Комбинированный наддув

Под схемой наддува понимают конструкционный способ обб спе-чения двигателя воздухом в нужном количестве и определенного давления. Различают две основные схемы наддува газотурбинный и комбинированный. Газотурбинный наддув осуществляется при помощи одного или нескольких газотурбонагнетателей, кинематически не связанных с двигателем (рис. 6.19, а). Комбинированный наддув осуществляется посредством совместной работы ГТН и устройств, использующих дополнительный источник энергии. [c.212]

Рис. 92. Схема комбинированного наддува

Избыток энергии в выхлопных газах по сравнению с потребной работой сжатия воздуха еще увеличивается потому, что современный авиамотор, кроме турбокомпрессора (ТК), всегда имеет приводной центробежный нагнетатель (ПЦН), который берет на себя часть работы сжатия. ПЦН необходим для обеспечения приемистости авиадвигателя и взлетной мощности. В последующем мы будем рассматривать схему работы авиадвигателя с ТК и ПЦН и называть ее схемой комбинированного наддува (рис. 1). [c.68]

Рис. 11.97. Схема комбинированного наддува д. в. с.

В более сложной схеме комбинированного наддува (рис. И.97) свежий заряд сжимается в газотурбонагнетателе 2, проходит промежуточный холодильник 3 и затем сжимается в нагнетателе 4, приводимом валом д. в. с. /. [c.237]

К комбинированным установкам двигателей с наддувом относится совместное осуществление газотурбинного и механического наддува., В четырехтактных двигателях это имеет место, например, при высоком наддуве, когда газовыхлопная турбина развивает избыточную мощность, которая передается на коленчатый вал при помощи механического привода. В двухтактных двигателях комбинированный наддув используют в том случае, когда мощность газовыпускной турбины недостаточна для привода продувочно-наддувочного агрегата и приходится вводить добавочные нагнетатели с механическим приводом от двигателя. [c.90]

СИСТЕМЫ КОМБИНИРОВАННОГО НАДДУВА С ПЕРЕМЕННЫМ И ПОСТОЯННЫМ ДАВЛЕНИЕМ ГАЗОВ [c.93]

Д, ЧН с механическим наддувом Комбинированный наддув [c.111]

Комбинированный наддув предусматривает наличие механического привода нагнетателя от двигателя и газовой связи с ним. Например, в схеме, приведенной на рис. 120, в, турбокомпрессор, выполняющий роль первой ступени наддува, механически не связан с двигателем, а вторая ступень компрессора является приводной от коленчатого вала двигателя. [c.318]

В настоящее время комбинированный наддув применяется в основном в двигателях большой мощности (судовые, тепловозные и др.). [c.318]

В дизелях с комбинированным наддувом одновременно осуществляется газотурбинный и механический наддув. [c.170]

В современных форсированных дизелях иногда применяется так называемый комбинированный наддув, представляющий собой [c.66]

В качестве тепловозных и судовых двигателей средней мощности также успешно используются двухтактные дизели. В настоящее время все дизели этого класса выпускаются с комбинированным наддувом и расширяется применение газотурбинного наддува. Применение двухтактного цикла открывает большие возможности для создания легких и компактных силовых установок с высокой удельной мощностью путем вариации расположения и числа цилиндров — в виде треугольника, квадрата, ромба и т. п. [c.322]

Комбинированный наддув. Схема двигателя с комбинированным (двухступенчатым) наддувом (рис. 13) применяется в двухтактных дизелях в том случае, когда воздух необходимо сжать до сравнительно высокого давления 2,0—3,0 кгс/см . Для этого ставят два последовательно включенных нагнетателя, причем второй приводится через редуктор от коленчатого вала. При сжатии в первой ступени (турбонагнетателе) воздух нагревается до высокой температуры (100—150° С), а это уменьшает воздушный заряд цилиндра, и, следовательно, мощность и экономичность дизеля. Чтобы избежать этого, после нагнетателя 5 воздух направляется в специальный охладитель 6, где он охлаждается до 50—60° С. Охладители воздуха бывают разной конструкции — водяные и воздушные. Работа дизеля в двухступенчатым наддувом протекает следующим образом. При работе под нагрузкой газовая турбина 4 вращает колесо нагнетателя 5 о большой частотой (15 000 — 20 000 об/мин), вследствие чего нагнетатель засасывает воздух из атмосферы и под давлением 1,5—2,0 кгс/см подает его в охладитель 6 и далее в приводной нагнетатель 7. В этом нагнетателе воздух дополнительно сжимается еще на 0,3—0,5 кгс/см и через впускные окна подается в цилиндр дизеля. [c.50]

Следует отметить, что в действительности процесс сгорания происходит не по прямым линиям сг и г г, а по кривой штриховой линии. В двухтактных дизелях обычно энергии отработавших газов недостаточно для сжатия наддувочного воздуха до требуемого давления, так как энергия выпускных газов (при прочих равных условиях) ниже, чем в четырехтактных двигателях из-за смешивания с холодным продувочным воздухом. Поэтому в двухтактных дизелях используется комбинированный наддув, при котором часть энергии, необходимой для сжатия наддувочного воздуха, отбирается от коленчатого вала двигателя (сМ. выше). [c.62]

При установке комбинированного наддува у двигателей большой высотности необходимо, как известно, обеспечивать охлаждение воздуха, для чего на самолете устанавливаются радиаторы. Таким образом, возникает потребность в контроле за температурой воздуха па всасывании и в управлении заслонками радиаторов для поддержания температуры в допустимых для данных двигателя и применяемого топлива пределах. [c.378]

Мотор АШ-2ТК имел комбинированный наддув от односкоростного ПЦН и двух турбокомпрессоров ТК-19Ф. Он успешно прошел государственные испытания в 1948 г., но самолетостроители потребовали увеличить мощность и высотность, а также повысить экономичность. По этому заданию на базе АШ-2ТК был создан комбинированный двигатель АШ-2К, который обеспечивал выполнение этих требований путем максимального использования энергии выхлопных газов. Двигатель был снабжен работающими на выхлопных газах семью турбинами, которые передавали вырабатываемую ими мощность на коленчатый вал мотора. Энергия отходящих газов использовалась также для привода турбокомпрессора ТК-2, а после силовых турбин и ТК — для создания реактивной тяги. Взлетная мощность АШ-2ТК составляла 4000 л. с., а АШ-2К — 4500 л. с. В то время более мощных двигателей не было создано во всем мире, АШ-2К изготовлялся в опытном производстве до 1952 г. [c.185]

Кроме перечисленных выше, в 1948 г. в ОКБ был создан на базе АШ-83 еще один мотор с комбинированным наддувом (ТК + ПЦН) — АШ-84. Он имел очень большую расчетную высоту — 12 300 м. Чтобы обеспечить надежное охлаждение цилиндров на такой большой высоте, пришлось прибегнуть к установке на нем двухскоростного вентилятора, который обеспечивал достаточные расход и напор охлаждающего воздуха. Это был, по-видимому, единственный мотор с такой системой охлаждения. Он был разработан для высотных дальних разведчиков. Однако разработку самолета прекратили, соответственно была прекращена и разработка мотора, несмотря на хорошие результаты испытаний. [c.185]

Технологически моторы, в основном, остались на уровне начала войны. Новые материалы появились лишь в самом конце войны, а освоены только после нее. Это было одной из причин замедленного внедрения систем комбинированного наддува с применением ТК ив какой-то степени сказалось на темпах создания газотурбинных двигателей, так как во время войны не уделялось внимания жаропрочным турбинным сплавам. [c.187]

В 1949 — 1950 гг. два ОКБ — А. Д. Швецова и В. А. Добрынина — приступили к созданию так называемых комбинированных двигателей, у которых энергия выхлопных газов использовалась не только для привода ТК, но и в турбинах, мощность которых передается на вал мотора. По этой схеме в 1950 г. был создан уже упоминавшийся двигатель AUI-2K с мощностью на взлете 4500 л. с., который имел комбинированный наддув от одного турбокомпрессора ТК-2 и семь турбин, передававших энергию непосредственно на вал мотора. Создание таких турбин было сопряжено с определенными трудностями. Поскольку выхлоп по времени составляет небольшую долю всего цикла (примерно одну треть), то газы попадают на рабочее колесо турбины не при постоянном давлении, а при переменном, пульсационно. Турбины, работающие в таких условиях, получили название — импульсные. Работа таких турбин была мало исследована, их расчет и оптимизация освоены не были и потребовалась усиленная работа научных центров, в частности ЦИАМ, чтобы обеспечить их создание в кратчайшие сроки. [c.191]

Принудительное заполнение цилиндров воздухом, т. е. увеличение его плотности во всасываюш ем коллекторе за счет комбинированного наддува, увеличение порции впрыскиваемого топлива (цикловой подачи), позволило значительно увеличить мош ность двигателя В-84 по сравнению с ранее выпускавшимися двигателями типа В-2 (без наддува). [c.442]

При применении нагнетателей с механическим приводом от коленчатого вала двигателя расчетная высота не превышает величины Яр = 5000-г-7000 м. Применение комбинированного наддува от нагнетателя с механическим приводом и нагнетателя, приводимого в действие турбиной, работающей от выхлопных газов двигателя, позволяет увеличить высотность до значений Ну = 10 ООО -ь 14 000 м и более. [c.131]

Способ повышения давления воздуха на впуске в цилиндры двигателя при помощи сочетания турбокомпрессора с приводным центробежным нагнетателем называется комбинированным наддувом. [c.182]

Рис. 85. Схема двигателя с комбинированным наддувом

Рис. 86. Высотная характеристика двигателя с комбинированным наддувом при условии включения турбокомпрессора на расчетной высоте ПЦН

Наиболее распространенной системой газотурбинного наддува является система комбинированного наддува с последовательным сжатием воздуха в турбокомпрессоре и приводном нагнетателе. Однако возможны системы, в которых обеспечивается кинематическая связь турбокомпрессора с двигателем. Расход воздуха через двухтактный дизель как через эквивалентное отверстие может быть определен по приближенной формуле, предполагающей, что в период продувки в цилиндре устанавливается среднее давление [c.26]

При наиболее распространенной схеме так называемого комбинированного наддува двухтактных двигателей недостающая для полного сжатия (до необходимого давления в ресивере р воздуха мощность передается 2-й ступени сжатия (приводному компрессору), обеспечивающей повышение давления от Рк1 ДО [c.28]

Компрессор является одним из основных агрегатов газотурбинных, поршневых и комбинированных авиационных двигателей. В поршневых двигателях сжатие воздуха происходит в цилиндрах. Если двигатель комбинированный, то сжатие воздуха или топливо-воз-душной смеси (наддув двигателя) предварительно осуществляется в компрессоре. Применение наддува было вызвано стремлением увеличить высотность двигателя, так как с увеличением высоты мощность простого двигателя падает, вследствие понижения плотности атмосферного воздуха. [c.142]

Комбинированный наддув, в свою очередь, имеет несколько схем. При последовательной схеме воздух после ГТН дополнительно сжимается в навешенном поршневом насосе, подпоршневом пространстве или в электровоздуходувке. При параллельной схеме воздух подается параллельно от ГТН и одного из указанных выше устройств. На рис. 6.19, б в качестве примера показана параллельная схема комбинированного наддува с использованием подпоршне-вых полостей. Широко применяется также последовательно-парал-лельная схема (например, в двигателях фирмы МАН). [c.212]

Рис. 6.19. Схемы наддува судовых ДВС газотурбинный наддув б — комбинированный наддув К — компрессор Т — турбина X воздухоохладитель I — цилиндр двигателя 2 ресивер Lpo iy-вочно-наддувочного воздуха 3 — впускные окна или клапан 4 — подпоршиевые полости

Удовлетворяя это требование, конструкторский коллектив А. Д. Швецова разработал к началу 50-х годов серию экспериментальных многоцилиндровых двигателей, в том числе уникальный двигатель АШ-2ТК взлетной мощностью 4300 л. с. Тогда же В. А. Добрыниным и его сотрудниками был сконструирован 24-цилиндровый шестиблочный комбинированный двигатель ВД-4К для тяжелых высотных самолетов сверхдальнего действия. Обладавший мощностью 4300 л. с., отличавшийся высокой эксплуатационной надежностью и малым расходом топлива (175 г на 1 л. с.-ч. вместо 280—300 а в других авиационных бензиновых двигателях), он обеспечивал возможность беспосадочного полета самолетов Ту-85 продолжительностью до 22 час. В этом двигателе с жидкостным охлаждением и с комбинированным наддувом от турбокомпрессора и приводного центробежного нагнетателя впервые в авиационном двигателестроении была использована энергия выхлопных газов из цилиндров они отводились в импульсные газовые турбины, передававшие дополнительную мощность на приводной ва.л, а по выходе из турбокомпрессора использовались для получения дополнительной реактивной тяги. [c.372]

Существуют следуюпгие основные системы наддува двигателей наддув с механическим приводом нагнетателя от вала двигателя или от электродвигателя газотурбинный наддув комбинированный наддув. [c.236]

Фиг. 100. Схемы комбинированного наддува МАН I —импульсно-параллельная II — последовательно-параллельная для Р = onst III — с добавочным подводом воздуха непосредственно к газовой турбине (для облегчения запуска).

Тепловозные и судовые дизели средней быстроходности будут выпускаться с газотурбинным или комбинированным наддувом с V -образным или рядным расположением цилиндров. В компактных силовых установках возможно применение и более сложных конструктивных схем Х-образное расположение цилиндров, двухрядное с параллельпылт осями цилиндров и т. п. Для создания легких и жестких конструкций дизелей все шире будут прил е-няться сварные остовы. [c.321]

В дизелях этого класса будет шире прил1еняться комбинированный наддув. В отдельных случаях для улучшения пусковых свойств, работы на холостолг ходу и на малых нагрузках наддув целесообразно осуществлять от приводного компрессора, а энергию выпускных газов реализовать в газовой турбине с передачей ее мощности на коленчатый вал. [c.322]

Существуют три способа наддува дизелей нагнетателем, имеющим механический привод от вала дизеля, газотурбинный и комбинированный. Обычно комбинированный наддув применяется в двухтактных дизелях. По условиям пуска двухтактные дизели должны иметь нагнетатели с механическим приводом или комбинированный наддув. Механический привод нагнетателя. Нагнетатель 5 (рис. 11) приводится во вращение через редуктор 6 от коленчатого вала. Нагн -татель засасывает воздух из атмосферы и через впускной клапан 4 нагнетает его в цилиндр. Недостаток такого способа наддува состоит в том, что количество нагнетаемого в цилиндр воздуха зависит от частоты вращения вала дизеля, а не от нагрузки, т. е. подача воздуха в цилиндр при данной частоте вращения вала будет одинакова на хо лостом ходу и при полной нагрузке. Так осуществляется воздухоснаб-жеиие в дизеле 2Д100. Для правильной же организации рабочего процесса дизеля необходимо, чтобы Гюд нагрузкой подавалось воздуха больше, чем на холостом ходу. Это особенно важно для тепловозных дизелей. Кроме того, на привод нагнетателя при этом способе наддува расходуется часть полезной мощности дизеля, поэтому экономичность двигателя мало повышается. [c.49]

Большое внимание уделялось повышению высотности моторов. Были исследованы и к концу войны внедрены системы комбинированного наддува, в которых в качестве первой ступени используется ПЦН с относительно малой расчетной высотой, а на высотах, больших расчетной (для ПЦН), в работу постепенно включается турбокомпрессор. Комбинированный наддув был отработан на нескольких опытных моторах и внедрен на серийных дизелях АЧ-30 и, уже после войны, на моторах АШ-73ТК, ВД-ЗТК и комбинированных двигателях АШ-2К и ВД-4К. [c.188]

Мощность приводного компрессора для наиболее распространенного случая использования энергии выпускных газов в системе так называемого комбинированного наддува с последовательным сжатием воздуха в компрессоре га-зотурбонагнетателя и приводном определяется по формуле [c.15]

Двухтактные с прямоточно-клапанной продувкой, V-образные, с непосредственным впрыском топлива, с газотурбинным наддувом дизели 11Д45 и 14Д40 (см. табл. 23 и рис. 166) имеют комбинированный наддув. Сжатие воздуха в I ступени осуществляется двумя параллельно работающими турбокомпрессорами со степенью повышения давления = 1,9, во II ступени — приводным центробежным компрессором = 1,13. Промежуточное охлаждение воздуха производится в воздуховодяном охладителе пластинчатого типа с поперечным током воды и воздуха. Благодаря выбору рациональной выпускной системы, в которой используется энергия скоростного потока газов, в период свободного выпуска эффективный к. п. д. т]е дизеля удалось повысить с 0,34 до 0,36. [c.282]

На рис. 11.5 дано изображение принципиальной схемы комбинированного двигателя внутреннего сгорания (КДВС) с га-зотурбннным наддувом и [c.129]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...