Обслуживание и ремонт судовых дизелей: в 4 т.

ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ 
СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ

ТОМ 4

ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ 
ТУРБОКОМПРЕССОРОВ И ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЕЙ.

 ОБКАТКА И ПОСЛЕРЕМОНТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ 
ДИЗЕЛЕЙ

Н.В. ШЕРСТНЕВ

Москва
ИНФРА-М
2022

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
В ЧЕТЫРЕХ ТОМАХ

Рекомендовано Межрегиональным учебно-методическим советом 
профессионального образования в качестве учебного пособия 
для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 
26.05.06 «Эксплуатация судовых энергетических установок» 
(квалификация «инженер-механик») (протокол № 7 от 22.09.2021)

УДК 629.5.03(075.8)
ББК 39.455.5я73
 
Ш50

Шерстнев Н.В.
Ш50  
Обслуживание и ремонт судовых дизелей : учебное пособие : 
в 4 томах. Том 4. Обслуживание и ремонт турбокомпрессоров и воздухоохладителей. Обкатка и послеремонтные испытания дизелей / 
Н.В. Шерстнев. — Москва : ИНФРА-М, 2022. — 222 с. — (Высшее 
образование: Специалитет). — DOI 10.12737/1855762.

ISBN 978-5-16-012671-5 (общ.)
ISBN 978-5-16-017460-0 (т. 4, print)
ISBN 978-5-16-110794-2 (т. 4, online)
В четвертом томе учебного пособия показаны особенности конструкций 
основных узлов и деталей турбокомпрессоров и воздухоохладителей, оказывающих влияние на условия их работы и методы технического обслуживания 
и ремонта. Приведены рекомендации по периодичности регламентированных 
работ и возможным неисправностям. С примерами из судовой практики рассмотрены методы разборки-сборки, дефектации и ремонта основных узлов 
и деталей турбокомпрессоров и воздухоохладителей. Предложены рекомендации по обкатке и послеремонтным испытаниям судовых дизелей.
В предыдущих томах показаны особенности конструкций, приведены рекомендации по периодичности регламентированных работ и техническому обслуживанию и ремонту остальных узлов и деталей судовых дизелей.
Предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся 
по специальности «Эксплуатация судовых энергетических установок», и преподавателей вузов. Может быть полезно судовым механикам.

УДК 629.5.03(075.8)
ББК 39.455.5я73

Р е ц е н з е н т ы:
Кирюхин А.Л., доктор технических наук, профессор кафедры эксплуатации судовых энергетических установок Черноморского высшего военно-морского училища имени П.С. Нахимова;
Федоровский К.Ю., доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой энергоустановок морских судов и сооружений Севастопольского государственного университета

ISBN 978-5-16-012671-5 (общ.)
ISBN 978-5-16-017460-0 (т. 4, print)
ISBN 978-5-16-110794-2 (т. 4, online)
© Шерстнев Н.В., 2022

Данная книга доступна в цветном исполнении 
в электронно-библиотечной системе Znanium

ОГЛАВЛЕНИЕ 
 

Введение ….…………..………..………..….……………….…..... 
5 

1 
Техническое обслуживание и ремонт турбокомпрессоров .... 
7 

1.1 
Особенности конструкций и условий работы турбокомпрессоров ..................................................................................................... 

 
7 

1.2 
Состав и периодичность работ по техническому обслуживанию и ремонту турбокомпрессоров ............................................... 

 
24 

1.3 
Наружный осмотр и контроль работы турбокомпрессоров ........ 
26 

1.4 
Безразборная очистка воздушной проточной части турбокомпрессоров …………………………………………………….......... 

 
37 

1.5 
Безразборная очистка газовой проточной части турбокомпрессоров ……………………………………………………….............. 

 
41 

1.6 
Очистка воздушных фильтров турбокомпрессоров ..................... 
47 

1.7 
Очистка и ремонт глушителей шума турбокомпрессоров …...... 
52 

1.8 
Демонтаж, разборка-сборка и монтаж турбокомпрессоров ........ 
58 

1.9 
Механическая очистка деталей компрессоров ………………..... 
74 

1.10 
Механическая и химическая очистка деталей турбин …....……. 
79 

1.11 
Особенности конструкций и обслуживания уплотнений турбокомпрессоров ................................................................................... 

 
88 

1.12 
Особенности конструкций и обслуживания подшипников турбокомпрессоров ............................................................................... 

 
94 

1.13 
Дефектация и ремонт колес компрессоров и диффузоров, колес 
турбин и сопловых аппаратов, корпусов компрессоров и турбин .…………………………………................................................ 

 
 
105 

1.14 
Контроль зазоров в турбокомпрессорах ........................................ 114 

1.15 
Вопросы для самоконтроля …………............................................ 
125 

2 
Техническое обслуживание и ремонт охладителей наддувочного воздуха .............................................................................. 

 
131 

2.1 
Особенности конструкций и условий работы охладителей наддувочного воздуха ........................................................................... 

 
131 

2.2 
Состав и периодичность работ по техническому обслуживанию и ремонту охладителей наддувочного воздуха .................... 

 
137 

2.3 
Наружный осмотр охладителей наддувочного воздуха .............. 
138 

2.4 
Контроль загрязнения охладителей наддувочного воздуха ........ 
141 

2.5 
Контроль внутренней герметичности охладителей наддувочного воздуха ......................................................................................... 

 
149 

2.6 
Очистка охладителей наддувочного воздуха ................................ 151 

2.7 
Восстановление внутренней герметичности охладителей наддувочного воздуха ........................................................................... 

 
169 

2.8 
Осмотр и восстановление протекторной защиты охладителей 
наддувочного воздуха ..................................................................... 

 
175 

2.9 
 
 

Дефектация и ремонт крышек охладителей наддувочного воздуха ................................................................................................... 

 
179 

2.10 
Дефектация и ремонт трубных решеток охладителей наддувочного воздуха ............................................................................... 

 
181 

2.11 
Гидравлические испытания охладителей наддувочного воздуха ... 
182 

2.12 
Вопросы для самоконтроля …………............................................ 
184 

3 
Обкатка и послеремонтные испытания судовых дизелей ..... 188 

3.1 
Обкатка судовых дизелей ............................................................... 
188 

3.1.1 Назначение обкатки дизелей .......................................................... 
188 

3.1.2 Программы обкатки цилиндропоршневых групп дизелей .......... 189 
3.1.3 Особенности применения приработочных присадок для приработки цилиндропоршневых групп дизелей ................................... 

 
192 

3.2 
Послеремонтные испытания судовых дизелей ............................. 193 

3.2.1 Назначение и состав швартовных испытаний дизелей ................ 193 
3.2.2 Проверка пусковых качеств дизелей ............................................. 
194 

3.2.3 Проверка системы защиты и аварийно-предупредительной 
сигнализации дизеля ....................................................................... 

 
194 

3.2.4 Проверка предельного выключателя дизеля ................................. 202 
3.2.5 Испытания дизелей на режимах ..................................................... 203 
3.2.6 Проверка регулятора частоты вращения дизеля .......................... 
205 

3.3 
Вопросы для самоконтроля …………............................................ 
206 

Приложение А. Рекомендации Российского морского регистра 
судоходства по техническому наблюдению за ремонтом дизелей (в части турбокомпрессоров и воздухоохладителей) ……… 

 
 
208 

Заключение ..................................................................................... 
214 

 
 
 

Библиографический список ........................................................
215
Приложение (доступно в электронной версии книги) ...........
221

ВВЕДЕНИЕ 
 
Международной конвенцией о подготовке и дипломировании моряков 
и несении вахты (Конвенция ПДНВ) [84] установлены стандарты компетентности к кандидатам на получение диплома вахтенного механика (т.е. выпускникам специальности "Эксплуатация судовых энергетических установок"). Они структурированы по четырем функциям, одной из которых является "Техническое обслуживание и ремонт". Для приобретения компетентности по данной функции Федеральным государственным образовательным 
стандартом высшего профессионального образования по указанной специальности предусмотрены соответствующие дисциплины, где изучаются методы и средства технического обслуживания и ремонта различных судовых 
механизмов и оборудования, в том числе дизельных двигателей (дизелей). 
Судовые дизели являются одним из наиболее сложных и ответственных судовых объектов. Поэтому требуют постоянного внимания обслуживающего персонала, обширных и глубоких знаний по методам и средствам контроля, поддержания и восстановления технического состояния их деталей и 
узлов в судовых условиях. 
Для приобретения этих знаний имеется многочисленная литература. 
Каждая из известных автору книг со своими достоинствами дополняет другие. Но для учебных целей использовать такое множество литературы неудобно, а по отдельности – недостаточно. Например, инструкции заводовизготовителей по эксплуатации и обслуживанию конкретных типов дизелей 
[7, 18, 22, 67 и др.] (см. библиографический список) предполагают, что обслуживающий персонал обладает необходимыми базовыми знаниями. Поэтому они обычно изложены кратко, зачастую без объяснений необходимости выполнения той или иной работы, недостаточно наглядно иллюстрированы и, в любом случае, ограничены особенностями конкретного типа дизеля. 
В известных учебниках по судовым дизелям, ставших уже классическими 
[74, 75 и др.], основное внимание уделяется их рабочим процессам, конструкции и технической эксплуатации и в меньшей степени – их техническому обслуживанию и ремонту. В других учебниках [80, 81, 82 и др.] рассматриваются преимущественно методы дефектации и исправления дефектов судовых дизелей в условиях судоремонтных предприятий, т.е. они ориентированы на подготовку береговых специалистов и не в полной мере учитывают 
особенности технического обслуживания и ремонта судовых дизелей силами 
обслуживающего персонала. Такое положение и побудило автора заняться 
разработкой данного учебного пособия и демонстрационного приложения к 
нему, которые являются составной частью лекционного курса для студентов 
специальности "Эксплуатация судовых энергетических установок" по функции "Техническое обслуживание и ремонт" Конвенции ПДНВ. Очевидно, что 
при этом частично, с необходимыми дополнениями и изменениями, были использованы отдельные иллюстрации и фрагменты текстов из упомянутых источников со ссылками на них. В значительной мере они дополнены рекомен

дациями и фотографиями из судовой практики, наглядно иллюстрирующими 
выполнение той или иной работы. За эти предоставленные материалы автор 
выражает глубокую признательность своим студентам и судовым механикам. 

В связи с большим объемом изложенного материала учебное пособие 

разделено на 4 тома: 

том 1. Особенности компоновки, наружный осмотр и контроль работы 

дизелей. Обслуживание и ремонт узлов и деталей остовов; 

том 2. Обслуживание и ремонт узлов и деталей групп движения; 
том 3. Обслуживание и ремонт приводов, механизмов газораспределе
ния и топливной аппаратуры; 

том 4. Обслуживание и ремонт турбокомпрессоров и воздухоохладите
лей. Обкатка и послеремонтные испытания дизелей. 

Демонстрационные приложения доступны в электронной версии книги. 
 
Автор считает своим долгом выразить признательность профессору 

Кирюхину Александру Львовичу и профессору Федоровскому Константину 
Юрьевичу за ценные указания при рецензировании рукописи учебного пособия. 

 
Памяти старшего механика Носова Евгения Федоровича посвящается. 

Редактируя неоднократные издания курса лекций, предшествовавших данному учебному пособию, он способствовал изложению материала в простой 
и наглядной форме. 

 
 

1 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ 
ТУРБОКОМПРЕССОРОВ 
 
1.1 Особенности конструкций и условий работы 
турбокомпрессоров 
 
Турбокомпрессор является основной частью газотурбинной системы 
наддува дизеля и предназначен для принудительного нагнетания в цилиндры 
воздуха под давлением. При этом его количество увеличивается, что позволяет подавать и сжигать в цилиндрах большее количество топлива и соответственно увеличить мощность дизеля. Место турбокомпрессора в этой системе четырехтактного и двухтактного дизеля показано соответственно на рисунках 1.1 [56] и 1.2 [64]. Отработавшие (выпускные) газы из выпускного 
коллектора направляются в газовую часть турбокомпрессора. Проходя через 
сопловый аппарат с сужающимися каналами, газы приобретают необходимое 

Рисунок 1.1 – Схема газотурбинной системы наддува четырехтактного дизеля 

направление и бóльшую скорость и, соответственно, кинетическую энергию. 
Поступая далее на лопатки турбины, газы передают ей часть кинетической 
энергии, заставляя ее вращаться. На одном валу с газовой турбиной установлено рабочее колесо центробежного компрессора (нагнетателя). При вращении рабочее колесо сообщает вращательное движение воздуху, находящемуся между лопатками. Возникающие центробежные силы перемещают воздух 
от центра к периферии колеса, вследствие чего в подводящей полости создается его разрежение, а в нагнетательной – сжатие. Далее сжатый воздух проходит через диффузор с расширяющимися каналами, где его скорость снижается, а давление увеличивается, охлаждается в охладителе, поступает в воздушный ресивер и распределяется по цилиндрам двигателя. 
Конструктивные особенности турбокомпрессоров, влияющие на способы обслуживания, разборки-сборки, восстановления дефектных деталей – достаточно разнообразны. 
Одним из основных конструктивных отличий является тип турбины, 
классифицируемый по направлению подвода газов к колесу – радиальным 
или осевым относительно оси вращения ротора (рисунок 1.3). Соответственно турбину называют радиальной или осевой. Радиальные турбины приме
Рисунок 1.2 – Схема газотурбинной системы наддува двухтактного дизеля 

няют в относительно небольших дизелях, как более эффективные, т.к. они 
обеспечивают бóльшие степени расширения газа при малых его расходах. В 
последние годы диапазон их применения расширен в сторону увеличения 
мощности. В более мощных четырехтактных и двухтактных дизелях применяют осевые турбины. Они сложнее, но при больших мощностях эффективнее радиальных. 
Существенное влияние на периодичность обслуживания, технологию 
разборки и сборки турбокомпрессоров оказывает компоновка подшипников 
ротора и их тип. Различают внутреннее расположение подшипников (между 
колесами компрессора и турбины) и концевое или внешнее (по концам ротора перед колесами компрессора и 
турбины) (рисунок 1.4) [46]. Внутреннее расположение подшипников 
применяют в современных турбокомпрессорах как с радиальными, 
так и с осевыми турбинами. Обычно используют подшипники скольжения. Такая их компоновка обеспечивает 
наибольшую 
компактность турбокомпрессора. Концевое 
(внешнее) расположение подшипников (обычно качения) применяют 
в турбокомпрессорах с осевыми 
турбинами. Считается, что такая 
компоновка улучшает удобство их 
обслуживания и обеспечивает более 
устойчивую работу ротора. 

 
Турбина 
с радиальным 
подводом газов 
Турбина с осевым 
подводом газов  
1 – сопловой аппарат 
(радиальный и осевой 

соответственно); 
2 – колесо турбины; 

3 – газовпускной 
корпус турбины 

 
 

Рисунок 1.3 – Схемы 

подвода газов

к колесу турбины 

Рисунок 1.4 – Схемы расположения 

подшипников ротора турбокомпрессора 

Концевое расположение подшипников 

Внутреннее расположение подшипников 

Другие особенности компоновки и конструкции различных типов турбокомпрессоров предлагается рассмотреть на примере их продольных разрезов и общих видов, приведенных на последующих рисунках. 

Радиальные турбокомпрессоры (с радиальными турбинами) отече
ственного производства объединены в типоряд ТКР. На рисунке 1.5 [100] 
представлен продольный разрез радиального турбокомпрессора ТКР-14 современной версии, применяемый в дизелях ЧН 18/22 и других. Он состоит из 
четырех основных частей: корпуса компрессора 1, корпуса турбины 3, корпуса подшипников 2 и ротора. Корпус турбины неохлаждаемый, отлит из 
жаропрочного чугуна, имеет два профилированных канала для подвода газов. 
В корпусе турбины крепится сопловой аппарат 7, изготовленный из жаропрочной стали. Корпус компрессора улиточного типа отлит из алюминиевого 
сплава. Внутренняя полость корпуса образует один профилированный канал 
подвода сжатого воздуха к всасывающему коллектору дизеля. В расточке 
корпуса устанавливается профилированная вставка, образующая со стенкой 
корпуса подшипников безлопаточный диффузор. В некоторых модификациях 
за рабочим колесом устанавливается лопаточный диффузор. Оба корпуса 
турбины и компрессора крепятся шпильками к корпусу подшипников, также 
отлитому из алюминиевого сплава и являющемуся остовом, на котором 
смонтированы все детали и узлы турбокомпрессора. Корпус подшипников 
имеет водяную и воздушно-масляную полости. Водяное охлаждение осу
1 – корпус компрессора; 
2 
– 
корпус 
подшипников; 
3 
– 
корпус турбины; 4 – 
колесо компрессора; 
5 – подшипник; 6 – 
вал; 7 – сопловой аппарат;        8 – колесо 

турбины 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Рисунок 1.5 – 
Продольный разрез 
радиального турбо
компрессора
типа ТКР-14

ществляется со стороны турбины, воздушно-масляная полость предназначена 
для охлаждения, сбора и слива масла в картер дизеля. Ротор турбокомпрессора, состоящий из вала 6, колеса компрессора 4 и колеса турбины 8 вращается в бронзовом подшипнике 5, находящемся в расточке корпуса подшипников (ранее применяли подшипники качения). Колесо турбины отлито из 
жаропрочной стали и приварено к валу трением. Колесо компрессора отлито 
из алюминиевого сплава, соединено с валом посредством шлицов и затянуто 
гайкой. Смазка подшипника осуществляется от системы смазки двигателя. 
Для предотвращения попадания масла в проточные части компрессора и турбины установлены лабиринтные кольцевые уплотнения. 
Одним из ведущих зарубежных производителей радиальных турбокомпрессоров является компания MAN Diesel & Turbo (MAN). Общий вид в разрезе выпускавшихся до недавнего времени турбокомпрессоров серии (типоряда) NR и установленных на многочисленные дизели различных типов 
представлен на рисунке 1.6 [46]. Более подробно конструкция одного из турбокомпрессоров этой серии показана на рисунке 1.7 [33]. 

1 – глушитель; 2 – вставка направляющая; 3 – корпус компрессора; 4 – колесо компрессора; 5 – диффузор; 6 – корпус подшипников; 7 – газовпускной корпус; 8 – сопловой аппа
рат; 9 – колесо турбины; 10 – газовыпускной диффузор; 11 – газовыпускной корпус 

Рисунок 1.6 – Общий вид в разрезе турбокомпрессора MAN серии NR 

1 – газовпускной корпус турбины; 2 – сопловой аппарат; 3 –  колесо турбины; 4 – газовыпускной диффузор; 5 – газовыпускной 

корпус турбины; 6.1 – глушитель; 6.2 – воздухоприемный патрубок; 7 – вставка направляющая; 8 – колесо компрессора; 
9 – диффузор; 10 – корпус компрессора; 11 – корпус подшипников 

Рисунок 1.7 – Продольный разрез турбокомпрессора MAN типа NR20/R