Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Другое / Конспекты / Конспект лекции "Виды наддува"

Конспект лекции "Виды наддува"

  • Другое

Поделитесь материалом с коллегами:

Тема 1.1.5. Агрегаты продувки и наддува

24.Назначение, сущность продувки и наддува. Агрегаты наддува.

В основе работы дизеля лежит преобразование энергии сжигаемого, топлива в механическую работу поэтому, чем больше сожжено топлива, тем большую работу сможет развить двигатель. Но количество топлива, которое может эффективно сгореть в цилиндрах заданного размера, лимитируется, массой размещаемого в них заряда воздуха hello_html_6085adb5.gif

Для увеличения массы заряда воздуха нужно увеличить его плотность. В свою очередь плотность воздуха hello_html_m774c491c.gif может быть увеличена, если поднять давление воздуха hello_html_me05305.gif и понизить его температуру Тs. Этот путь повышения мощности двигателя получил наименование наддув.

Мощность двигателя благодаря наддуву оценивается с помощью коэффициента, называемого, степенью наддува, hello_html_ba36aee.gif.

Поскольку цилиндровая мощность, hello_html_7f82e407.gif, то, принимая во внимание, что при наддуве геометрические, размеры цилиндра, характеризуемые постоянной С, и частота вращения n не изменяются, после подстановки и сокращения получим,

hello_html_611ee8a4.gif

где hello_html_7da48fed.gif- среднее эффективное давление, достигнутое благодаря наддуву, hello_html_1d9baaf9.gif - среднее эффективное давление, которое имел бы двигатель без наддува.

Максимальное значение hello_html_1d9baaf9.gif , которое было достигнуто в четырёхтактных двигателях без наддува, составляло 5,2-6,5 бар, в двухтактных – 4,5-5,5 бар. До недавнего времени степень наддува двухтактных двигателей не превышала 1,5 и четырехтактных – 2,5. В современных конструкциях двигателей степень наддува достигла 3,5-3,8 (двухтактные) и 4,5-4,9 (четырехтактные)

В зависимости от принятого привода нагнетателей наддув судовых двигателей. Подразделяют на механический, газотурбинный и комбинированный.

Механический наддув — сжатие воздуха от атмосферного давления до давления, наддува hello_html_be06bc8.gif осуществляется в наддувочном агрегате (компрессоре) центробежного или объемного типа приводимом в действие через зубчатую или цепную передачу от вала двигателя.

С повышением давления hello_html_be06bc8.gif мощность, отбираемая на привод компрессора, увеличивается, hello_html_m5a6ed5f.gif соответственно падает, что отрицательно сказывается на экономичности. Применение механического наддува ограничивается умеренными значениями hello_html_m4d5c246d.gif

К преимуществам механического наддува относятся конструктивная простота, относительно невысокая стоимость дополнительного оборудования и надежность; применяют его в основном в двигателях малой мощности или в мощных двигателях в комбинации с системой газотурбинного наддува.

Газотурбинный наддув — сжатие воздуха от атмосферного давления до давления наддува hello_html_be06bc8.gif осуществляется в наддувочном агрегате, представляющем собой компрессор, объединенный газовой турбиной. В турбине, установленной в выпускном тракте двигателя, срабатывается значительная часть энергии выпускных газов, которая в двигателях без наддува обычно теряется в атмосферу. Поскольку привод компрессора осуществляется турбиной, отпадает необходимость в отборе мощности от двигателя. Важно также иметь в виду, что при газотурбинном наддуве с ростом давления hello_html_be06bc8.gif мощность механических потерь не меняется, а индикаторная мощность увеличивается. В результате hello_html_14a2ca49.gif растет, а удельный эффективный расход топлива соответственно снижается. В этом заключается существенное преимущество газотурбинного, наддува, выгодно отличающее его от механического.

Комбинированный наддув — сжатие воздуха осуществляется в турбонаддувочном агрегате и в приводном нагнетателе, в качестве которого в двухтактном двигателе обычно используют подпоршневые полости цилиндров или навешиваемые сбоку цилиндров поршневые насосы.

В зависимости от способа включения в систему воздухоснабжения агрегатов наддувочного воздуха применяют следующие виды комбинированного наддува: последовательный (сжатие в ТК, затем навешенном компрессоре или подпоршневой полости), параллельный (сжатие в ТК и в подпоршневой полости осуществляется параллельно), последовательно-параллельный.

Поскольку при комбинированном наддуве не вся энергия, необходимая для сжатия воздуха до давления наддува, отбирается от вала двигателя, а лишь ее часть, определяемая затратой мощности на сжатие в приводном нагнетателе, то при прочих равных условиях механический КПД двигателя с комбинированным наддувом hello_html_10d7a7c8.gif больше hello_html_7fcc9e23.gif двигателя с механическим наддувом и меньше hello_html_m4ef8d135.gif двигателя с газотурбинным наддувом.

Таким образом, из сопоставления систем механического, газотурбинного и комбинированного наддува видно, что наиболее экономичен газотурбинный наддув, чем и определяется его преимущественное применение в судовых двигателях. К комбинированному наддуву прибегают в тех случаях, когда энергия газов недостаточна для реализации газотурбинного наддува (ранние конструкции двигателей. МАН, Зульцер), при котором обязательным условием является обеспечение баланса мощностей газовых турбин и приводимых ими компрессоров: hello_html_m1035406e.gif.


Литература:

Страницы 106-108 из Возницкий И.В. А.С.Пунда. Судовые двигатели внутреннего сгорания. Том 2 2010 г.и.

Страницы 247-249 из И.В.Возницкий Е.Г.Михеев Судовые дизели и их эксплуатация 1990 г.и.

4

Выберите курс повышения квалификации со скидкой 50%:

Автор
Дата добавления 03.09.2015
Раздел Другое
Подраздел Конспекты
Просмотров331
Номер материала ДA-027444
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх