Двигатели с наддувом - Цилиндры - Давление газов

В двигателях с наддувом вес заряда свежего воздуха в цилиндре примерно в 1,2—1,7 раза больше, чем без наддува. Давление и температура выхлопных газов в двигателях также выше р = 1,2 4-1,6 кГ/см и t = 500 -4- 600° С. [c.53]

Комбинированный двигатель, одна из широко распространенных схем которого показана на рис. 2, состоит из поршневой части 1, в качестве которой используется поршневой двигатель внутреннего сгорания, газовой турбины 2 и компрессора 3. Выпускные газы из поршневого двигателя, имеющие еще высокие температуру и давление, отдают свою энергию лопаткам рабочего колеса газовой турбины, приводящей в действие компрессор. Компрессор засасывает воздух из атмосферы и под определенным давлением нагнетает его в цилиндры поршневого двигателя. Увеличение наполнения цилиндров двигателя воздухом путем повышения давления на впуске называют наддувом. При наддуве плотность воздуха повышается и, следовательно, увеличивается свежий заряд, заполняющий цилиндр при впуске, по сравне-нению с зарядом воздуха в том же двигателе без наддува. [c.10]

При работе двигателя с нагнетателем в процессе впуска в цилиндры поступает горючая смесь или воздух с избыточным давлением, поэтому весовое наполнение двигателя увеличивается примерно пропорционально давлению наддува и в процессе сгорания сжигается большее количество топлива. Следствием этого является повышение всех давлений цикла, что подтверждается развернутыми индикаторными диаграммами (рис. 125), полученными при разных давлениях наддува р,,>700. Повышение максимального давления газов неизбежно сопряжено с увеличением нагрузок на поршни и подшипники двигателя, и если не приняты специальные меры, то износы этих деталей могут сильно увеличиться. [c.180]

И весь газ начинает подаваться к турбине только через одну половину соплового аппарата. Одновременно возрастает число оборотов турбины и обеспечивается повышение давления наддува до необходимой величины. Направление газа от цилиндров двигателя 2 через два коллектора или через один регулируется шибером 3, поворот которого осуществляется реечным механизмом гидравлического сервомотора. Когда шибер опускается вниз, прикрывая конец нижнего коллектора 4 и перекрывая при этом 50% проходного сечения соплового аппарата, весь газ идет по верхнему коллектору 5 в оставшуюся свободную вторую половину соп.чового аппарата (регулирование компрессора осуществляется в этой системе одновременно с регулированием турбины). [c.130]

Оценивая работу двигателя с двухфазным процессом, нужно указать, что данное мероприятие может быть более эффективным в двигателях, работающих без наддува или с малым давлением наддува. В двигателях же с высоким наддувом, чтобы избежать слишком высоких термических напряжений в поршневой группе и клапанах, приходится работать с коэффициентом избытка воздуха а, повышенным до 1,8—2,2, хотя по условиям сгорания можно было бы несколько снизить значение а и без двухфазного процесса. Это обстоятельство препятствует применению двухфазного процесса в комбинированных двигателях с высоким наддувом, так как поршневая группа и клапаны из-за слишком высокой температуры газов в цилиндре не обеспечивают их продолжительной работы. [c.21]

Стенки выпускных трубопроводов двигателей с газотурбинным наддувом обычно делают неохлаждаемыми. Конструкция выпускного трубопровода зависит от принятой системы наддува. Наиболее простую конструкцию выпускного трубопровода имеют двигатели без наддува или с наддувом при постоянном давлении перед турбиной турбокомпрессора. В последнем случае объем трубопровода достаточно велик. При использовании импульсной системы наддува давление газов перед турбиной переменное. Поперечное сечение и объем выпускного трубопровода делают минимально допустимыми для обеспечения лучшего использования энергии выпускных газов в газовой турбине. Наилучшие показатели двигателя при такой системе наддува получаются в том случае, если в один трубопровод происходит выпуск не более чем из трех цилиндров. Поэтому выпускной трубопровод двигателя с импульсной системой наддува по конструкции более сложный, чем выпускной трубопровод дизеля с наддувом при постоянном давлении перед турбиной. [c.256]

Действительно, при работе на земле температура воздуха, поступающего в двигатель, при турбокомпрессорном наддуве значительно меньше, чем при ПЦН снижение мощности двигателя, вызываемое увеличением противодавления на выпуске газов из цилиндров двигателя, меньше мощности, затрачиваемой на вращение крыльчатки нагнетателя. Таким образом, на земле при одинаковых давлениях наддува мощность двигателя с ТК получается большей, чем для того же двигателя с ПЦН. С увеличением эффективной мощности при том же давлении наддува возрастает механический к. п. д. двигателя, а следовательно, уменьшается удельный расход топлива, т. е. возрастает экономичность двигателя. [c.181]

Применение газотурбинного наддува на двухтактных двигателях улучшает их характеристики по расходу топлива, так как уменьшает потери мощности, затрачиваемой двигателем на приводной компрессор для сжатия воздуха. О диа ко энергия выпускных газов, определяемая уровнем их температур и давлений, оказывается недостаточной для обеспечения воздухом необходимых параметров при работе двигателя по скоростной тепловозной характеристике во всем диапазоне нагрузок и на холостом ходу. Температура выпускных газов перед турбиной у двухтактного двигателя ниже, чем у четырехтактного, вследствие более высокого коэффициента продувки цилиндров и суммарного коэффициента избытка воздуха давление газов перед турбиной на всех режимах работы должно быть ниже давления воздуха перед впускными органами двигателя. Поэтому в качестве второй ступени наддува применена механическая связь компрессора с двигателем. [c.92]

При внутреннем смесеобразовании в цилиндр через впускные органы поступает чистый воздух, а газовое топливо подается непосредственно в цилиндр через газовые клапаны или форсунки. Причем различают системы с подачей газового топлива в начале и в конце процесса сжатия, В первом случае газовое топливо за время сжатия успевает образовать с воздухом достаточно гомогенную смесь. Однако для исключения детонации в этом случае, как и при внешнем смесеобразовании, необходимо ограничивать величину степени сжатия в пределах 11-12 ед. для двигателей без наддува. При втором способе смесеобразования с подачей газового топлива в конце процесса сжатия имеются большие резервы по повышению мощности и улучшению экономичности двигателя за счет более рациональной организации подачи газа, исключающей его потери. Однако реализация такого способа сталкивается со значительными трудностями, связанными прежде всего с организацией эффективного перемешивания для создания гомогенной воздухо-топливной смеси, подготовленной к воспламенению за короткое время. Это требует создания в цилиндре в конце процесса сжатия эффективного вихревого движения воздушного заряда, согласованного с направлением топливного факела, вытекающего под большим давлением из газовой форсунки. [c.10]

Процесс очистки цилиндра во многом определяется давлением газа в выпускном коллекторе. Для двигателя без наддува давление в выпускном коллекторе равно давлению в выпускной системе рв 1п- Для двигателя с газотурбинным наддувом давление в выпускном коллекторе рг определяется режимом работы газовой турбины. [c.112]

При системе импульсного наддува газ выпускается в отдельные трубопроводы из небольшого числа цилиндров, у которых процессы выпуска чередуются без перекрытия, т. е. имеют сдвиг по фазе не меньше, чем продолжительность выпуска (у четырехтактных дизелей 220—240° угла поворота коленчатого вала). Так, у шестицилиндрового рядного дизеля типа Д50 с порядком вспышек 1—3—5—6—4—2 объединяются в один трубопровод выпуски из 1, 4 и 5-го цилиндров, а в другой — из 2, 3 и 6-го цилиндров. Сдвиг фаз выпусков из цилиндров одной секции составит 240°. Объединение выпусков двигателей с числом цилиндров, кратным 3, например, 12-цилиндровых или 18-цилиндровых, производится аналогично. В момент открытия выпускного клапана давление в отдельном трубопроводе резко возрастает, достигает максимума, а затем падает до тех пор, пока не начнется выпуск из следующего ци- [c.22]

Изобарный наддув осуществляется выпуском газов из всех цилиндров дизеля в общий трубопровод, откуда газы подводятся ко всему направляющему аппарату турбины по одному каналу. Потери энергии больше при изобарной системе газотурбинного наддува, но она наиболее проста в конструктивном отношении. Выпускные патрубки всех цилиндров объединены общим выпускным коллектором, объем которого должен быть не менее чем в 15 раз больше рабочего объема одного цилиндра. Особенно это важно при малом числе цилиндров, так как при относительно небольшом объеме коллектора наблюдается пульсация давлений, еще более снижающая эффективность изобарной системы наддува. При большом относительном объеме выпускного коллектора У Ун 15) происходит демпфирование колебаний давлений перед направляющим аппаратом турбины. Даже при равномерно чередующихся процессах выпуска у шестицилиндрового двигателя с меньшим объемом коллектора давление газов перед турбиной оказывается пульсирующим с относительной амплитудой А 0,10. [c.23]

По уравнению (109) определяется среднее давление газов в выпускном коллекторе, и, считая для четырехтактных двигателей процесс выталкивания проходящим при постоянном давлении, определяем среднее давление в цилиндре на линии выталкивания (с учетом превышения его над давлением в выпускном коллекторе на величину газодинамических потерь). Таким образом определяется приближенная величина потерь на газообмен для четырехтактных и двухтактных дизелей с импульсной системой наддува. [c.60]

Замедление роста цикловых подач топлива, безусловно, приведет к чрезмерной затяжке переходного процесса, так как быстрое увеличение частоты вращения ротора турбокомпрессора возможно только при быстром увеличении теплосодержания газов перед турбиной за счет роста температуры и давления перед турбиной. Увеличение давления газов перед турбиной в переходном процессе, особенно при системе наддува с постоянным давлением в выпускном коллекторе, происходит медленно, так как зависит от давления и расхода наддувочного воздуха, а для их увеличения требуется в свою очередь увеличение частоты вращения ротора турбокомпрессора. Тот факт, что турбина и компрессор работают при переходных процессах на нерасчетных режимах, а следовательно, с низкими к. п. д., усугубляет замедление роста давления наддува. В то же время низкий коэффициент избытка воздуха определяет значительный рост температуры газов перед турбиной и увеличение давления перед турбиной, опережающее рост jOg, что ведет к уменьшению отношения pjp т, а в результате к ухудшению рабочего процесса за счет ухудшения продувки и уменьшения вихревого движения в цилиндре. Радикального улучшения качества переходных процессов только за счет связи топливоподачи с давлением наддува без мероприятий по улучшению воздухоснабжения достигнуть невозможно. Более перспективно направление, предусматривающее регулирование с двумя управляющими воздействиями на рейку топливного насоса и величину заряда в цилиндрах двигателя. [c.258]

Давление смеси в цилиндре газового двигателя в конце впуска (Рд) зависит главным образом от сопротивления во впускной системе. Вследствие этого сопротивления Р без наддува будет меньше единицы. Так, в двигателе, работающем с газогенераторной установкой, поступающий в цилиндр газ должен преодолеть гидравлическое сопротивление слоя топлива в газогенераторе, сопротивление системы очистки и охлаждения, а смесь — сопротивление смесителя, впускного трубопровода и клапана. [c.29]

Энергия выпускных газов, в особенности при малых и средних давлениях наддува, используется более эффективно при установке импульсной турбины. Кроме того, применением импульсной турбины можно несколько улучшить очистку цилиндров двигателя. Но это вызывает значительные конструктивные осложнения в связи с тем, что приходится устанавливать большее количество турбин (в основном одна турбина на два цилиндра) и в различных местах выпускной системы. В настоящее время имеется значитель-28 [c.28]

Температура воздуха при входе в цилиндр при высоком наддуве гораздо выше, чем в нормальных двигателях, поэтому подвода тепла за счет соприкосновения воздуха с нагретыми поверхностями в начальный период может и не быть. Если принять давление наддува р =4 ата, то температура воздуха перед цилиндром при адиабатном сжатии в нагнетателе будет 155° С, а температура заряда в цилиндре двигателя в конце закрытия продувочных и выпускных клапанов (или окон в двухтактных двигателях) после смешения с остаточными газами будет около 180° С при р =6 ата получим соответственно 206°С и 230° С. В то время как для предохранения деталей двигателя от коробления максимальная температура нагрева головки цилиндра при современных материалах не должна превышать 240—270° С, допустимая температура внутренних поверхностей гильзы цилиндра во избежание разложения масла и залипания поршневых колец не должна быть выше 140—170° С. Отсюда видно, что уже при давлении наддува р >4 ата, если нет глубокого промежуточного охлаждения воздуха перед цилиндром двигателя, температура заряда может превышать температуру стенок гильзы, приближаясь к температуре головки. [c.102]

Если по каким-либо причинам (например, вследствие подъема на высоту) давление, создаваемое нагнетателем, станет меньше расчетного, то анероидная коробка 1 под действием давления заключенного в ней газа и внутренней пружины 15 расширится и переместит золотник из нейтрального положения вниз (рис. 63,6). При перемещении золотника откроется доступ масла из нагнетающей магистрали двигателя по каналам 9, 8 ц 11 в полость цилиндра 12. Под действием давления масла поршень начнет перемещаться влево, сжимая пружину 13. Это вызовет открытие заслонки нагнетателя и постепенное увеличение давления наддува. С увеличением давления наддува анероидная коробка начнет [c.144]

Работа, затрачиваемая в четырехтактном двигателе на газообмен, также возрастает с повышением давления наддува что объясняется относительно более быстрым увеличением работы, затрачиваемой на выталкивание газов, но сравнению с ростом полезной работы поступающего в цилиндр све кего заряда. Вместе с тем с повышением давления наддува относительная величина давления насосных потерь уменьшается. Для быстроходных четырехтактных двигателей среднее давление насосных потерь [c.233]

При определенном значении давления продувочного воздуха указанное ограничение перепада давлений не дает возможности повысить давление отработавших газов до значения, необходимого для обеспечения баланса мощности турбины и компрессора. При этом следует учесть, что давление отработавших газов, необходимое для соблюдения условия равенства мощности турбины и компрессора при равных с четырехтактным дизелем давлением наддува, треб ется большее, так как температура отработавших газов в двухтактном дизеле существенно ниже, чем в четырехтактном, за счет разбавления отработавших газов воздухом, проходящим в период продувки транзитом через цилиндр двигателя. Наддув двухтактных дизелей осуществляется путем установки системы так называемого комбинированного газотурбинного наддува, при которой воздух в компрессоре частично сжимается за счет энергии отработавших газов, частично за счет привода от коленчатого вала. [c.26]

Получение высокого к. п. д. турбокомпрессора всегда является желательным, однако получение высоких к. п. д. иногда ведет к удорожанию двигателя или увеличению габаритов агрегата, что не всегда приемлемо. В таком случае необходимо знать нижний предел обеспечивающий удовлетворительную работу двигателя с наддувом. Поскольку влияние на расход топлива (особенно при умеренных давлениях наддува) незначительно, то минимальные значения к. п. д. следует принять исходя из обеспечения удовлетворительного наполнения цилиндра, т.е. значение Т1уд., обеспечивающее возможность продувки в момент нахождения поршня вблизи в. м. т. для четырехтактных дизелей и к. п. д., обеспечивающий работу без дополнительных продувочных средств, для двухтактных дизелей. Величина к. п. д., отвечающая поставленным выше требованиям, зависит от организации продувочно-выхлопного тракта, температуры выхлопных газов, сопротивления на выходе из турбины, разрежения на входе в компрессор и давления наддува. Наиболее не требовательным к к. п. д. ТК является четырехтактный дизель с разделенным выхлопным трубопроводом. В связи с существенным улучшением использования энергии при низких Рк удается осуществить продувку и иметь удовлетворительные Т1у при умеренных значениях В этом случае, при Гу = 500—550° С удовлетворительная продувка камеры сжатия еще обеспечивается при следующих значениях [c.362]

В 1942 г. завод Зульцер (Швейцария) на базе ряда исследовательских работ по высокому наддуву для получения максимальной мощности в определенных габаритах построил экспериментальный двигатель с наддувом и газовой турбиной. Двигатель был двухтактный, горизонтальный, рядный, с противоположно движущимися поршнями, в каждом цилиндре имелись две форсунки, располо- женные на диаметрально противоположных сторонах. Выпускные газы использовались в одноступенчатой газовой турбине, мощность которой передавалась коленчатому валу через шестеренчатый редуктор. Воздух для продувки и зарядки цилиндров подавался поршневым компрессором, присоединенным к коленчатому валу двигателя. Давление наддуво 1ного воздуха составляло 2 кг1см , а среднее эффективное давление при максимальной нагрузке, включая турбину и компрессор, достигало 12 Kzj M . [c.34]

При наддуве воздух (или топливовоздушную смесь в двигателях с внешним смесеобразованием) вводят в цплиндр после предварительного сжатия его в компрессоре. Схема газотурбинного наддува показана на рис. 27. Отработавшие газы при открытии выпускного клапана подводятся к газовой турбине, приводяш,ей в действие компрессор. При работе двигателя с наддувом, когда давление выше, чем р,. (рис. 27, б), перекрытие кланапов используют для продувки цилиндра воздухом, что улучшает его очистку от остаточных газов, а та) же снижает тепловую напряженность поверхностей, образующих камеру сгоранпя (днище иоршня, стенки цилиндра, головки клапанов и головка блока цилиндров). [c.69]

Анализируя эту зависимость видно, что аф зависит лишь от двух параметров ацил и бф. Зоной устойчивого воспламенения смеси в форкамере является диапазон по коэффициенту избытка воздуха аф = 0,8—1,3. Приведенная система питания форкамеры газом обеспечивает необходимый аф в достаточно широком диапазоне коэффициента избытка воздуха в цилиндре и подачах газа в форкамеру. Применение многоцилиндровых газовых двигателей с наддувом, имеющих протяженные впускные и выхлопные коллектора, приводит к тому, что продувка и наполнение цилиндров различны. В результате этого в некоторых цилиндрах в форкамерах образуется смесь с коэффициентом избытка воздуха, не обеспечивающим надежное воспламенение. В других же цилиндрах при том же давлении форкамерного газа сгорание происходит нормально. Проведенные во ВНИИгазе замеры пределов давления форкамерного газа в частности для 6,10 и 16-цилиндровых двигателей показали, что практически каждый из цилиндров имеет свои отличные границы по воспламеняемости в зависимости от частоты вращения и нагрузки. Суммарная же граница по пределам представляет достаточно узкий диапазон, который даже при легком сбое в регулировках может быть превышен, что в свою очередь приведет к отказу [c.117]

Существует много схем комбинированных двигателей. Так, в схеме, показанной на рис. 5.2, выпускные газы из поршневого двигателя с высокой температурой и давлением расширяются в газовой турбине 2, приводящей в действие компрессор 5. Компрессор 3 засасывает воздух из атмосферы и под определенным давлением подает его через охладитель 4 в цилиндры поршневой части 1. В охладителе понижается температура воздуха, вследствие чего возрастает его плотность, а главное, понижаются максимальная и ср)едняя температура газов в цилиндре, что способствует повышению надежности работы двигателя. Увеличение наполнения цилиндров двигателя воздухом путем повышения давления на впуске называют наддувом. При наддуве увеличивается свежий заряд, заполняющий цилиндр при впуске, по сравнению с зарядом воздзоса в том же двигателе без наддува. [c.221]

Двигатель RND90M фирмы Зульцер с петлевой схемой газообмена показан на рис, 160. Этот двигатель имеет диаметр цилиндра 900 мм ход порщня 1550 мм при частоте вращения коленчатого вала 112 об/мин в двенадцатицилиндровом исполнении он развивает мощность 28 080 кВт среднее эффективное давление 1,27 МПа давление сгорания 9,2 МПа давление наддува 0,2 МПа температура газов перед турбиной 420 С. Размеры двигателя длина 24,9 м ширина 4 м высота 12 м. Масса двигателя без воды и масла 1160 т. [c.258]

Смешанная система регулирования подачи горючего газа в цилиндры двигателя обеспечивает количественное регулирование совместно с регулятором частоты вращения в зав1 симости от нагрузки, а также качественное регулирование в зависимости от давления наддува во всем диапазоне нагрузок. Из стационарного сборника или ресивера газ поступает к регулятору давления, который изменяет давление газа в зависимости от давления наддувочного воздуха для поддержания коэффициента избытка воздуха, обеспечивающего наиболее эф- [c.274]

Область малых давлений, т. е. нижняя часть индикаторной диаграммы двигателя, менее выгодна для использования в поршневых машинах (для этого требуются большие объемы цилиндров, причем соответственно увеличиваются потери на трение). Следовательно, эту часть процесса сжатия и расширения при малых давлениях выгоднее осушествлять в лопаточных маш инах (центробежных, осевых компрессорах и газовой турбине), которые более эффективны для работы с большими объемами газа при относительно низких давлениях и температурах. Повышение давления и температуры выпускных газов, обусловленное работой поршневого двигателя с высоким наддувом, не является препятствием для применения турбины, так как по условию прочности лопаток современные газовые турбины могут надежно работать до температуры. 800° С. [c.16]

Фирма MAN (Германия) осуществила ряд работ по повышению мощности двигателя с газотурбинным наддувом. В 1951 г. ею был построен четырехтактный шестицилиндровый двигатель с давлением наддуъа до 3 ата. Среднее индикаторное давление по данным фирмы доходило до 20—22 Kzj M , а к. п. д. установки достигал 42%. Газовая турбина, работающая на выпускных газах, приводила в движение осевой и центробежный компрессоры. Сжатие воздуха происходило сначала в осевом, а затем в одноступенчатом центробежном компрессоре. После осевого компрессора воздух охлаждался в специальном промежуточном водяном радиаторе, затем, после выхода из центробежного компрессора, перед поступлением в цилиндр двигателя, вновь охлаждался во втором радиаторе. Таким образом, было организовано глубокое промежуточное охлаждение воздуха, что позволило получить весьма высокое среднее индикаторное давление. [c.34]

Д. Д. Пример установки Д. Д. с наддувом по системе Бюхи показан на фиг. 32. Двигатель— компрессорный, 4-тактный, простого действия, 6-цилиндровый. Выхлопные трубы в от отдельных цилиндров соединены в 2 группы выхлопными коллекторами /, по к-рым газы подводятся к турбине д. Воздуходувка сидит на одном валу с турбиной. Сжатый воздух поступает по трубопроводу а, через воздушный коллектор с и всасывающие клапаны й в цилиндры двигателя. При испытаниях двигатель допускал при давлении наддува 0,48 а1(1) возмоншость нагрузки до значений среднего эффективного давления = 9,4 а1, а среднее индикаторное давление = 11,2 at против обычного предела p = Ъ,О а1 в двигателе данного типа, но без наддува. Расход топлива для указанной предельной нагрузки составлял 184 г/Н е -час. Подробнее о наддуве Д. Д. и описание конструкций нагнетателей и турбин см. Нагнетатели авиационных двигателейи Турбины газовые. Высокая ценность дизельных топлив и ограниченность их ресурсов обусловили изыскание возможностей применения в Д. Д. утяжеленных дизельных топлив, получающихся после отгонки из нефти легких фракций, служащих в качестве топлива для карбюраторных двигателей. Применение тяжелых топлив (см. Дизельное топливо) вызывает необходимость устройств для подогрева топлива и более тщательной очистки, т. к. обычный отстой примесей для вязких продуктов является недостаточным. Подогрев топлива осуществляется либо отходящей из двигателя водой либо паром от котла-утилизатора. Наиболее соверщенным методом очистки топлива, обязательным при работе на утяжеленном тошпиве бескомпрессорных Д. Д., является центрифугирование при помощи центробежных сепараторов. При применении тяжелого топлива обычно имеет местО нек-рое повышение удельных расходов топлива, а также увеличение износа цилиндровых втулок двигателя за счет повышения нагаро-образований в цилиндре, загорания поршневых колец и т. в. [c.194]

Система топливоподачи в газовом двигателе должна обеспечивать подачу необходимого количества газа, воздуха и их оптимальное соотношение на всех режимах работы двигателя, образование однородной смеси газа и воздуха, равномерное распределение газовоздушной смеси или отдельных компонентов по цилиндрам, надежный пуск двигателя и его взрывобезопас-ность. Как уже отмечалось, системы бывают с внешним и внутренним смесеобразованием. Схема топливоподачи газового двигателя с внешним смесеобразованием приведена на рис. 55. Газ из магистрали поступает в редуктор 1, который в зависимости от начальной регулировки или регулировки по обратной связи поддерживает требуемое давление. Из редуктора газ поступает в ресивер 2, предназначенный для сглаживания пульсаций. В, некоторых схемах ресивер устанавливают после смесителя и тогда сглаживаются пульсации газовоздушной смеси. Роль таких ресиверов могут играть газовые коллекторы, а также воздушные ресиверы двигателей. Из ресивера газ через запорный орган 3 поступает в смеситель 4 и далее смесь подается в цилиндры двигателя. Запорный орган может быть установлен до редуктора (схема подачи сжиженного газа на автомобилях), непосредственно между ступенями редуктора (схема подачи сжатого газа на автомобилях), иногда их может быть несколько. Запорные органы могут быть электроприводные, пневмоуправ-ляемые или с ручным управлением. Как показывает отечественный и зарубежный опыт создания газовых двигателей, в основном по такой схеме работают двигатели автомобильного типа не очень большой цилиндровой мощности и с незначительным давлением наддува. Аналогичной системой подачи газовой смеси, разработанной ВНИИгазом и Всесоюзным заочным политехническим институтом (ВЗПИ), оборудован газовый двигатель 6ГЧ15/18 мощностью 100 кВт (рис. 56) [c.138]

При работе двигателя по нагрузочной характеристике фактором внешнего воздействия на его рабочий процесс является только количество топлива или смеси, поступаюш,их в цилиндр за цикл. В дизелях это сопровождается изменением продолжительности подачи и в большинстве случаев давления впрыска и мелкости распыливания топлива. В двигателях с газотурбинным наддувом изменяется также количество и состоянрге поступающего в дизель воздуха или смеси и газа, идущего в турбину, в результате чего изменяются коэффициент избытка воздуха и условия смесеобразования, Следствием этого является изменение рабочего процесса дизеля, турбины и компрессора (если последний объединен с турбиной в составе турбокомпрессора), что и обусловливает изменение мощности и удельного расхода при работе двигателя по нагрузочной характеристике. [c.298]

Работа по внешней характеристике нежелательна вследствие повышения тe шepaтyp деталей цилиндро-поршневой группы, основной причиной которой является резкое падение коэффициента избытка воздуха с уменьшением частоты вращения коленчатого вала. Особенно это проявляется в двигателях с высоким наддувом и постоянным давлением газа в выпускном коллекторе, где давление воздуха перед впускными клапанами падает наиболее резко. Уменьшение коэффициента избытка воздуха приводит к росту температуры газа в цилиндре, влияние которого преобладает над уменьшением коэффициента теплоотдачи за счет понижения скорости вихря и некоторого уменьшения плотности. Кроме того, внешняя характеристика не соответствует обычно минимальным удельным эффективным расходам топлива. Как видно из рис. 131, она проходит выше экономической. Ограничительная характеристика, которая определяется максимально допустимой температурой деталей ЦПГ, в зависимости от системы наддува, характеристик агрегатов наддува проходит в области мощностей, близких к номинальной, — обычно между внешней и экономической характеристиками, а в области малых нагрузок располагается значительно выше. Следует учесть, что характеристики двигателя обычно соответствуют нормальным атмосферным условиям. [c.227]

Система наддува — с постоянным давлением перед турбиной, ее особенность заключается в конструктивной схеме выпускного трубопровода его поперечное сечение сделано достаточно большим, чтобы амплитуда волн давления на входе в турбину была по возможности небольшой. Выпускные патрубки от цилиндров подсоединяются в таком случае к одному выпускному трубопроводу на двигателе 16ЧН 26/26 их два, по одному на каждый ряд цилиндров, и расположены они по бокам двигателя. Выпускные газы поступают из трубопроводов в двухзаходную улитку турбины и. после расширения в турбине вытекают в атмосферу. [c.237]

II устройства, меняющего степень нарциальностп турбины. Турбина 1 привода компрессора имеет сопловой аппарат, разделенный на две секции (две половины). Каждая половина питается газом из отдельного выпускного коллектора, к которому подключена половина цилиндров двигателя (или одного ряда, обслугкиваемого данным турбокомпрессором). Если двигатель работает на полной мощности, то в турбину 1 поступает газ из всех цилиндров 2 через оба выпускных коллектора. Прп переходе двигателя на работу с малым числом оборотов вала или с малой нагрузкой давление наддува должно уменьшиться прп этом переключается шибер 5, [c.130]

Для зарядки и наддува используются поршневые насосы (в том числе кривошипьга-камерные насосы со вспомогательным поршнем, фиг. 24), роторно-шестеренчатые нагнетатели и коловратные нагнетатели в стационарных и авиационных двигателях, кроме того, используются еще и центробежные нагнетатели. Теоретический коэффициент зарядки 5 значительна превышает единицу, а давление продувки в авиационных двигателях и двигателях гоночных машин превышает 1 ати. Важным моментом при открытии выпускных органов является использование пульсаций потока выпускных газов. Период времени, в течение которого совершаются продувка и зарядка, должен совпадать с временем минимального давления в выпускном трубопроводе. Правильное в отношении газодинамики устройство впускной и выпускной систем является важным фактором, позволяющим снизить потери на аэродинамическое трение. К сожалению, этот фактор все еще часто упускают из виду. Примером правильного устройства выпускных трубопроводов служат трубопроводы двигателей гоночных машин на концах трубопроводов устроены особые патрубки. В многоцилиндровых двигателях надо во всех случаях согласовывать порядок работы цилиндров и устройство всего выпускного тракта, так как обычно при наивыгоднейшем в отнощении крутильных колебаний порядке работы цилиндров не получается простая по устройству выпускная система. Большей частью приходится устраивать несколько выпускных трубопроводов. Общий выпускной трубопровод могут иметь лишь такие цилиндры, в которых интервал между вспышками по углу поворота кривошипа превосходит всю фазу выпуска 2срд (симметричная диаграмма распределения) или фа, + (несимметричная диаграмма распределения). [c.446]

Кроме ЭТОГО мероприятия по повышению экономичности возможно также осуществить повышение мощно-еги двигателей. Выше уже было отмечено, что дизели почта не допускают перегрузки против их нормальной мощности, так как в результате недостатка воздуха в цилиндре при увеличении подачи топлива последнее не может а Орать полностью. Для увеличения заряда воздуха применяют так называемый наддув, т. е. вместо всасывания воздуха поршнем заполняют цилиндр воздухом под давлением. Ориентировочно можно считать, что развиваемая двигателем мощность будет прямо пропорциональна давлению воздуха. При работе с чаддувом коэффициент избытка вдздуха остается неизменным и соответственно экономичность двигателя ЯР ухудшается, а при высоких нагрузках даже несколько улучшается за счет улучшения механического к. п. д. Подаяа воздуха может производиться воздуходувкой пли с механическим приводом от двигателя, или от отдельного электромотора, или, наконец, от газовой турбины, работающей на отходящих газах двигателя. Сле-ма газотурбинного наддува показана на фиг. 10-4. [c.509]

В начале продувки давление в продувочном коллекторе понижается вследствие процесса вытекания из него продувочного воздуха. Давление в цилиндре продолжает падать за счет воздействия ускоренного столба газов в выхлопном трубопроводе при большой площади открытия выхлопных органов по сравнению с площадью открытия продувочных. Здесь может иметь значение также низкое давление (или часто разрежение) в выхлопном коллекторе. После достижения некоторого значения, обычно ниже атмосферного, давление в цилиндре повышается, затем опять несколько падает. Дальнейшие волны имеют меньшие амплитуды или иногда почти совсем стираются. Направляемый продувочными органами воздух стремится итти в цилиндре по определенному пути (зависящему от типа продувки, формы поршня, конструкции и размеров продувочных органов, отношения 3/0 и ряда параметров процесса), освобождая те или иные области цилиндра от продуктов сгорания. Последние продолжают вытесняться в выхлопной трубопровод вместе с некоторой частью примешивающегося к ним продувочного воздуха, к-рая увеличивается по мере течения процесса. Как и во время первой фазы процесса, протекание давления в цилиндре во время продувки является следствием течения газов через продувочные и выхлопные органы при переменных давлениях в коллекторах (в к-рые возвращаются отраженные волны давлений) при воздействии ускоренных масс газов в трубопроводах, а также при распространении волн по цилиндру. Кроме того нужно иметь в виду наличие мертвых зон в цилиндре, влияющих в свою очередь на распределение давлений по цилиндру и на качество продувки. К концу процесса давление может значительно повыситься, что связано с влиянием ускоренного столба газов в продувочном трубопроводе при известных соотношениях плои адей открытия органов распределения (в особенности при наличии фазы наддува), с влиянием волн в трубопроводе и отчасти с влиянием сшатия. Последнее обстоятельство может сказаться в том случае, если напр, рассматриваемая машина — двухпоршневая, в к-рой имеет место значительное изменение объема во время процесса. Во многих конструкциях стагщонарных двигателей закрытие выхлопных органов происходит позже закрытия продувочных, что характеризует наличие фазы дополнительного выхлопа. [c.157]

Наряду с гидравлическим приводом для газовых клапанов в последнее время применяют приводы с использованием электромагнитов и электронных схем управления. При этом регулировка подачи газа может осуществляться от датчика на рейке топливного насоса, датчиков, установленных на распределительном валу. У двигателей, имеющих воздушный пуск, электронные датчики могут быть установлены на кулачки воздухораспреде-ления. При электромагнитном приводе клапанов может быть успешно использована в схеме управления двигателем микро-ЭВМ. Причем в систему контроля могут быть заложены параметры, являющиеся специфичными для газовых двигателей детонационное сгорание (контроль соотношения давления наддува и метанового числа), температура наддувочного воздуха, температура газа, давление в цилиндре и ряд других. Электромагнитные газовые клапаны могут быть выполнены с учетом изменения длительности открытия клапана (опытный образец двигателя 16ГЧН26/26). Это позволяет регулировать мощность изменением количества газообразного топлива [c.137]

Системой импульсного газотурбинного наддува оборудованы дизели типов Д50, М750. При импульсной системе располагаемая мощность турбины значительно больше, чем при постоянном давлении, поэтому при одинаковых средних по времени давлениях в выпускном коллекторе можно получить более высокое давление наддува. Мощность турбины возрастает вследствие использования большей доли энергии, которую имели газы в цилиндре двигателя. Поэтому давление, создаваемое компрессором у дизелей с импульсной системой газотурбинного наддува, понижается значительно более полого (рис. 10), чем с изобарной при снижении частоты вращения. [c.23]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...