Двигатель внутреннего сгорания

qe=(Qe/Q*100%); qохл=(Qохл/Q)*100%; qг=(Qг/Q)*100% і т. д.

У табл. 2 на рис. 11 приведені зразкові значення окремих складових теплового балансу автотракторних двигунів [6].

 Інновації

 Останнім часом все більше застосування отримують поршневі двигуни з примусовим наповненням циліндра повітрям підвищеного тиску, тобто двигуни з наддувом. І перспективи двигунобудування зв'язані, на мій погляд, з двигунами даного типу, оскільки тут є величезний резерв невикористаних конструкторських можливостей, і є над чим подумати, а по-друге, вважаю, що великі перспективи в майбутньому саме у цих двигунів. Адже наддув дозволяє збільшити заряд циліндра повітрям і, отже, кількість палива, що стискається, а тим самим підвищити потужність двигуна.

Для приводу нагнітача в сучасних двигунах зазвичай використовують енергію відпрацьованих газів. В цьому випадку відпрацьовані в циліндрі гази, які мають у випускному колекторі підвищений тиск, направляють в газову турбіну, що приводить в обертання компресор.

Згідно схемі газотурбінного наддуву чотирьохтактному двигуна (рис. 12), відпрацьовані гази з циліндрів 1 двигуна поступають в газову турбіну 2, після якої відводяться в атмосферу. Відцентровий компресор 3, що обертається турбіною, засмоктує повітря з атмосфери і нагнітає його під тиском 0. 130. . . 0. 250 Мпа в циліндри. Крім використання енергії вихлопних газів гідністю такої системи наддуву перед приводом компресора від колінчастого валу є саморегулювання, що полягає в тому, що із збільшенням потужності двигуна відповідно зростають тиск і температура відпрацьованих газів, а отже потужність турбокомпресора. При цьому зростають тиск і кількість повітря, що подається ним.

У двотактних двигунах турбокомпресор повинен мати вищу потужність, ніж в чотирьохтактному, оскільки при продуванні частина повітря проходить у випускні вікна, транзитне повітря не використовується для зарядки циліндра і знижує температуру випускних газів. Внаслідок цього на часткових навантаженнях енергії відпрацьованих газів виявляється недостатньо для газотурбінного приводу компресора. Крім того, при газотурбінному наддуві неможливий запуск дизеля

Враховуючи це, в двотактних двигунах зазвичай застосовують комбіновану систему наддуву з послідовною або паралельною установкою компресора з газотурбінним і компресор з механічним приводом.

При найбільш поширеній послідовній схемі комбінованого наддуву компресор з газотурбінним приводом проводить тільки часткове стиснення повітря, після чого він дожимається компресором, що приводиться в обертання від валу двигуна. Завдяки застосуванню наддуву можливе підвищення потужності в порівнянні з потужністю двигуна без наддуву від 40% до 100% і більш [4].

На мій погляд, основним напрямом розвитку сучасних поршневих двигунів із займанням від стиснення буде значне форсування їх по потужності за рахунок застосування високого наддуву у поєднанні з охолоджуванням повітря після компресора (рис. 13).

У чотирьохтактному двигунах в результаті застосування тиску наддуву до 3. 1. . . 3. 2 Мпа у поєднанні з охолоджуванням повітря після компресора досягається середній ефективний тиск Pe=18. 2. . . 20. 2 Мпа. Привід компресора в цих двигунах газотурбінний. Потужність турбіни досягає 30% від потужності двигуна, тому підвищуються вимоги до ККД турбіни і компресора. Невід'ємним елементом системи наддуву цих двигунів повинен бути охолоджувач повітря, встановлений після компресора. Охолоджування повітря проводиться водою, циркулюючою за допомогою індивідуального водяного насоса по контуру: повітряохолоджувач - радіатор для охолоджування води атмосферним повітрям.

Перспективним напрямом розвитку поршневих двигунів внутрішнього згорання є повніше використання енергії випускних газів в турбіні, що забезпечує потужність компресора, потрібну для досягнення заданого тиску наддуву. Надмірна потужність в цьому випадку передається на колінчастий вал дизеля. Реалізація такої схеми

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Похожие работы