При поступлении воздуха через входное устройство 6 во вращающееся рабочее колесо он приобретает потенциальную и кинетическую энергию. Абсолютная скорость движения воздуха в колесе достигает 300—350 м/с. Из рабочего колеса воздух поступает в диффузор 4. В нем происходит превращение одной энергии в другую (энергию давления). Из диффузора при давлении рк воздух поступает в воздухосборник 5, а затем при открытии впускного клапана (или окна) — в двигатель. Схема радиальной центростремительной турбины. Отработавшие газы из выпускного трубопровода поступают во впускной патрубок 8 турбины и затем со скоростью ст при давлении рт и температуре Тт входят в сопловый аппарат 9, в котором имеются суживающиеся каналы. В результате этого при прохождении газа через сопловый аппарат скорость его увеличивается, достигая на выходе абсолютной величины сх. Давление и температура здесь
снижаются до значений рх и 2. Со скоростью сг газ поступает в межлопаточные каналы рабочего колеса 4 турбины, где обтекает лопатки и меняет направление движения. Тангенциальная составляющая силы, возникающей в результате обтекания газом лопаток и изменении направления его движения, создает крутящий момент, который вращает рабочее колесо. На выходе газа из рабочего колеса устанавливают вращающийся выходной спрямляющий аппарат 10.
Подробнее...
|
Вследствие энергетических потерь, характерных при осуществлении процесса в турбине, эффективность цикла двигателя с наддувом, соответствующим продолженному расширению заряда от давления рь до атмосферного давления р0 , относительно невелика (менее 7%). Она тем меньше, чем выше степень сжатия воздуха лк в компрессоре. Для повышения эффективности цикла, осуществляемого в турбокомпрессоре, ведутся работы по повышению его КПД, а также по снижению газодинамических потерь в выпускном тракте и впускных системах дизелей. По мере повышения степени наддува все большее значение приобретает конструкция выпускных органов и, в частности, величина время-сечение выпускных клапанов. В двигателях со средним и высоким наддувом (лк > 2,0) целесообразно применять конструкции головок цилиндров с двумя выпускными (и двумя впускными) клапанами на цилиндр. В целях обеспечения прочности и допускаемой тепловой напряженности в автомобильных дизелях с газотурбинным наддувом в большинстве случаев величина пк не превышает 1,6—1,8. У отдельных моделей ее значение доводят до 2,0—2,2. При этих значениях лк часто применяют промежуточное охлаждение воздуха.
Подробнее...
При работе комбинированного двигателя, состоящего из поршневой и лопаточной машин, по мере снижения частоты вращения количество отработавших газов, поступающих в газовую турбину в единицу времени, практически не меняется, но их температура снижается. Это приводит к снижению мощности турбины и соответственно к уменьшению работы, затрачиваемой на сжатие в компрессоре, при которой давление наддува рк понижается. Такой характер протекания зависимости рв от частоты вращения не может обеспечить получение необходимого запаса крутящего момента и, следовательно, приемистости двигателя. Для получения требуемой формы скоростной характеристики необходим соответствующий выбор параметров газовой турбины и характеристик топливоподающей аппаратуры, а также такая организация процесса смесеобразования, при которой достигаются оптимальные показатели двигателя в условиях эксплуатации.
Подробнее...
|
При газотурбинном наддуве для сжатия воздуха и его нагнетания в цилиндры используется часть энергии отработавших газов. Это позволяет частично утилизировать перепад между давлением в конце процесса расширения в цилиндре и атмосферным, что характерно для цикла с продолженным расширением. Конструкция элементов систем газотурбинного наддува проста. Суммарная масса этих элементов, как правило, не превышает 8% массы дизеля. Мощность дизелей при применении газотурбинного наддува может быть повышена на 50% и более.
Подробнее...
В действительности процесс сжатия всегда происходит при наличии теплообмена и внутренних потерь, что увеличивает затрачиваемую работу, которая учитывается адиабатическим КПД компрессора, представляющим собой отношение работы при адиабатическом сжатии к действительно затраченной работе. Для невысокой степени наддува иногда применяют нагнетатель типа Рут, адиабатический КПД которого при небольших зтк сравнительно высокий (при як = 1,3 т]ад = 0,65). С ростом степени повышения давления адиабатический КПД этого нагнетателя резко снижается, И При Як = 2 Над = 0,5. При больших як используют роторно-шестеренчатые компрессоры, имеющие более высокий КПД. Сжатие воздуха в процессе его перемещения вдоль оси ротора до выпускного окна обеспечивается винтовыми лопастями. В быстроходных двигателях получили распространение высокооборотные центробежные или осевые компрессоры, у которых т)ад достигает высоких значений (т)ад = 0,7 ~- 0,8). При снижении КПД и повышении зтк значительно увеличиваются работа, затрачиваемая на сжатие воздуха в компрессоре, и температура Тк, в результате чего снижается эффективность наддува. При наддуве с помощью приводного компрессора
Ли = Л^н - ЛГ„ - Лк; Чм = Ли/Ли = ^н-^м-л^к _
Подробнее...
|
|
