Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ramka2.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
4.82 Mб
Скачать

2.5 Разработка необходимых схем, графиков, таблиц и др.

При разработке дипломного проекта по теме “Оснащение двигателя Д-245Е3 устройствами и оборудованием для обеспечения экологического уровня Euro-5” были разработаны:

1 Cхема установки на двигатель экологического оборудования

2 Схема системы питания Comman Rail

3 Техпроцес ( таблица) оснащения двигателя.

4 Аналитический материал изменения норм Stage

5 Чертеж аккумулятора высокого давления

2.6 Разработка и описание с соответствующими приложениями авторских предложений, рекомендаций по актуализации применяемых в производстве методик и технических процессов

Снижение объема ДВС как средство уменьшения вредных выбросов.

Снижение рабочего объема – одно из направлений современного моторостроения, призванное снизить расход топлива, сохранив при этом качественные характеристики. Меньше расход – меньше вредных выбросов, что позволяет уложиться в растущие экологические требования.

Применении двойного наддува с механическим компрессором и турбиной. Как известно, компрессор, приводимый от коленвала, снижает экономичность, но отлично работает на низких оборотах. Турбонагнетатель повышает КПД, однако начинает работать только со средних оборотов. При частичных нагрузках ни тот, ни другой не нужны.

Конструкторское решение: на холостом ходу привод компрессора отключен, мотор работает в «атмосферном» режиме. При увеличении оборотов подключается компрессор создающий определенное давление. Если водитель продолжает давить «на газ», в дело подключается и турбина. Совместно с компрессором они работают в диапазоне от 1000 до 2400 об/мин. Двухступенчатый наддув позволяет ликвидировать турбояму на частичных нагрузках, когда силы отработанных газов недостаточно для резкого ускорения. А вот когда обороты станут выше 3400 об/мин, приводной компрессор отключается. Чтобы он не создавал сопротивления на впуске, воздух поступает к лопастям турбины в обход его.

Система турбонаддува, в которой используется два турбокомпрессора, носит название Twin Turbo. Изначально два турбокомпрессора применялись для преодоления инерционности системы, т.н. турбозадержки (турбоямы). В дальнейшем область применения спаренных турбокомпрессоров расширилась и в настоящее время позволяет значительно повышать выходную мощность, поддерживать номинальный крутящий момент в широком диапазоне оборотов двигателя, снижать удельный расход топлива.

Рисунок 19. Схема двухступенчатого наддува

1. охладитель наддувочного воздуха; 2. перепускной клапан наддува (bypass);

3. турбокомпрессор ступени высокого давления; 4. турбокомпрессор ступени низкого давления; 5. перепускной клапан отработавших газов (wastegate)

Рисунок 20. Схема режимов переключения двухступенчатого наддува

Система двухступенчатого турбонаддува состоит из двух турбокомпрессоров разного размера, установленных последовательно в выпускном и впускном (воздушном) трактах. В системе используется клапанное регулирование потока отработавших газов и нагнетаемого воздуха.

Рисунок 21. Перепускной клапан наддува (bypass) закрыт

При низких оборотах двигателя перепускной клапан закрыт. Отработавшие газы проходят через малый турбокомпрессор (имеет минимальную инерцию и максимальную отдачу) и далее через большой турбокомпрессор. Давление отработавших газов невелико. Поэтому большая турбина почти не вращается. На впуске перепускной клапан наддува закрыт. Воздух проходит последовательно через большой (первая ступень) и малый (вторая ступень) компрессоры.

Рисунок 22. Схема работы двухступенчатого наддува при низких оборотах двигателя

Рисунок 23. Перепускной клапан наддува (bypass) приоткрыт

С ростом оборотов осуществляется совместная работа турбокомпрессоров. Перепускной клапан отработавших газов постепенно открывается. Часть отработавших газов идет непосредственно через большую турбину, которая раскручивается все более интенсивно. На впуске большой компрессор сжимает воздух с определенным давлением, но оно недостаточно большое. Поэтому далее сжатый воздух поступает в малый компрессор, где происходит дальнейшее повышение давления. Перепускной клапан наддува при этом по прежнему закрыт.

Рисунок 24. Схема работы двухступенчатого наддува при средних оборотах двигателя

Рисунок 25. Схема работы двухступенчатого наддува при средних оборотах двигателя

При полной нагрузке перепускной клапан отработавших газов открыт полностью. Газы практически полностью проходят через большую турбину, раскручивая ее до максимальной частоты. Малая турбина останавливается. На впуске большой компрессор обеспечивает максимальное давление наддува. Малый компрессор, наоборот, создает препятствие для воздуха, поэтому в определенный момент открывается перепускной клапан наддува и сжатый воздух поступает напрямую к двигателю.

Рисунок 26. Схема работы двухступенчатого наддува при полной нагрузке на двигатель

Таким образом, система двухступенчатого турбонаддува обеспечивает эффективную работу турбокомпрессоров на всех режимах работы двигателя. Система разрешает известное противоречие дизельных двигателей между высоким крутящим моментом на низких

оборотах и максимальной мощностью на высоких оборотах. С помощью двухступенчатых турбокомпрессоров номинальный крутящий момент достигается быстро и поддерживается в широком диапазоне оборотов двигателя, обеспечивается максимальное повышение мощности.

Р исунок 27 - Система двухступенчатого наддува

1 – турбокомпрессор низкого давления; 2 – турбокомпрессор высокого давления; 3 – патрубок нагнетания- всасывания между ступенями наддува; 4 – патрубок подвода воздуха к ОНВ; 5 – патрубок всасывания в двигатель;

Конструктивно турбокомпрессор состоит из следующих основных узлов: ротора , корпуса турбины , корпуса подшипника , корпуса компрессора , исполнительного механизма , кронштейна крепления исполнительного механизма , воздухопровода .

В состав ротора входят вал, сваренный с колесом турбины и установленные на нем колесо компрессора, распорная втулка масляного уплотнения, две шайбы, гайка и два уплотнительных кольца. Ротор вращается в радиальном подшипнике, установленном в корпусе подшипника. Осевое перемещение ротора воспринимается упорным подшипником.

В корпус турбины регулируемого турбокомпрессора встроен перепускной клапан. Рычаг перепускного клапана соединен регулируемой тягой с исполнительным механизмом, связанным воздухопроводом с выходным патрубком корпуса компрессора.

Изменение длины тяги исполнительного механизма турбокомпрессора в процессе эксплуатации не допускается.

Подшипники турбокомпрессора смазываются и охлаждаются маслом, поступающим по трубопроводу от системы смазки дизеля. Из турбокомпрессора масло сливается в картер дизеля.

Разборка и ремонт турбокомпрессора в процессе эксплуатации не допускаются и должны производиться в условиях специализированной ремонтной мастерской.

На дизелях, оснащенных топливной системой Common Rail с электронным управлением впрыска, повышается эксплуатационная топливная экономичность за счет оптимизации рабочего процесса и минимизации переходных процессов при изменении скоростного и нагрузочного режимов.

Использование в составе дизеля системы охлаждаемой рециркуляции отработавших газов и окислителя-нейтрализатора с сажевым фильтром способствующих уменьшению соответственно оксидов азота и твердых частиц в отработавших газах, обеспечивают достижение показателей по выбросу вредных веществ в атмосферу, соответствующих четвертому - пятому экологическому уровню.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]