, кинематическая, сСт, (при 40 ° C) | 57 | 77 |
Индекс вязкости, мин. | 95 | 95 |
Температура вспышки (COC), ° C, не менее | 215 | 215 |
Температура застывания, ° C, макс. | (-) 6 | (-) 6 |
Коррозия медной ленты при 100 ° C, 3 часа. | 1 | 1 |
Тест на ржавление, A и B | Пасс | |
Характеристика эмульсии, при 54 ° C, мл за 25 минут | 40-40-0 |
РАЗРЕШЕНИЯ
Утверждено BHEL, APE BELLIES INDIA LTD., DLF Energy Systems, SIEMENS AG, ГЕРМАНИЯ, GEC ALSTHOM, Великобритания, и TRIVENI ENGINEERING для своих различных турбин.
скачать pdf
скачать msds pdf
,Двигатель внутреннего сгорания
по сравнению с газовой турбиной — преимущества модульности
- Домой
- морской
-
энергии
- На пути к 100% возобновляемой энергии
- Исследуйте решения
- Эксплуатировать и поддерживать
- Решения по отраслям
-
Выучить больше
- Технические сравнения
-
Ссылки
- Независимые производители электроэнергии
- Горное дело и цемент
-
Нефтяной газ
- Терминал СПГ Торнио Манга, Торнио, Финляндия
- Прочие промышленные
-
коммунальные услуги
- Alteo Group, Венгрия
- Станция Антилопы, Техас, США
- Арун, Суматра, Индонезия
- Centrica, Великобритания
- DREWAG, Германия
- Станция генерации Эклутна Палмер, Аляска, США
- Калум 5, Гвинейская Республика
- Kiisa ERPP I и II
- Кипеву II-III, Кения
- Kraftwerke Mainz-Wiesbaden AG
- Макухари, Япония
- Marquette Energy Center, США
- Станция Пирсолл, Техас, США
- Песанггаран, Бали
- Port Westward Unit 2, Портленд, Орегон, США
- Восточный Тимор, Индонезия
- Станция Woodland 3 Generation, Модесто, Калифорния, США
- Пуант-Монье, Маврикий
- Pivot Power, Великобритания
- Бенндейл, Миссисипи, США
- AGL Energy Limited, Австралия Электростанция Баркер Инлет, Австралия
- Грасиоза, Азорские острова, Португалия
- Бремен, Германия
- Селектор силовой установки
- Загрузки
- Записи вебинаров
- Служба поддержки
- Около
- Карьера
- инвесторы
- СМИ
- устойчивость
.
Лекция 4 Преобразование энергии в ветряной турбине
Транскрипция
1
2 Tuuli- ja aurinkovoimateknologia ja -liiketoiminta Технология и бизнес ветровой и солнечной энергии BL20A1200 Лекция 4 «Преобразование энергии в ветряных турбинах» LUT Energia, Olli Pyrhönen
3 Уравнения для преобразования энергии Второй закон Ньютона для вращения d dt d dt 2 2 TJ — угловое ускорение [рад / с 2] — угловая скорость [рад / с] — угол поворота [рад] T — крутящий момент [Нм] Дж — момент инерции [кгм 2] Кинетическая энергия в турбине Механическая мощность турбины 1 EJ 2 2 P t TU p U pp I p — фазное напряжение [v] — сетевое напряжение [V] — фазный ток [A] cos — elect.коэффициент мощности Электроэнергия генератора P g 3 U p I p pp p cos 3 U I cos
4 Уравнения для преобразования энергии Влияние коробки передач, передаточное число Механическая мощность одинакова с обеих сторон PT 1 knn n1 n2 1 T1 2 T n — частота вращения [об / мин] J — момент инерции [кгм 2] — угловая скорость [рад / с] K жесткость вала [Нм / рад] K 1 n = n 1 J 1 K 1 J 2 n = n 2 При анализе параметры приведены к той же скорости K 1 k 2 K 2 J 1 k 2 J 2 n = n 1 JK tot tot J 1 K k 1 2 кДж 2 2 K 2
5 ПРИВОД ВЕТРОВОЙ ТУРБИНЫ Приводная передача ветровой турбины включает в себя все компоненты, преобразующие механическую мощность турбины в электрическую. Основными компонентами являются редуктор, генератор и преобразователь мощности. Традиционная установка привода ветровой турбины. Трехступенчатый редуктор. Преобразователь мощности для регулирования частоты Иногда называемый датской концепцией Технология генератора с постоянными магнитами и высокий коэффициент отказов коробки передач в прошлом привели к появлению на рынке альтернативных решений. Современные турбины используют также другие альтернативы трансмиссии Система с прямым приводом без коробки передач Редуктор с низким передаточным числом Решения для нескольких генераторов
БАЗОВАЯ ЛИНИЯ ПРИВОДА ВЕТРОВОЙ ТУРБИНЫ Комплект привода с высокоскоростным генератором
7 ВЕТРОВАЯ ТУРБИНА ПРИВОД ПРИВОД БАЗОВАЯ ЛИНИЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ Типовая топология зубчатой передачи состоит из двух планетарных ступеней и одной косозубой ступени или одной планетарной и двух косозубых ступеней. Традиционно требуется передаточное число 1: 100 или более. С одной планетарной ступенью возможно передаточное число 1: 6. ступени используются на низкоскоростном конце. Спиральные ступени используются на высокоскоростном конце. КПД примерно 98%. Масло охлаждающее масло — воздушный теплообменник. Производители Moventas, Hansen, Bosch Siemens, GE Transmission
БАЗОВАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧИ ПРИВОДА ВЕТРОВОЙ ТУРБИНЫ Пример конструкции составной планетарно-косозубой коробки передач
9 Электрический привод в ветряной турбине Пример скорости и мощности WT [1] На рисунке показаны кривые аэродинамической мощности WT 1 МВт при различных скоростях ветра (5 м / с 14 м / с). Кроме того, были представлены две возможные кривые мощности генератора, если генератор постоянного тока Если применяется скорость, оптимальное соотношение конечной скорости может быть достигнуто только при определенной скорости ветра (здесь от 6 до 7 м / с). С помощью генератора с регулируемой скоростью оптимальная рабочая точка может быть достигнута во всем диапазоне скоростей ветра. В прошлом фиксированная скорость генераторы. Сегодня все современные крупномасштабные (P> 1 МВт) ветряные турбины имеют какой-либо метод изменения выходной мощности WT с частотой вращения генератора при разных скоростях ветра и две разные схемы управления [1] 9
10 Варианты трансмиссии в WT Традиционные решения с электроприводом Асинхронный генератор с фиксированной скоростью Двухскоростной асинхронный генератор Асинхронный генератор с раненым ротором и переменным сопротивлением ротора Современные решения с электрическим приводом Индукционный генератор с двойным питанием (DFIG) Синхронный генератор с электрическим возбуждением (EESM) Синхронный генератор с постоянными магнитами ( PMSM) 10
11 Альтернативы приводной передачи в WT Технологические тенденции в WT Приводные передачи Сверхпроводящий генератор Генератор с постоянным магнитом Индукционный генератор с двойным питанием Генератор с фиксированной скоростью Источник: The Switch 11
12 Варианты трансмиссии в WT Асинхронный генератор с фиксированной скоростью Производство крутящего момента асинхронного генератора основано на частоте скольжения. Slip s — это относительная разность скоростей между синхронной скоростью и механической скоростью ротора nnns 0 n 0 60 fp grid rpm Пример: f grid = 50 Hz, количество пар полюсов p = 2, номинальное скольжение составляет -3% (отрицательное скольжение в режиме генератора), тогда номинальная скорость n nom is n nom sn об / мин Кривая крутящего момента асинхронного генератора [1].Диапазон скоростей от n 0 до n nom 12
13 Варианты трансмиссии в WT Двухскоростной асинхронный генератор Как показано в предыдущем примере, асинхронный генератор имеет очень узкий диапазон скоростей, () об / мин. Когда скорость генератора невозможно контролировать, лопасти должны быть сконструированы так, чтобы правильно работать в более широком диапазоне конечных скоростей. Если генератор имеет два набора обмоток статора, представляющих два разных номера пар полюсов, получается двухскоростной генератор. Тогда генератор имеет два рабочих режима: режим низкой и высокой скорости ветра (это называется датской концепцией в [2]). количество пар полюсов p = 2 и p = 3, (s =, f = 50 Гц), две номинальные скорости для низкой и высокой скорости ветра достигаются n об / мин low_ wind n high _ wind rpm 13
14 Варианты трансмиссии в WT Асинхронный генератор с поврежденным ротором Эту частоту скольжения можно отрегулировать путем изменения сопротивления ротора. Если сопротивление ротора необходимо изменить, для доступа к системе обмотки ротора необходимы поврежденный ротор и контактные кольца. Если к ротору подключено дополнительное сопротивление намотка через контактные кольца, крутящие характеристики машины можно изменять Рис.показывает кривую крутящего момента с различными значениями сопротивления ротора Регулировка сопротивления ротора может использоваться для расширения контроля крутящего момента асинхронного генератора Кривые крутящего момента асинхронного генератора с различным сопротивлением ротора [1]. Эта функция была использована, например, в методе управления турбиной Vestas Optislip 14
15 Варианты трансмиссии в WT Индукционный генератор с двойным питанием В асинхронном генераторе с двойным питанием статор напрямую подключен к сети, а поврежденный ротор подключен к сети через преобразователь частоты. Таким образом, электрическая частота ротора может быть настроена независимо от механической скорости Пример : DFIG, 50 Гц, число пар полюсов p = 2, должно вращаться на 1350 об / мин.Какая электрическая частота должна подаваться на ротор? Статор имеет частоту сети 50 Гц и p = 2 -> магнитное поле статора имеет синхронную скорость вращения n 0 = 1500 об / мин Электрическая частота в статоре и роторе должна быть одинаковой fr, s = fs = 50 Гц в системе координации статора Ротор вращается 1350 об / мин, что составляет 90% от синхронной скорости. Затем частота электрического ротора должна добавить 10% к механической скорости (= 5 Гц), чтобы электрическая частота на статоре и роторе была одинаковой. Таким образом, роторный инвертор подает на ротор частоту +5 Гц. Скольжение в приводе с двойным питанием определяется как = = = 0.1 В системе с двойным питанием обмотки статора и ротора участвуют в выработке электроэнергии Обычно обмотка ротора создает максимум 1/3 всей мощности генератора.Если ротор вращается медленнее, чем магнитное поле статора, ротор потребляет мощность. Если ротор вращается быстрее, чем магнитное поле статора, ротор производит мощность 15
16 Варианты трансмиссии в схеме WT DFIG Статор, напрямую подключенный к сети Ротор, подключенный к сети через преобразователь мощности Дополнительно система включает лом для защиты преобразователя от падения напряжения в сети Управляемый крутящий момент генератора независимо от механической скорости Компоновка индукционного генератора с двойным питанием, источник Коммутатор 16
17 Варианты трансмиссии в WT Особенности конструкции системы DFIG DFIG обычно реализует диапазон скоростей 1: 2 2 3 nn sync 4 3 Диапазон скоростей ограничен мощностью ротора Система намотки Контактные кольца Преобразователь При низкой скорости вращения n
18 Варианты трансмиссии в синхронных генераторах WT В синхронном генераторе ротор вращается синхронно с магнитным полем. Традиционно синхронные генераторы с электрическим возбуждением (EESM) использовались в производстве электроэнергии с прямым подключением к сети Поскольку WT требует некоторого управления крутящим моментом и скоростью, синхронный генератор требует постоянного преобразования частоты в применении к WT. Низкоскоростные EESM были адаптированы также для ветроэнергетики. Синхронные машины с постоянными магнитами (PMSM) быстро развивались в течение последнего десятилетия, предлагая выгодное решение также для WT по сравнению с EESM, PMSM более простой из-за отсутствия обмоток ротора и контактных колец В новых конструкциях турбин появляется все больше и больше приводов с постоянными магнитами Технология PMSM доступна в различных диапазонах скоростей Высокая скорость (> 500 об / мин) Средняя скорость (об / мин) Прямой привод (<30 об / мин) 18
19 Варианты трансмиссии в WT Синхронный генератор с электрическим возбуждением ENERCON применяет DD EESM в диапазоне 300 кВт 7500 кВт Диодный выпрямитель используется для подключения статора генератора к промежуточному звену постоянного тока Управление крутящим моментом осуществляется путем управления как током возбуждения, так и напряжением промежуточного контура Ток статора является результатом разности напряжений между выходным напряжением диодного моста и напряжением постоянного тока. Инвертор управляет как активной, так и реактивной мощностью ветряной турбины. Выходной ток должен быть отфильтрован для выполнения требований к гармоникам в сети. IEC определяет пределы гармоник. Привод ENERCON [Рисунок 9.Пример сигналов ШИМ [2] 19
20 Варианты трансмиссии в WT Схема привода с постоянными магнитами Генератор, управляемый инвертором генератора Ток сети, управляемый сетевым инвертором Хорошая динамика управления как со стороны генератора, так и со стороны сети Хорошая управляемость также во время переходных процессов в сети Схема индукционного генератора с двойным питанием, источник Коммутатор 20
21 Варианты трансмиссии в WT Синхронный генератор с постоянными магнитами Современная концепция ветроэнергетической приводной передачи — это генератор с постоянными магнитами и преобразователь полной мощности. Полностью контролируемые токи генератора и сети. Машина с постоянным магнитом может быть спроектирована с хорошей эффективностью как для высоких, так и для низких скоростей. имеют более высокие потери из-за более сложной конструкции обмотки, но, с другой стороны, потери в редукторе исключаются.Полное преобразование мощности допускает диапазон скоростей от нуля до диапазона превышения скорости. Концепции PM обеспечивают, таким образом, более широкую свободу выбора аэродинамики турбины. Примеры низкой, средней и высокой скорости. Ветроэнергетические генераторы с постоянными магнитами Источник: The Switch 21
22 Альтернативные варианты трансмиссии в WT Сравнение типичных КПД КПД трансмиссии Индукционный генератор DFIG с двойным питанием Постоянный магнит, высокая скорость PMHS Постоянный магнит, средняя скорость PMMS Постоянный магнит, прямой привод PMDD Скорость ветра (% от номинальная) Сравнение различных типов генераторов КПД, источник The Switch 22
23 ПРИМЕРЫ ПРИВОДНОЙ ПЕРЕДАЧИ ПРИМЕР БАЗОВОЙ ЛИНИИ I, VESTAS V80 ПРИВОДНАЯ ПЕРЕДАЧА Номинальная мощность Класс ветра Скорость ротора Генератор Редуктор Диаметр ротора Номинальная скорость ветра 2000 кВт IEC1A об / мин 4-полюсная асинхронная 3-ступенчатая планетарно-винтовая передача 80 м 16 м / с Передаточное число наконечника ?? (расчетная точка) Приблизительное передаточное число — Макс.скорость об / мин — Максимальная частота вращения ротора 19,1 об / мин: V80 k
24 ПРИМЕРЫ ПРИВОДНОЙ ПЕРЕДАЧИ БАЗОВАЯ ЛИНИЯ Платформа Alstom ECO 100 Генератор с двойным питанием Напряжение статора 1000 В Трехступенчатый редуктор Передаточное число скоростей наклона в номинальной точке
25 ПРИМЕРЫ ПРИВОДНОЙ ПЕРЕДАЧИ ПРИМЕР ОСНОВНОЙ ЛИНИИ III, SIEMENS SWT
26 ПРИМЕРЫ ПРИВОДНОЙ ПЕРЕДАЧИ ПРЯМОЙ ПРИВОД Из-за некоторых случаев отказов, связанных с редукторами, возрос интерес к системам с прямым приводом.Особенно в морских технологиях предпочтение отдается безредукторным системам. В технологии с прямым приводом используется низкооборотный синхронный генератор. Конструкция индукционного генератора неприменима для низких скорость из-за сложности и больших потерь Генераторы с прямым приводом с электрическим возбуждением от Enercon присутствуют на рынке более десяти лет. Генераторы с прямым приводом на постоянных магнитах были представлены в течение последнего десятилетия. Scanwind представила 3.Турбина DDPM 7 МВт 2005 Goldwind использует внешний роторный генератор PMDD почти 10 лет Компания Siemens недавно представила новый продукт PMDD 3,0 МВт
27 ПРИМЕРЫ ПРИВОДА ПРЯМОЙ ПРИВОД: КЕЙС ENERCON Enercon был пионером в технологии прямого привода Технологическая основа — электрическое возбуждение Синхронный генератор с прямым приводом Относительно дорогая конструкция машины из-за поврежденного ротора Очень хорошая управляемость, широкая зона регулирования скорости с высокой эффективностью Собственная технология генерации, не переданная на аутсорсинг Широкий спектр турбин от 330 до 7500 кВт
28 ПРИМЕРЫ ПРИВОДНОЙ ПЕРЕДАЧИ ПРЯМОЙ ПРИВОД: ПРИМЕР GE ENERGY Scanwind / GE Energy разработала концепцию PM с прямым приводом для offshre. Технология генераторов была разработана The Switch в сотрудничестве с LUT Rotor и генератором в качестве противовесов. Три параллельных силовых потока. CASE SIEMENS Компания Siemens представила новый продукт DDPM SWT Генератор PMDD с внешним ротором Уменьшен вес гондолы
30 ПРИМЕРЫ ПРИВОДА ПРЯМОЙ ПРИВОД: CASE GOLDWIND Одним из основных продуктов является GW 1.PMDD мощностью 5 МВт Тысячи установленных турбин в Китае Самая большая доля на рынке PMDD в мире (оценка OP) Важный заказчик Switch
31 ПРИМЕРЫ ПРИВОДА ПРИВОДНАЯ ПЕРЕДАЧА СРЕДНИЙ СКОРОСТЬ является целью, вес гондолы должен быть уменьшен За счет уменьшения веса ступеней редуктора можно уменьшить вес и повысить надежность Среднескоростная система трансмиссии была разработана как компромисс. Multibrid — это запатентованная технология, в которой одноступенчатый редуктор интегрирован с генератором. Преимущества DD и редукторные системы объединены WinWind использует мультибридную технологию в турбинах мощностью 1 и 3 МВт Источник: WWD-3 datasheet
32 ПРИМЕРЫ ПРИВОДА ПРИВОД СРЕДНИЙ СКОРОСТЬ ПРИВОД: КЕЙС WinWind Примечание: Электроэнергия обычно НЕ является электроэнергией для сети !! Источник: WWD-3 datasheet
33 ПРИМЕРЫ ПРИВОДА ОСОБЫЕ ТОПОЛОГИИ: CASE CLIPPER Clipper Liberty использует несколько генераторов
34 ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ ТУРБИНОЙ РЕЖИМЫ УПРАВЛЕНИЯ При низких скоростях ветра цель управления — постоянное передаточное отношение угловой скорости. Угол наклона не регулируется. к скорости генератора. Целью управления скоростью ветра, близкой к номинальной, является постоянная скорость вращения. Крутящий момент регулируется контроллером скорости. Целью управления скоростью ветра выше номинальной является постоянная мощность и скорость. Крутящий момент и скорость генератора поддерживаются постоянными. Крутящий момент турбины регулируется путем регулировки угла наклона
35 ОСНОВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ТУРБИНОЙ РЕЖИМЫ УПРАВЛЕНИЯ A Постоянное передаточное число, крутящий момент регулируется скоростью генератора B Постоянный крутящий момент, регулируемый регулятором скорости C Постоянная мощность турбины, регулируемая регулировкой шага P [кВт] T [узлов] ACBP [кВт] T [узлов] n [об / мин * 10] 5 00 A B C U [м / с] Скорость вращения в зависимости открутящий момент и мощность * Скорость ветра в зависимости от крутящего момента и мощности *) Рассчитано на основе кривой мощности Enercon E82 с предположением номинальной скорости 17 об / мин (неопределенно)
36 ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ ТУРБИНОЙ AD Райт и LJ Fingerh, Advanced Control Design for Wind Turbines Part I: Control Разработка, внедрение и начальные испытания, технический отчет, NREL / TP, март 2008 г.
37 ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ ТУРБИНОЙ УПРАВЛЕНИЕ ШАГОМ Выше номинальной скорости ветра мощность турбины поддерживается постоянной за счет снижения коэффициента мощности В турбинах с регулируемым шагом это достигается путем поворота лопастей В коммерческих турбинах для регулирования шага используется одно и то же значение для всех лопаток. Скорость изменения обычно составляет менее 5 град / с в больших турбинах. Используются как гидравлические, так и электрические приводы шага Люси Y.Пао, Кэтрин Э. Джонсон, Учебное пособие по динамике и контролю ветряных турбин и ветряных электростанций, Американская конференция по контролю, 2009
38 ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ ТУРБИНОЙ УПРАВЛЕНИЕ РЫСКАНИЕМ Турбина должна быть направлена на ветер с хорошей точностью Контроль рыскания использует измерение направления ветра в качестве обратной связи Скорость рыскания обычно составляет менее 1 градуса / с, чтобы избежать опасных гироскопических сил. Можно применить простой PI-контроллер с очень медленной полосой пропускания. Требуется дополнительная логика, чтобы избежать перекручивания кабеля в вышке (максимальный угол 360 градусов). Измеренное направление ветра в Пуумала, Финляндия. ,Измерения LUT Energy и FMI Обратите внимание на широкие колебания направления ветра на низких высотах (точки измерения 90, 60 и 30 м)
39 СТАНДАРТЫ ВЕТРОВЫХ ТУРБИН Источник: Antikainen et al., Tuulivoimalan aerodynamiikka, kuormitukset ja standardointi, Tuulivoima tutuksi 2010
40 СТАНДАРТОВ ВЕТРОВОЙ ТУРБИНЫ Источник: Antikainen et al., Tuulivoimalan aerodynamiikka, kuormitukset ja standardointi, Tuulivoima tutuksi 2010
41 ЛИТЕРАТУРА Интересные веб-страницы Домашние страницы производителей турбин Vestas, Siemens, производителей GE Energy, Sysino, GoldWind Switch, Moventas, ABB, Hansen, Bosch
42 ЛИТЕРАТУРА Ссылки [1] Martin O.Л. Хансен, Аэродинамика ветряных турбин, 2-е издание, 2008 г. [2] Манфред Стиблер, Системы ветроэнергетики для выработки электроэнергии, 2008 г. [3] Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии, Отчет об исследовании альтернативной конструкции приводной передачи WindPACT, 2005 г. США [4] Соединение Кодекс для подключения ветряных электростанций к финской энергосистеме, Fingrid
.