Турбіна TD04: характеристики, застосування

Характеристики

TD04, як і інші турбіни MHI, мають картридж з підшипниками ковзання. Для змащення використовується масло двигуна. Додаткове охолодження здійснюється шляхом циркуляції охолоджуючої рідини двигуна в кожусі, що проходить через картридж турбіни. TD04 мають 4-болтові фланці і одинарний корпус турбіни.

Початкові модифікації TD04 розраховані на застосування на рядних двигунах бензинових об’ємом 1,5 л і потужністю 42-170 л. с., а також дизельних об’ємом 2-3,2 л і потужністю 30-130 л. с. Вони призначені для роботи при температурі до 950 °C і тиску до 2,9 бар. Максимальна швидкість обертання дорівнює 190000 об/хв, середня маса — 3,5 кг і 4 кг з вестгейтом.

Окремо слід розглянути значення поперечного перерізу вихідного отвору. Воно впливає на продуктивність турбіни так само, як і A/R. При невеликому значенні зважаючи на зростання швидкості потоку газів збільшується швидкість розкручування, і, отже, скорочується лад, підвищується чуйність. Проте в даному випадку спостерігається висока протитиск газів, що знижує пропускну здатність. Це позначається на максимальній потужності. Турбіни з великим перетином вихідного отвору (A/R) повільніше розкручуються, але володіють більшою продуктивністю.

Далі наведено характеристики турбін TD04 деяких моделей:

Турбіна

Граничний тиск, бар

Діапазон потужності, л. с.

Мінімальний потік повітря при 2 бар, м3/с

Номінальний потік повітря при 2 бар, м3/с

Практичний максимальний потік повітря при 2 бар, м3/с

Дросельна заслінка, м3/с

TD04-09B-6

0,038

0,13

0,12

0,13

TD04-10T

2,7

110-190

0,04

0,14

TD04-12T

2,7

130-200

0,045

0,15

TD04-13T

2,8

140-220

0,046

0,16

TD04-13G-6

0,042

0,17

0,15

0,18

TD04-13T-6

0,05

0,2

0,19

0,21

TD04-14T

2,8

150-230

0,048

0,18

TD04-15G-6

0,05

0,2

0,19

0,21

TD04H-15T

3

160-240

0,055

0,2

TD04H-15TK-31

3,3

180-260

0,05

0,21

TD04H-16GK

3,1

170-260

0,063

0,2

TD04H-16T

3

200-270

0,056

0,21

TD04HL-16T-6

0,056

0,21

0,19

0,21

TD04HL-17G-6

0,056

0,21

0,2

0,23

TD04H-18T

3

220-290

0,054

0,22

TD04HL-18T-6

0,061

0,23

0,21

0,24

TD04H-19T

3

230-300

0,05

0,22

TD04HL-19T-6

0,049

0,24

0,2

0,26

TD04H-19KS

3,3

240-315

0,064

0,23

TD04H-20TK-32S

3,3

250-330

0,064

0,24

Тип конструкції турбінного і компресорного коліс визначає діаметри холодної та гарячої крильчаток. Для турбінного колеса TD04 вони дорівнюють 40 і 47 мм, для TD04L — 41,1 і 47, для TD04H — 44,1 і 51,9, для TD04HL — 45,7 і 52,1. Турбіни TD04 оснащують турбінними колесами розміром 5, 6, 7, 8, 8,5, 10,5, 11 см2.

Ще одним важливим параметром турбін є трим. Під цим терміном розуміють співвідношення квадратів вхідного і вихідного діаметрів, обчислюване для коліс турбіни і компресора. Теоретично (в відриві від інших параметрів) величина трима безпосередньо визначає пропускну здатність колеса. Проте в реальних умовах це може нівелюватися іншими факторами. Наприклад, турбіна TD04-15G володіє більшою пропускною здатністю в порівнянні з TD04-09B при більшому триме. Тобто в даному випадку це правило дотримується.

Далі наведено параметри турбінних і компресорних коліс турбін Mitsubishi TD04.

Турбіна

Корпус

Турбінне колесо

Діаметр впускний частині турбінного колеса, мм

Діаметр випускної частині турбінного колеса, мм

Трим

Компресорне колесо

Діаметр впускний частини компресорного колеса, мм

Діаметр випускної частини компресорного колеса, мм

Трим

TD04-09B

TD04-09B

TD04

40

47

72

09B

34,7

49

50

TD04-10T

10T

35,5

49

52

TD04-12T

12T

37,8

49

60

TD04-13T

13T

40,3

56

52

TD04-13T

TD04HL-13T

TD04HL

45,7

52,1

77

13T

40,3

56

52

TD04-13G

TD04-13G

TD04L

41,1

47

76

13G

40,1

50,8

62

TD04-14T

14T

39,5

51

60

TD04-15G

TD04-13G

TD04L

41,1

47

76

15G

41,3

55,5

55

TD04H-15T

15T

42

56

56

TD04H-15G

TD04H-15G

TD04H

44,1

51,9

72

15G

41,3

55,5

55

TD04H-15С

TD04H-15С

TD04H

44,1

51,9

72

15С

42

55,5

57

TD04H-15TK-31

15TK

42

56

56

TD04-16T

TD04HL-16T

TD04L

41,1

47

76

16T

43,5

56

60

TD04H-16GK

16GK

43,4

56

60

TD04H-16T

16T

43,5

56

60

TD04-17G

TD04-13G

TD04L

41,1

47

76

17G

44,3

60,5

54

TD04-18T

TD04HL-18T

TD04L

41,1

47

76

18T

45

58

60

TD04H-18T

18T

45

58

60

TD04-19T

TD04HL-19T

TD04L

41,1

47

76

19T

45,9

58

63

TD04H-19T

19T

45,9

58

63

TD04H-19KS

19KS

45

58

60

TD04H-20TK-32S

20TK

47

58

66

TD04HL відрізняються інтегрованим байпассом. Реверсивна модифікація TD04LR-16Gk-6 має унікальну конструкцію: корпус турбіни розміщується у випускному колекторі, а перепускний клапан встановлений в корпусі компресора.

В цілому турбіни TD04 представлені среднеразмерными варіантами. Вони не можуть забезпечити високу продуктивність, але швидко розкручуються.