Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Обслуживание и ремонт судовых дизелей: в 4 т.

Т. 4 Обслуживание и ремонт турбокомпрессоров и воздухоохладителей. Обкатка и послеремонтные испытания
Покупка
Основная коллекция
Артикул: 768748.01.01
Доступ онлайн
от 268 ₽
В корзину
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.
7
131
Шерстнев, Н. В. 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 978-5-16-017460-0. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.ru/catalog/product/1855762 (дата обращения: 17.04.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
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 воз-
духоохладителей. 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, оказы-
вающих 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 рас-
смотрены методы разборки-сборки, дефектации и ремонта основных узлов 
и деталей турбокомпрессоров и воздухоохладителей. Предложены рекоменда-
ции по обкатке и послеремонтным испытаниям судовых дизелей.
В предыдущих томах показаны особенности конструкций, приведены реко-
мендации по периодичности регламентированных работ и техническому обслу-
живанию и ремонту остальных узлов и деталей судовых дизелей.
Предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся 
по специальности «Эксплуатация судовых энергетических установок», и пре-
подавателей 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 экс-
плуатации судовых энергетических установок Черноморского выс-
шего военно-морского училища имени П.С. Нахимова;
Федоровский К.Ю., доктор технических наук, профессор, заведу-
ющий кафедрой энергоустановок морских судов и сооружений Сева-
стопольского 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 турбокомпрессо-
ров ..................................................................................................... 

 
7 

1.2 
Состав и периодичность работ по техническому обслужива-
нию и ремонту турбокомпрессоров ............................................... 

 
24 

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

1.4 
Безразборная очистка воздушной проточной части турбоком-
прессоров …………………………………………………….......... 

 
37 

1.5 
Безразборная очистка газовой проточной части турбокомпрес-
соров ……………………………………………………….............. 

 
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 турбо-
компрессоров ................................................................................... 

 
88 

1.12 
Особенности конструкций и обслуживания подшипников тур-
бокомпрессоров ............................................................................... 

 
94 

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

 
 
105 

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

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

2 
Техническое обслуживание и ремонт охладителей надду-
вочного воздуха .............................................................................. 

 
131 

2.1 
Особенности конструкций и условий работы охладителей над-
дувочного воздуха ........................................................................... 

 
131 

2.2 
Состав и периодичность работ по техническому обслужива-
нию 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 наддувочно-
го воздуха ......................................................................................... 

 
149 

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

2.7 
Восстановление внутренней герметичности охладителей над-
дувочного воздуха ........................................................................... 

 
169 

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

 
175 

2.9 
 
 

Дефектация и ремонт крышек охладителей наддувочного воз-
духа ................................................................................................... 

 
179 

2.10 
Дефектация и ремонт трубных решеток охладителей надду-
вочного 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 компетент-
ности к кандидатам на получение диплома вахтенного механика (т.е. вы-
пускникам специальности "Эксплуатация судовых энергетических устано-
вок"). Они структурированы по четырем функциям, одной из которых явля-
ется "Техническое обслуживание и ремонт". Для приобретения компетентно-
сти по данной функции Федеральным государственным образовательным 
стандартом высшего профессионального образования по указанной специ-
альности предусмотрены соответствующие дисциплины, где изучаются ме-
тоды 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 ответствен-
ных судовых объектов. Поэтому требуют постоянного внимания обслужива-
ющего персонала, обширных и глубоких знаний по методам и средствам кон-
троля, 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 дру-
гие. Но для учебных целей использовать такое множество литературы не-
удобно, а по отдельности – недостаточно. Например, инструкции заводов-
изготовителей по эксплуатации и обслуживанию конкретных типов дизелей 
[7, 18, 22, 67 и др.] (см. библиографический список) предполагают, что об-
служивающий персонал обладает необходимыми базовыми знаниями. По-
этому они обычно изложены кратко, зачастую без объяснений необходимо-
сти выполнения той или иной работы, недостаточно наглядно иллюстрирова-
ны 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, кон-
струкции и технической эксплуатации и в меньшей степени – их техническо-
му обслуживанию и ремонту. В других учебниках [80, 81, 82 и др.] рассмат-
риваются преимущественно методы дефектации и исправления дефектов су-
довых дизелей в условиях судоремонтных предприятий, т.е. они ориентиро-
ваны 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 функ-
ции "Техническое обслуживание и ремонт" Конвенции ПДНВ. Очевидно, что 
при этом частично, с необходимыми дополнениями и изменениями, были ис-
пользованы отдельные иллюстрации и фрагменты текстов из упомянутых ис-
точников 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 посо-
бия. 

 
Памяти старшего механика Носова Евгения Федоровича посвящается. 

Редактируя неоднократные издания курса лекций, предшествовавших дан-
ному 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 позво-
ляет 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 снижа-
ется, а давление увеличивается, охлаждается в охладителе, поступает в воз-
душный ресивер и распределяется по цилиндрам двигателя. 
Конструктивные особенности турбокомпрессоров, влияющие на спосо-
бы обслуживания, разборки-сборки, восстановления дефектных деталей – до-
статочно 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). Соответствен-
но 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 приме-
няют осевые турбины. Они сложнее, но при больших мощностях эффектив-
нее 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 рото-
ра перед колесами компрессора и 
турбины) (рисунок 1.4) [46]. Внут-
реннее расположение подшипников 
применяют в современных турбо-
компрессорах как с радиальными, 
так и с осевыми турбинами. Обыч-
но используют подшипники сколь-
жения. Такая их компоновка обес-
печивает 
наибольшую 
компакт-
ность турбокомпрессора. Концевое 
(внешнее) расположение подшип-
ников (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 тур-
бокомпрессоров предлагается рассмотреть на примере их продольных разре-
зов 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 со-
временной версии, применяемый в дизелях ЧН 18/22 и других. Он состоит из 
четырех основных частей: корпуса компрессора 1, корпуса турбины 3, кор-
пуса 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 жаро-
прочной 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 компрес-
сора; 
2 
– 
корпус 
подшипников; 
3 
– 
корпус турбины; 4 – 
колесо компрессора; 
5 – подшипник; 6 – 
вал; 7 – сопловой ап-
парат;        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 турбокомпрес-
сора, состоящий из вала 6, колеса компрессора 4 и колеса турбины 8 враща-
ется в бронзовом подшипнике 5, находящемся в расточке корпуса подшип-
ников (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 тур-
бины установлены лабиринтные кольцевые уплотнения. 
Одним из ведущих зарубежных производителей радиальных турбоком-
прессоров является компания MAN Diesel & Turbo (MAN). Общий вид в раз-
резе выпускавшихся до недавнего времени турбокомпрессоров серии (типо-
ряда) NR и установленных на многочисленные дизели различных типов 
представлен на рисунке 1.6 [46]. Более подробно конструкция одного из тур-
бокомпрессоров этой серии показана на рисунке 1.7 [33]. 

1 – глушитель; 2 – вставка направляющая; 3 – корпус компрессора; 4 – колесо компрессо-
ра; 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 

Доступ онлайн
от 268 ₽
В корзину