Двигатель 20ЧН 26/26 имеет высокую степень
форсирования на номинальном режиме (ре = 1,78 МПа при мощности Ne = 4400
кВт). Для этих условий необходимо повышение давления наддува до
0,350 МПа. При таком давлении эффективность одноступенчатого
турбокомпрессора и его надежность в условиях эксплуатации резко
снижаются вследствие роста частоты вращения ротора и скоростей газовых
потоков. Для улучшения экономичности и надежности на дизеле 20ЧН 26/26
применена двухступенчатая система турбонаддува, схема которой
представлена на рис. 56.
Основу системы составляют два последовательно работающих
турбокомпрессора: низкого и высокого давления. Воздух всасывается
компрессором низкого давления (КНД), сжимается там до 0,2—0,24 МПа (и
нагревается до температуры 100—140 °С) и подается в промежуточный
охладитель 5. После охлаждения до температуры 50—60 °С воздух поступает
в компрессор 4 высокого давления (КВД), где сжимается до 0,34—0,35 МПа.
Затем воздух охлаждается в охладителе 6 второй ступени и оттуда
поступает в наддувочный ресивер дизеля 7. Газы, выходящие из дизеля,
поступают в турбину 3 высокого давления (ТВД), которая приводит во
вращение вал компрессора высокого давления, а затем в турбину 2 низкого
давления (ТНД), вращающую компрессор низкого давления.
Конструктивно оба турбокомпрессора скомпонованы в одном агрегате (рис.
57). Каждый турбокомпрессор выполнен по двух-
консольной схеме, что позволило максимально
сблизить между собой рабочие колеса турбин высокого и низкого давления и
сократить общую длину агрегата. Единая проточная часть обеих турбин
исключает необходимость применения выпускного корпуса в турбине высокого
давления и газовыпускного в турбине низкого давления. Это упрощает
конструкцию и повышает к. п. д. турбины. Валы роторов, несущих колеса
компрессоров и турбин, опираются на подшипники скольжения. Колеса
компрессоров, состоящие из ВНА 3 и 14 и колеса 2 и 13, насажены на
шлицевую переходную втулку 15 с натягом. Места посадки втулки на вал
вынесены вдоль оси от места посадки колеса. Благодаря этому деформации
втулки в местах посадки колеса не изменяют центровки относительно вала.
При разборке турбокомпрессора колесо вместе с переходной втулкой
предварительно снимается с ротора. Диски турбины 8 и 10 соединены с
валами радиальными штифтами. Лопатки крепятся к диску с помощью елочного
хвостовика.
На роторе низкого давления рабочие лопатки 9
объединены в пакеты, соединенные бандажной проволокой. Бандажная
проволока способствует демпфированию рабочих лопаток при вибрациях и
снижает уровень динамических напряжений в металле лопаток. Подшипники
скольжения 16 и 18 изготовлены из бронзы ОЦС 4-4-17, рабочие поверхности
их имеют приработочные покрытия. Подшипники установлены в чугунном
стакане 12, где выполнены каналы подачи и слива масла.
Корпуса турбин 5 и 11 турбоагрегата выполнены двухстенными из
алюминиевого сплава. Внутри между наружной и внутренней стенками
циркулирует охлаждающая вода. Газ подводится к сопловому аппарату 7
турбины высокого давления через газовую улитку 6. Для уменьшения
передачи тепла от газов в охлаждающую воду между газовой улиткой и
корпусом имеется зазор, в котором газовая прослойка создает большое
термическое сопротивление. Газовая улитка, выполняемая отливкой из
жаростойкой стали, прикреплена к корпусу турбины через переходной
фланец. К тому же переходному фланцу присоединен сопловой аппарат ТВД,
состоящий из одиннадцати секторов. Каждый сектор, включающий три
лопатки, выполнен прецессионной отливкой из жаростойкой стали.
Сопловой аппарат 1 турбины низкого давления также состоит из одиннадцати
секторов, которые с помощью платиков закреплены в наружном ободе,
состоящем из двух стянутых колец. По внутреннему диаметру секторы
соединены с помощью диафрагмы, разделяющей полости между двумя рабочими
колесами турбины. Системы уплотнений обоих турбокомпрессоров
комбинированного типа. Масляные полости уплотнены контактными кольцами,
а газовые и воздушные полости — лабиринтами. В несущих корпусах имеются
каналы для подачи запорного воздуха и дренажа газа и воздуха из полостей
с пониженным давлением. Система уплотнений турбокомпрессора низкого
давления обеспечивает
также уменьшение осевого усилия на ротор за счет
снижения давления с тыльной стороны колеса компрессора.
Турбоагрегат прикреплен к двигателю с помощью лап, выполненных на
выпускном корпусе.