Разделы

Авто
Бизнес
Болезни
Дом
Защита
Здоровье
Интернет
Компьютеры
Медицина
Науки
Обучение
Общество
Питание
Политика
Производство
Промышленность
Спорт
Техника
Экономика

Наддув двигателей

Мощность двигателя зависит прежде всего от количества топлива, которое можно сжечь в цилиндре в течение одного цикла. Оно, в свою очередь, зависит от количества воздуха, подаваемого в цилиндр при впуске. Если воздух нагнетать в цилиндр под давлением, то масса его будет больше, следовательно, можно больше сжечь топлива. Такой способ подачи воздуха называют наддувом. Двигатели без наддува часто называют двигателями со свободным впуском. При наддуве в цилиндры двигателя подается дополнительное количество воздуха.

Наддув бывает принудительный, когда воздух нагнетается механическим насосом с приводом от коленчатого вала, и газотурбинный (турбонаддув), когда воздушный насос приводится в действие от газовой турбины, вращаемой отработавшими газами на выпуске из цилиндра. Принудительный наддув применяют очень редко, так как для этого требуются дополнительные затраты энергии, а следовательно, и топлива. Газотурбинный наддув наиболее распространен. Турбокомпрессор, состоящий из насосного 1 (рис. 4) и турбинного 5 колес, устанавливают на двигателе. Отработавшие газы из цилиндра через выпускной коллектор поступают к турбине и вращают ее вал с частотой 15... 100 тыс. мин-1.

Рис. 4. Турбокомпрессор ТКР-7:

а - конструктивная схема; б - схема работы; 7 - колесо компрессора; 2 - направляющий аппарат; 3 - фиксатор; 4 - корпус турбины; 5 - турбинное колесо; 6 - тепловой экран; 7,9 - корпуса; 8 - уплотнительное кольцо; 10 - вал ротора; 11, 12 - клапаны впускной и выпускной

 

На одном валу с турбиной установлено насосное колесо (осевой компрессор), которое нагнетает воздух во впускной коллектор. Наддув в зависимости от давления нагнетания бывает низкий (давление до 0,15 МПа), средний (до 0,22 МПа) и высокий (более 0,22 МПа).

Преимущества газотурбинного наддува: мощность двигателя возрастает примерно пропорционально степени наддува (отношению давления после компрессора к атмосферному); КПД двигателя увеличивается на 2...5 %; удельный расход топлива снижается на 3...5г/(кВт·ч).

Недостатки: высокая стоимость системы (до 10...15 % стоимости двигателя), обусловленная применением высоколегированных жаростойких сталей и требованиями балансировки колес, вращающихся с высокими скоростями; ухудшение приемистости (приемистость — свойство двигателя быстро реагировать на изменение нагрузки) двигателя (он дымит из-за нехватки воздуха для сгорания топлива в момент разгона, так как при резком увеличении подачи топлива турбина набирает скорость вращения не сразу); сильный шум на высоких частотах (характерный свист); нагрев воздуха при высокой степени сжатия, что приводит к снижению его плотности (для устранения этого эффекта ставят дополнительный воздушный радиатор). Турбокомпрессор ТКР- 7 устанавливают на двигатели автомобилей КамАЗ, КАЗ, ЗИЛ, ГАЗ. Он обеспечивает степень повышения давления в 1,6...2,5 раза при температуре перед турбиной до 600 °С. На валу ротора 10 (см. рис. 4) установлены насосное 1 и турбинное 5 колеса. Вал вращается во втулках. В спиральных каналах (улитках) корпуса подшипников и корпуса турбины расположены диффузор компрессора и направляющий аппарат 2, которые служат для направления потока газов и повышения КПД турбокомпрессора. За насосным колесом уплотнение обеспечивают крышка и уплотнительное кольцо 8. За турбинным колесом установлен тепловой экран 6. Колеса и спиральные каналы корпусов имеют специальную профилированную форму, что обеспечивает эффективную работу турбокомпрессора на всех режимах двигателя. Турбинное колесо выполнено из жаропрочного сплава, насосное — из конструкционной стали.

Марка турбокомпрессора означает следующее: ТКР - турбокомпрессор роторный; 7 - диаметр насосного колеса в сантиметрах.

Дата публикации:2014-01-23

Просмотров:446

Вернуться в оглавление:

Комментария пока нет...


Имя* (по-русски):
Почта* (e-mail):Не публикуется
Ответить (до 1000 символов):







 

2012-2018 lekcion.ru. За поставленную ссылку спасибо.