40
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
Рис. 2. Поперечное сечение секции турбины
В рамках научно-исследовательской работы “Турбостартерная
система пуска двигателя внутреннего сгорания”, выполненной в НИИ
ЭМ МГТУ им. Н.Э. Баумана, изготовлен опытный образец стартера
для пуска двигателей ЯМЗ 842. Поперечное сечение секции турбины
показано на рис. 2. Сжатый воздух поступает из сопла
1
в тороидаль-
ный канал
2
, образованный ротором
3
и статором
4
, и выходит из вы-
пускного патрубка. С целью сохранить габаритные размеры, обеспе-
чивающие установку пневмостартера с вихревой турбиной на
посадочные места штатного электростартера двигателя при необхо-
димой пусковой мощности 14 кВт, турбина выполнена четырехпо-
точной, т. е. с четырьмя параллельными секциями (рис. 3). Расчетная
номинальная частота вращения ротора турбины 6 000 мин
–1
. Мини-
мальная частота вращения коленчатого вала для пуска дизельного
двигателя ЯМЗ 842 составляет 120…200 мин
–1
. Передаточное число
маховик — коленчатый вал — 10, дополнительное снижение оборо-
тов осуществляют с помощью компактного планетарного редуктора в
корпусе стартера с передаточным числом 3. Турбостартер был испы-
тан при различных давлениях сжатого воздуха, подаваемого на вход
в турбину. Исследован перепад давления от 0,1 до 0,6 МПа. С помо-
щью тормозного устройства проведены замеры момента, создаваемо-
го стартером.
В данной работе расчетные исследования выполнены на вычис-
лительной системе “Ломоносов” [8] суперкомпьютерного комплекса
МГУ с использованием от 16 до 64 процессоров. Моделирование
проведено на расчетных сетках (около 7 млн ячеек). Для расчетов ис-
пользован программный комплекс трехмерной вычислительной гид-
1,2,3 5,6,7,8,9,10,11