Наддув дизелей

На современных мощных четырехтактных и двухтактных дизелях применяется наддув для повышения ихмощности и тепловой экономичности. Сущность наддува состоит в том, что воздух в цилиндры дизеля не засасывается из атмосферы, а нагнетается турбокомпрессором или нагнетателем, приводимым от вала двигателя.

Благодаря наддуву в цилиндры подается на каждый рабочий цикл больше воздуха, чем при всасывании, что одновременно позволяет также подавать в цилиндры и сжигать большее количество топлива, а следовательно, получать при тех же размерах цилиндров и той же частоте вращения вала дизеля большую мощность. Установлено, что мощность дизеля возрастает примерно пропорционально давлению наддувочного воздуха. Таким образом, наддув позволяет почти при тех же размерах и массе двигателя увеличить его мощность в 2-3 раза.

При сжатии в нагнетателе воздух нагревается, его удельный объем возрастает, что в значительной степени уменьшает воздушный заряд в цилиндре. Поэтому в дизелях со средним и высоким наддувом обязательно применяют охлаждение наддувочного воздуха перед поступлением его в цилиндры.

Охлаждение воздуха на каждые 10 °С дает увеличение мощности дизеля на 3-4 % и снижение удельного расхода топлива примерно на 1,5-2 г/(кВт-ч).

Экономичность дизелей с наддувом повышается вследствие увеличения механического коэффициента полезного действия и дополнительного использования тепла отработавших газов.

Давления сжатия и сгорания в цилиндре также возрастают. Температура же горения и тепловая напряженность дизеля остаются почти неизменными.

Существуют три способа наддува дизелей: нагнетателем, имеющим привод от вала дизеля (механический наддув), газотурбинный и комбинированный.

Механический наддув. Нагнетатель 5 (рис. 13) приводится во вращение через редуктор 6 от коленчатого вала. Воздух засасывается нагнетателем из атмосферы и через впускной

Рис. 13. Схема наддува дизеля с механическимприводом воздушного нагнетателя: 1 — цилиндр дизеля; 2 — поршень; 3 — клапан выпускной; 4 — клапан впускной; 5 — нагнетатель центробежный, 6 — редукторклапан 4 нагнетается в цилиндр.

Недостаток такого способа наддува состоит в том, что количество подаваемого 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 холостом ходу и при полной нагрузке. Так осуществляется воздухоснабжение в дизеле 2Д100. Для правильной же организации рабочего процесса дизеля необходимо, чтобы под нагрузкой подавалось воздуха больше, чем на холостом ходу. Это особенно важно для тепловозных двигателей. Кроме того, на привод нагнетателя при этом способе наддува расходуется часть полезной мощности дизеля, поэтому экономичность двигателя повышается мало.

Газотурбинный наддув. В четырехтактном дизеле с газотурбинным наддувом (рис. 14) отработавшие газы, пройдя выпускной клапан 4, поступают на газовое колесо турбины 1 и, совершив работу, выбрасываются в атмосферу. На одном валу с турбиной находится крыльчатка центробежного нагнетателя 2, который забирает воздух из атмосферы, сжимает его до давления рк и через впускной клапан 3 нагнетает в цилиндр.

При газотурбинном наддуве количество воздуха, подаваемого в цилиндры, будет тем больше, чем больше внешняя нагрузка на дизель, так как в этом случае через турбину пройдет большее количество отработавших га-

Рис. 14. Схема дизеля с газотурбинным наддувом

1 — турбина газовая; 2 — нагнетатель центробежный 3 — клапан впускной; 5 — цилиндр; 6 — поршеньзов, имеющих более высокую температуру; частота вращения ее увеличится, а следовательно, возрастет и подача нагнетателя. Это свойство дизеля с газотурбинным наддувом для тепловозов особенно ценно, так как этим достигается «саморегулирование» дизеля. Кроме того, при газотурбинном наддуве благодаря дополнительному использованию тепла отработавших газов повышается коэффициент полезного действия двигателя. Газотурбинный наддув применен в четырехтактных тепловозных дизелях типов Д70, Д49, ПД1М, М756, КбЗЗКЮк.

Комбинированный наддув. Комбинированный (двухступенчатый) наддув (рис. 15) применяется в двухтактных дизелях в том случае, когда воздух необходимо сжать до сравнительно высокого давления (0,2-т-0,3) МПа. Одного нагнетателя 5, приводимого от газовой турбины, оказывается недостаточно для обеспечения дизеля воздухом требуемых параметров, особенно на пониженных нагрузках, так как температура выпускных газов перед турбиной у двухтактного дизеля ниже, чем у четырехтактного, вследствие интенсивной продувки цилиндров воздухом. Поэтому в двухтактных дизелях применяют вторую ступень сжатия воздуха в нагнетателе 7, который имеет механический привод (через редуктор 8) от вала двигателя. При сжатии в первой ступени (турбонагнетателе) воздух нагревается до высокой температуры (100- 150°С), что уменьшает воздушный за ряд цилиндра и, следовательно, мощность и экономичность дизеля. Чтобы избежать этого, после нагнетателя 5 воздух направляется в охладитель 6, где он охлаждается до 50-60 °С.

Работа дизеля с двухступенчатым наддувом протекает следующим образом. При работе под нагрузкой газовая турбина 4 вращает колесо нагнетателя 5 с большой частотой (15 000- 20 000 об/мин), вследствие чего нагнетатель засасывает воздух из атмосферы и под давлением (0,2-г-0,25) МПа подает его в охладитель, и далее в приводной нагнетатель.

В этом нагнетателе воздух дополнительно сжимается еще на (0,034-0,05) МПа и через наддувочный коллектор и впускные окна подается в цилиндр дизеля. Во время пуска дизеля, когда газовая турбина не работает, приводной нагнетатель 7 засасывает воздух из атмосферы через нагнетатель 5 и охладитель 6 и подает его в дизель.

Комбинированный двухступенчатый наддув применен в двухтактных тепловозных дизелях 10Д100, 11Д45. 14Д40.

Рис. 15. Схема дизеля с комбинированным (двухступенчатым) наддувом: 1 — поршень; 2 — цилиндр дизеля; 3 — клапаны выпускные; 4 — газовая турбина; 5 — нагнетатель первой ступени; 6 — воздухоотделитель; 7 — нагнетатель второй ступени; 8 — редуктор привода нагнетателя второй ступени; 9 — кривошип; 10 — наддувочный коллектор В четырехтактных дизелях нагнетатель, приводимый от коленчатого вала, не нужен, так как энергии отработавших газов достаточно для сжатия воздуха до необходимого давления в турбокомпрессоре при всех скоростных и нагрузочных режимах работы.

Глава IV. ОСНОВЫ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ ДИЗЕЛЕЙ

⇐ | Основы работы двигателей внутреннего сгорания | | Тепловозы: Механическое оборудование: Устройство и ремонт | | Основные термодинамические процессы и циклы | ⇒

Что такое наддув | Газета Я

Механический наддув.

Механические нагнетатели (по англ. supercharger) позволяют довольно простым способом существенно поднять мощность мотора. Имея привод непосредственно от коленчатого вала двигателя, компрессор способен закачивать воздух в цилиндры при минимальных оборотах и без задержки увеличивать давление наддува строго пропорционально оборотам мотора. Но у них есть и недостатки. Они снижают КПД ДВС, так как на их привод расходуется часть мощности, вырабатываемой силовым агрегатом. Системы механического наддува занимают больше места, требуют специального привода (зубчатый ремень или шестеренчатый привод) и издают повышенный шум.Существует два вида механических нагнетателей: объемные и центробежные.

Типичными представителемя объемных нагнетателей являются нагнетатель Roots и компрессор Lysholm.

Конструкция Roots напоминает масляный шестеренчатый насос. Два ротора вращаются в противоположные стороны внутри овального корпуса. Оси роторов связаны между собой шестернями. Особенность такой конструкции в том, что воздух сжимается не в нагнетателе, а снаружи – в трубопроводе, попадая в пространство между корпусом и роторами. Основной недостаток – в ограниченном значении наддува. Как бы безупречно ни были подогнаны детали нагнетателя, при достижении определенного давления воздух начинает просачиваться назад, снижая КПД системы. Способов борьбы немного: увеличить скорость вращения роторов либо сделать нагнетатель двух- и даже трехступенчатым. Таким образом можно повысить итоговые значения до приемлемого уровня, однако многоступенчатые конструкции лишены своего главного достоинства – компактности. Еще одним минусом является неравномерное нагнетание на выходе, ведь воздух подается порциями.

В современных конструкциях применяются трехзубчатые роторы спиральной формы, а впускное и выпускное окна имеют треугольную форму. Благодаря этим ухищрениям нагнетатели объемного типа практически избавились от пульсирующего эффекта. Невысокие скорости вращения роторов, а следовательно, долговечность конструкции вкупе с низким шумом привели к тому, что ими щедро оснащают свою продукцию такие именитые бренды, как DaimlerChrysler, Ford и General Motors. Объемные нагнетатели поднимают кривые мощности и крутящего момента, не изменяя их формы. Они эффективны уже на малых и средних оборотах, а это наилучшим образом сказывается на динамике разгона. Проблема лишь в том, что подобные системы очень прихотливы в изготовлении и установке, а значит, довольно дороги.

Еще один способ нагнетать во впускной коллектор воздух под избыточным давлением в свое время предложил инженер Лисхольм (Lysholm). Его детище окрестили винтовым нагнетателем, или «double screw» (двойной винт). Конструкция наддува Лисхольма чем-то напоминает обычную мясорубку. Внутри корпуса установлены два взаимодополняющих винтовых насоса (шнека). Вращаясь в разные стороны, они захватывают порцию воздуха, сжимают и загоняют ее в цилиндры. Характерна такая система внутренним сжатием и минимальными потерями, благодаря точно выверенным зазорам. Кроме того, винтовые наддувы эффективны практически во всем диапазоне оборотов двигателя, бесшумны, очень компактны, но чрезвычайно дороги из-за сложности в изготовлении. Однако ими не брезгуют такие именитые тюнинг-ателье, как AMG или Kleemann.Центробежные нагнетатели по конструкции напоминают турбонаддув. Избыточное давление во впускном коллекторе также создает компрессорное колесо (крыльчатка). Его радиальные лопасти захватывают и отбрасывают воздух в окружной тоннель при помощи центробежной силы. Отличие от турбонаддува лишь в приводе. Центробежные нагнетатели страдают аналогичным, хотя и менее заметным инерционным пороком, но есть и еще одна важная особенность.

Фактически величина производимого давления пропорциональна квадрату скорости компрессорного колеса. Проще говоря, вращаться оно должно очень быстро, чтобы надуть в цилиндры необходимый воздушный заряд, порой в десятки раз превышая обороты двигателя. Эффективен центробежный нагнетатель на высоких оборотах. Механические «центробежники» не так капризны в обслуживании и долговечнее газодинамических собратьев, поскольку работают при менее экстремальных температурах. Неприхотливость, а следовательно, и дешевизна конструкции снискали им популярность в сфере любительского тюнинга.Схема управления механическим нагнетателем довольно проста. При полной нагрузке заслонка перепускного трубопровода закрыта, а дроссельная открыта — весь поток воздуха поступает в двигатель. При работе с частичной нагрузкой дроссельная заслонка закрывается, а заслонка трубопровода открывается — избыток воздуха возвращается на вход нагнетателя. Входящий в схему охладитель наддувочного воздуха (Intercooler) является почти непременной составной частью не только механических, но и газотурбинных систем наддува. При сжатии в компрессоре (либо в нагнетателе) воздух нагревается, в результате чего его плотность уменьшается. Это приводит к тому, что в рабочем объеме цилиндра воздуха, а, следовательно, и кислорода, по массе помещается меньше, чем могло бы поместиться при отсутствии нагревания.

Поэтому сжатый воздух перед подачей его в цилиндры двигателя предварительно охлаждается в интеркулере. По своей конструкции это обычный радиатор, который охлаждается либо потоком набегающего воздуха, либо охлаждающей жидкостью. Понижение температуры наддувочного воздуха на 10 градусов позволяет увеличить его плотность примерно на 3%. Это, в свою очередь, позволяет увеличить мощность двигателя примерно на такой же процент.

Share. Facebook Twitter Pinterest LinkedIn Tumblr Email

Питательные напитки и коктейли для взрослых

ПОСМОТРЕТЬ НАПИТКИ BOOST® NUTRITIONAL

С возрастом получение питательных веществ, необходимых для поддержки нашего здоровья и хорошего самочувствия, может быть затруднено. Не существует универсального решения для вашего здоровья, поэтому мы предлагаем широкий ассортимент напитков, богатых питательными веществами, чтобы вы могли найти то, что подходит именно вам, и продолжать заниматься любимым делом.

Высокобелковое питание

Посмотреть все

Магазин

НОВЫЙ ВКУС

Ежедневное питание

Посмотреть все

Магазин

Дружественное к диабету питание

Посмотреть все

Магазин

Высококалорийное питание

Посмотреть все

Магазин

Купить все продукты

СОВЕТЫ ДЛЯ ИЗЯЩНОСТИ СТАРЕНИЯ

Присаживайтесь и ознакомьтесь с нашими эксклюзивными советами по питанию, рецептами и другими ресурсами, которые помогут вам оставаться в тонусе.

Планируйте потребление белка в течение дня: как получить достаточно

Наше тело состоит в основном из воды… и белка. Белки находятся в каждой клетке тела и считаются «кирпичиками жизни»…

ЧИТАТЬ БЛОГ

Высокий уровень сахара в крови – почему это происходит и как его предотвратить

Ох, те дни, когда мы были детьми, когда родители забирали нас с вечеринок по случаю дня рождения и говорили, чтобы мы бежали на улицу, чтобы сжечь сахар после…

ЧИТАТЬ БЛОГ

Почему врачи рекомендуют BOOST®

Врачи рекомендуют продукты BOOST® своим пациентам, чтобы дополнить их рацион и убедиться, что они получают необходимые питательные вещества. ..

ЧИТАТЬ БЛОГ

СКОЛЬКО БЕЛКА МНЕ НУЖНО?

ПРОЙДИТЕ ВИКТОРИНУ

Вкусный питательный напиток!

Я пью BOOST, чтобы получить питательные вещества, которых я не получаю из своего рациона. Это заставляет меня чувствовать, что я удовлетворяю свои ежедневные потребности. Приятно иметь напиток, который помогает мне чувствовать себя лучше и вкуснее!

СРМНРМ

Обещание BOOST®

Мы хотим, чтобы вы максимально использовали свои моменты с семьей и друзьями и создавали воспоминания на всю жизнь, поэтому мы всегда обеспечим вас необходимыми питательными веществами, которые помогут вам быть лучше и наслаждаться жизнью в полной мере.

ПОЧЕМУ УСИЛЕНИЕ

• Подпишитесь и сохраните!

  Скидка 10% на все отправления. Пауза, пропуск или отмена в любое время. Бесплатная доставка при заказе на сумму более 49,95 долларов США.

  Учить больше

• ОТЛИЧНЫЙ ВКУС ГАРАНТИЯ

  Мы настолько уверены, что вам понравится вкус BOOST®, что каждый заказ подтверждается нашей гарантией отличного вкуса! Если вам не понравится вкус, мы вернем вам деньги за покупку.

  Условия применяются

• Нужна поддержка?

  Наши дружелюбные представители службы поддержки всегда готовы помочь.

  Связаться

НАЙТИ БУСТЕР В БЛИЖАЙШЕМ МАГАЗИНЕ

НАЙТИ BOOST РЯДОМ С ВАМИ

Купите свои любимые питательные напитки BOOST® и найдите свои любимые вкусы в ближайшем магазине.

НАЙТИ BOOST РЯДОМ С ВАМИ

Библиотеки Boost C++

Добро пожаловать на Boost.org!

Boost предоставляет бесплатный рецензируемый переносимый исходный код C++ библиотеки.

Особое внимание уделяется библиотекам, которые хорошо работают с C++. Стандартная библиотека. Библиотеки Boost предназначены для широкого полезным и применимым в широком спектре приложений. Лицензия Boost поощряет использование библиотек Boost для всех пользователей с минимальные ограничения.

Мы стремимся установить «существующую практику» и обеспечить эталонные реализации, чтобы библиотеки Boost были подходит для возможной стандартизации. Начиная с десять библиотек Boost, включенных в техническую библиотеку Отчет (TR1) и продолжение с каждым выпуском стандарта ISO для C++ с 2011 года, Комитет по стандартам C++ продолжает полагаться на Boost как на ценный источник дополнений к Стандартная библиотека С++.

Boost как организация

Организация Boost и более широкое сообщество Boost поддерживает исследования и образование для наилучшего использования C++ и разработанных для него библиотек, в частности, но не только те, которые содержатся в библиотеке Boost.

Организация и сообщество поддерживают списки рассылки и чаты для ознакомления с передовым опытом и передовыми технологиями приемы для пользователей библиотек Boost и C++ в генеральный.

Ежегодная конференция продолжительностью в неделю, проводимая с 2006 года. связанный с Boost под названием C++ Now, был проведен в Аспене, штат Колорадо. каждый май. Конференция – это образовательная возможность ориентирован на передовой C++. Boost был участником в ежегодном Google Summer of Code с 2007 года, в котором студенты развивают свои навыки, работая над Boost Library разработка.

Начало работы

Boost работает почти любая современная операционная система, включая UNIX и Варианты Windows. Следите за получением Руководство по загрузке и установке Boost. Популярный дистрибутивы Linux и Unix, такие как Fedora, Debian и NetBSD включают встроенный Boost пакеты. Boost также может быть уже доступен на вашем внутренний веб-сервер организации.

Если вы хотите разработайте Boost, есть возможность начал руководство на вики.

Предыстория

Продолжайте читать вместе с вводный материал, который поможет вам понять, что такое Boost, и помочь в обучении ваша организация о Boost.

Сообщество

Boost приветствует и процветает благодаря участию различных лиц и организации. Доступно множество возможностей для участия в ускорении Сообщество.

Загрузки

Текущая версия

• Версия 1.81.0

  Примечания к выпуску | Скачать | Документация

  14 декабря 2022 г. 17:44 GMT

Больше загрузок… (RSS)

Новости

• Версия 1.81.0 Новые библиотеки: URL. Обновлены библиотеки: Beast, ContainerHash, Core, Describe, DLL, файловая система, Fusion, геометрия, гистограмма, итератор, JSON, LexicalCast, Locale, Nowide, Stacktrace, PFR, STLInterfaces, System, Unordered, Variant, Вариант2. 14 декабря 2022 г., 17:44 по Гринвичу
• Версия 1.80.0 Обновлены библиотеки: Asio, Atomic, Filesystem, GIL, Histogram, Iterator, JSON, LEAF, Locale, Log, Math, Multiprecision, Multi-index Containers, Nowide, опционально, STLInterfaces, System, Unordered, Utility, Wave. 10 августа 2022 г., 21:25 по Гринвичу
• Версия 1.