ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 89
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ВведениеТурбонаддув — один из методов агрегатного наддува, основанный на утилизации энергии отработавших газов. Основной элемент системы — турбокомпрессор, иногда — турбонагнетатель(турбина) История изобретенияПринцип турбонаддува был запатентован Альфредом Бюхи в 1911 году в патентном ведомстве США. История развития турбокомпрессоров началась примерно в то же время, что и постройка первых образцов двигателей внутреннего сгорания. В 1885—1896 г. Готлиб Даймлер и Рудольф Дизель проводили исследования в области повышения вырабатываемой мощности и снижения потребления топлива путем сжатия воздуха, нагнетаемого в камеру сгорания. В 1905 г. швейцарский инженер Альфред Бюхи впервые успешно осуществил нагнетание при помощи выхлопных газов, получив при этом увеличение мощности на 40%. Это событие положило начало постепенному развитию и внедрению в жизнь турботехнологий.При помощи турбокомпрессора производителям удалось увеличить эффективность работы дизельного двигателя до уровня бензинового, сохранив при этом значительно более низкий уровень выброса в атмосферу выхлопных газов. Вообще, дизельные двигатели имеют повышенную степень сжатия и, в следствие адиабатного расширения на рабочем ходе, их выхлопные газы имеют более низкую температуру. Это снижает требования к жаропрочности турбины, и позволяет делать более дешёвые или более изощрённые конструкции. Именно поэтому турбины на дизельных двигателях встречаются гораздо чаще, чем на бензиновых, а большая часть новинок (например, турбины с изменяемой геометрией) сначала появляется именно на дизельных двигателях Принцип работыПринцип работы основан на использовании энергии отработавших газов. Поток выхлопных газов попадает на крыльчатку турбины тем самым раскручивая её и находящиеся на одном валу с нею лопасти компрессора, нагнетающего воздух в цилиндры двигателя. Так как при использовании наддува воздух в цилиндры подаётся принудительно а не только за счёт разрежения, создаваемого поршнем, то в двигатель попадает большая смесь воздуха с топливом. Как следствие, при сгорании увеличивается объём сгораемого топлива с воздухом, образовавшийся газ занимает больший объём и соответственно возникает большая сила, давящая на поршень.
Как правило, у турбодвигателей меньше удельный эффективный расход топлива и выше литровая мощность что даёт возможность увеличить мощность небольшого мотора без увеличения оборотов двигателя.Вследствие увеличения массы воздуха, сжимаемой в цилиндрах, температура в конце такта сжатия заметно увеличивается и возникает вероятность детонации. Поэтому, конструкцией турбодвигателей предусмотрена пониженная степень сжатия, применяются высокооктановые марки топлива, а также в системе предусмотрен интеркуллер, представляющий собой радиатор для охлаждения воздуха. Уменьшение температуры воздуха требуется также и для того, чтобы плотность его не снижалась вследствие нагрева от сжатия после турбины, иначе эффективность всей системы значительно упадёт. Особенно эффективен турбонаддув у дизельных двигателей тяжёлых грузовиков. Он повышает мощность и крутящий момент при незначительном увеличении расхода топлива. Находит применение турбонаддув с изменяемой геометрией лопаток турбины, в зависимости от режима работы двигателя.Наиболее мощные (по отношению к мощности двигателя) турбокомпрессоры применяются на тепловозных двигателях. Например на дизеле Д49 мощностью 4000 л.с. установлен турбокомпрессор мощностью 1100 л.с.Вывод: Системы турбонаддува позволяют значительно увеличить мощность двигателя , с помощью нагнетания воздуха в камеру сгорания. Наиболее востребованы системы турбонаддува в грузовом и военном транспорте.Предложения и усовершенствованияДля обеспечения большей мощности системы турбонаддува требуется увеличивать мощность турбин . В случае механического наддува, к примеру, устанавливать дополнительный микро-мультипликатор, который повысит скорость вращения турбины и увеличит объем нагнетаемого воздуха в камеру сгорания. В случае же газотурбинного требуется повысить давление в камере сгорания увеличением компрессии, в следствии чего отработавшие газы будут раскручивать турбину до большего количесва оборотов и повышать количество подаваемого воздуха под давлением в камеру сгорания.
Список литературы :1)Турбонаддув : проектированеие, установка и испытания систем турбонадддува. - Корки Белл , 221 с. 2)Статья из википедии « турбонаддув»
Как правило, у турбодвигателей меньше удельный эффективный расход топлива и выше литровая мощность что даёт возможность увеличить мощность небольшого мотора без увеличения оборотов двигателя.Вследствие увеличения массы воздуха, сжимаемой в цилиндрах, температура в конце такта сжатия заметно увеличивается и возникает вероятность детонации. Поэтому, конструкцией турбодвигателей предусмотрена пониженная степень сжатия, применяются высокооктановые марки топлива, а также в системе предусмотрен интеркуллер, представляющий собой радиатор для охлаждения воздуха. Уменьшение температуры воздуха требуется также и для того, чтобы плотность его не снижалась вследствие нагрева от сжатия после турбины, иначе эффективность всей системы значительно упадёт. Особенно эффективен турбонаддув у дизельных двигателей тяжёлых грузовиков. Он повышает мощность и крутящий момент при незначительном увеличении расхода топлива. Находит применение турбонаддув с изменяемой геометрией лопаток турбины, в зависимости от режима работы двигателя.Наиболее мощные (по отношению к мощности двигателя) турбокомпрессоры применяются на тепловозных двигателях. Например на дизеле Д49 мощностью 4000 л.с. установлен турбокомпрессор мощностью 1100 л.с.Вывод: Системы турбонаддува позволяют значительно увеличить мощность двигателя , с помощью нагнетания воздуха в камеру сгорания. Наиболее востребованы системы турбонаддува в грузовом и военном транспорте.Предложения и усовершенствованияДля обеспечения большей мощности системы турбонаддува требуется увеличивать мощность турбин . В случае механического наддува, к примеру, устанавливать дополнительный микро-мультипликатор, который повысит скорость вращения турбины и увеличит объем нагнетаемого воздуха в камеру сгорания. В случае же газотурбинного требуется повысить давление в камере сгорания увеличением компрессии, в следствии чего отработавшие газы будут раскручивать турбину до большего количесва оборотов и повышать количество подаваемого воздуха под давлением в камеру сгорания.
Список литературы :1)Турбонаддув : проектированеие, установка и испытания систем турбонадддува. - Корки Белл , 221 с. 2)Статья из википедии « турбонаддув»