41. Особливості конструкції компресорів для автомобільних систем газотурбінного наддуву.
1) Відцентровий
Переваги:
Відносна проста конструкція
Високий ККД (0.55…0.78)
Малі габарити
Недолік: Різке падіння тиску при зменшенні частоти обертання.
2) Осьові
Застосовуються в газотурбінних двигунах і в реактивних
Переваги:
Висока потужність
Високий ККД
Відносна компактність
Недоліки:
Складність конструкції
3) Об’ємні
а) поршневий зустрічається відносно рідко, якщо застосовується то як друга ступінь після компресора.
Переваги:
Високий ККД
Високий коефіцієнт подачі
Недоліки:
Великі габарити і маса
Складність конструкції
б) роторно-зубчасті
Ротори 1-2 можуть
мати по два зубці або лопаті
В повітря зубцям з порожнини А переноситься в порожнину В і стискається на виході в порожнині С.
Переваги:
Добра приємність
Простота і компактність конструкції
Недоліки:
Шумність роботи із-за зовнішнього стискання повітря
Невисокий ККД
42. Особливості конструкції газових турбін для автомобільних систем турбонаддуву.
Турбіна складається з двох основних частин. Ротор з лопатками - рухома частина турбіни. Статор з вирівнюючим апаратом - нерухома частина.
По напрямку руху потоку робочого тіла розрізняють аксіальні парові турбіни, у яких потік робочого тіла рухається уздовж осі турбіни, і радіальні, напрямок потоку робочого тіла в яких перпендикулярно осі валу турбіни. Відцентрові турбіни (турбокомпресори) також виділяють як окремий тип турбін.
За кількістю контурів турбіни поділяють на одноконтурні, двоконтурні і трьохконтурні. Дуже рідко турбіни можуть мати чотири або п'ять контурів. Багатоконтурна турбіна дозволяє використовувати великі теплові перепади ентальпії, розмістивши велике число ступенів різного тиску.
За кількістю валів розрізняють одновальні, двухвальні, рідше трехвальние, пов'язаних спільністю теплового процесу або загальної зубчастої передачею (редуктором). Розміщення валів може бути як коаксіальним так і паралельним з незалежним розташуванням осей валів.
У місцях проходу вала крізь стінки корпусу встановлені кінцеві ущільнення для попередження витоків робочого тіла назовні і засмоктування повітря в корпус.
На передньому кінці вала встановлюється граничний регулятор (регулятор безпеки), автоматично зупиняє (уповільнюючий) турбіну при збільшенні частоти обертання на 10-12% понад номінальну.
47. Переваги і недоліки газотурбінного наддуву
Переваги
1.
простота конструкції і менші, як правило габаритні розміри
2.
газотурбінний наддув є найбільш економічним з усіх видів наддуву. При його застосуванні, крім істотного зростання ефективної потужності двигуна, зростає також і ефективний К.П.Д. двигуна, в зв'язку з чим економічність силової установки з ГТН помітно поліпшується (приблизно на 4-6%).
3.
можливість використання готових ТК при досконалому стані розвитку комбінованих двигунів.
Недоліки:
1.
гірші в порівнянні з двигунами з механічною зв'язком прийомистість і пускові якості внаслідок головним чином більш уповільненого збільшення числа оборотів («млявою розкрутки») турбокомпресора при пуску і збільшенні потужності двигуна в експлуатації, що пояснюється малим градієнтом тиску наддуву при пуску і збільшенні навантаження двигуна, визначеним інерцією роторів турбокомпресорів.
2.
менша можливість збільшення потужності двигуна шляхом підвищення наддуву, ніж при механічній зв'язку, внаслідок того, що тиск наддуву безпосередньо залежить від тиску і температури газів на випуску.
3.
недостатність при малих навантаженнях енергії випускних газів для приведення в рух турбокомпресора; величина потужності турбіни мала для подачі в циліндр необхідної кількості повітря, в результаті чого утруднюється пуск двигуна і робота його при неповній навантаженні.
Застосування турбокомпресора на двигуні дало можливість значно підвищити потужність двигуна без збільшення об’єму і числа циліндрів. Застосування газотурбінного наддуву передбачає два протилежні варіанти використання
енергії, що міститься у відпрацьованих газах для приводу турбіни: імпульсний газотурбінний наддув та газотурбінний наддув з підводом відпрацьованих газів за постійного тиску. За імпульсного газотурбінного наддуву використовується кінетична енергія випускних газів, що виходять з циліндрів. Імпульсний наддув більш повно використовує енергію відпрацьованих газів, що дає можливість отримати більшу потужність за однакової витрати газу ніж в турбіни з постійним тиском.
Ця перевага особливо важлива для забезпечення необхідного постачання повітря для режиму максимального крутного моменту. За швидкого збільшення навантаження імпульсна система дозволяє різко збільшити тиск наддуву, а значить і кількість повітря, що потрапить до циліндрів. Це пояснюється тим, що пульсації тиску відпрацьованих газів різко збільшуються зі збільшенням подачі палива. Недоліком є те, що тиск наддуву при знижені частоти обертання колінчастого вала з імпульсною системою наддуву зменшується значно повільніше ніж з постійним тиском.