Двигатели
внутреннего сгорания

 
         

 

Главная
Основы конструирования
Расчеты
Силы и моменты
Поршневая группа
Шатуны и штоки
Коленчатые валы
Подшипники
Система газораспределения
Корпусные детали
Анализ конструкции
Устройство и
принцип действия

КШМ
ГРМ
Система смазки
Система охлаждения
Система питания
Система зажигания
Пуск двигателей
Увеличение мощности
Разное

Дизеля с наддувом

У дизелей с наддувом удельная масса (2,5-3,5 кг/кВт) и литровая мощность (26-38 кВт/л) приблизительно такие же, как у двигателей с принудительным воспламенением. Более высокая стоимость изготовления дизеля компенсируется его более высокой экономичностью и долговечностью.
сокого давления являются, как правило, насосами распределительного типа. Все большее распространение получает турбо-наддув дизелей, устанавливаемых на легковых автомобилях. В результате применения турбонаддува компенсируется снижение агрегатной мощности дизеля по сравнению с исходным двигателем с принудительным воспламенением того же литража.
В дизелях с турбокомпрессором ухудшается приемистость двигателя. Поэтому используют ротор турбокомпрессора меньших размеров при одновременном повышении его частоты вращения. Дизель с наддувом имеет тяговые характеристики и удельные показатели по массе и размерам, близкие к показателям двигателя с принудительным воспламенением, вместо которого он устанавливается, меньшие расход топлива и токсичность отработавших газов.
В конце 60-х и начале 70-х годов большое внимание уделялось развитию роторно-поршневых двигателей с принудительным воспламенением. Эти двигатели имеют по сравнению с обычными поршневыми двигателями лучшие удельные показатели, а также меньшие массу и размеры. Однако по таким основным показателям, как эксплуатационная экономичность и надежность, они уступают традиционным поршневым двигателям. Очевидно, роторно-поршневые двигатели могут найти применение в тех случаях, когда масса и размеры двигателя являются доминирующими.
Двигатели грузовых автомобилей и тракторов
Основной тенденцией развития автотракторных дизелей, является улучшение их экономичности, а также повышение удельных и агрегатных мощностей.
Анализ развития автомобильного и тракторного двигателе-строения свидетельствует о том, что основной энергоустановкой современных большой грузоподъемности грузовых автомобилей и тракторов является дизель. Однако на автомобилях грузоподъемностью до 6 т еще устанавливают двигатели с принудительным воспламенением, которые быстро вытесняются дизелями.
Опыт эксплуатации показал, что двигатель тем эффективнее, чем лучше были учтены при проектировании условия его работы. Однако при увеличении специализации двигателя стоимость его производства повышается. Поэтому появляется необходимость унификации двигателей и создания их семейств. Для размерной унификации и повышения таким образом рентабельности производства двигателей, имеющих широкий диапазон агрегатных мощностей, наиболее целесообразным является увеличение iVh.
В настоящее время все большее внимание уделяется повышению агрегатных мощностей автомобильных и тракторных дизелей путем их форсирования по ре. Увеличение ре достигается в результате применения турбонаддува, часто с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха. Например, некоторые фирмы (МАН, Дейтц, Даймлер-Бенц, Камминс, Мак и др.) за основу мощностного ряда берут безнаддувный вариант рядного или V-образного дизеля и путем последовательного применения сначала одноступенчатого наддува без охла-
ждения, затем с охлаждением наддувочного воздуха, а в последующем двухступенчатого наддува и охлаждения наддувочного воздуха увеличивают агрегатную мощность на 20-70% и улучшают экономичность на 10-15%.
В развитии дизелей мощностью 160-270 кВт, используемых для грузовых автомобилей, прослеживаются две тенденции. Согласно одной из них, предпочтение отдают V-образной конструкции, позволяющей создать унифицированный ряд дизелей без наддува или с низким наддувом, имеющих i = 6-4—12. Согласно другой тенденции, для таких дизелей используют шестицилиндровый рядный двигатель, необходимая мощность которого обеспечивается в результате соответствующей степени наддува. Причем во втором случае улучшаются удельные показатели и снижается стоимость производства.
Представляет интерес проведенный фирмой Камминс анализ возможных способов повышения ре транспортных дизелей с наддувом. По уровню форсирования наддувом предложена следующая классификация дизелей. К первому классу отнесены дизели с низким давлением наддува без охлаждения наддувочного воздуха, имеющие ре до 1,0 МПа. Ко второму классу отнесены дизели с ре от 1,0 до 2 МПа, полученным, вследствие охлаждения наддувочного воздуха, двухступенчатого турбонадду-ва, применения турбин и компрессоров с изменяемой геометрией проточной части либо волновых обменников давления (система Компрекс). К третьему классу отнесены дизели с низкой или автоматически изменяющейся степенью сжатия 8 и высоким давлением наддува, обеспечивающим ре = 2-|-3 МПа. Такие ре могут быть достигнуты при общей степени повышения давления щ > 4,5 и при наличии охлаждения наддувочного воздуха. Для сочетания высоких значений ре с допустимыми значениями максимального давления сгорания р. в дизелях этого класса е снижают до значений, затрудняющих пуск и работу дизеля на малых нагрузках. В качестве решения проблемы предлагается система наддува с внешней камерой сгорания, обеспечивающая работу турбокомпрессора в период пуска и малых нагрузок, или система, автоматически регулирующая £ от 22 (в период пуска) до 10 и менее (на номинальном режиме). Дизели третьего класса имеют наиболее высокие удельные показатели по мощности, массе и размерам и меньшие удельные затраты на производство. Так, по данным фирмы Камминс, если стоимость единицы мощности дизеля без наддува принять за 1, то для дизелей первого класса она составит 0,85, второго класса 0,68 и третьего класса 0,52. Примером дизелей третьего класса могут служить двигатели рядный 6L520 и V-образный 8V520 фирмы Пуайд (Франция). На первом из них было достигнуто ре — 2 МПа при следующих параметрах: 7^ = 4,5; 6 = 9,2; рг = 14 МПа; п = 2500 об/мин; де = = 231 гДкВт• ч). На втором ре = 3 МПа при як = 7; е = 7,1-^8; II I 17 МПа; п = 2500 об/мин; де = 235 гДкВт ч). Как первый, так и второй двигатели имеют одинаковые размеры цилиндра и S/D | 12,2/13,5.
Вследствие турбонаддува ухудшается приемистость дизелей при работе на таких переходных режимах, как трогание с места и разгон. Для устранения этого недостатка используют турбины и компрессоры с регулируемыми переменными размера-364
Понижение температуры наддувочного воздуха на каждые десять градусов улучшает экономичность двигателя приблизительно на 0,5% и увеличивает его мощность на 2-4%.
При использовании в дизелях среднего и высокого наддува с охлаждением наддувочного воздуха снижаются токсичность и дымность отработавших газов и обеспечиваются увеличение коэффициента приспособляемости и сдвиг максимальной величины крутящего момента в область меньших значений частоты вращения. В результате на автомобиле уменьшается число переключений передач.

1 2 3 4 5 6 7

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 



  Разработано специально для liciss.ru, все права защищены.
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.