6. Основные свойства турбокомпрессоров.

*Турбокомпрессором называется агрегат, состоящий из компрессора (воздушный насос) и газовой турбины. Эти два механизма связаны между собой при помощи общей жесткой оси. Энергия, необходимая для сжатия воздуха компрессором, поступает от турбины, которая, в свою очередь, вращается за счет использования энергии потока отработанных газов.

Чем большую энергию имеют отработанные газы, тем быстрее вращается турбина. Как следствие, компрессор тоже вращается быстрее и закачивает больше воздуха.

Турбина состоит из ротора и корпуса. Отработанные газы из выпускного коллектора попадают в турбокомпрессор. Газы проходят по внутреннему каналу турбины. Этот канал постепенно сужается, и газы, проходя через него, ускоряются и попадают в корпус, имеющий форму улитки. Оттуда они направляются к ротору турбины и приводят ее во вращение. Скорость вращения турбины зависит от формы и размера канала. Формы канала бывают самые разные, более того даже количество каналов в корпусе турбины не одинаково. Например, в корпусе турбины судового двигателя один канал, а на некоторых грузовиков два канала.

Компрессор также состоит из ротора и корпуса. Размеры компрессора зависят от количества воздуха, который необходимого для двигателя, и от скорости вращения турбины. Обе части турбокомпрессора жестко закреплены на одной оси и, следовательно, ротор компрессора вращается с той же скоростью, что и ротор турбины. Лопатки ротора компрессора имеют такую форму, что воздух засасывается через центр ротора и отбрасывается на стенку корпуса компрессора. Благодаря этому воздух сжимается и через впускной коллектор попадает в двигатель.

Основные свойства и особенности:

Давление,(бар); Производительность (м3/мин); готовность к эксплуатации; высокая эффективность; модульная конструкция; простота в обслуживании; и т.д…

7. Основные (внешние) характеристики объемных компрессоров.

Объёмные компрессоры- Это машины, в которых процесс сжатия происходит в рабочих камерах, изменяющих свой объём периодически, попеременно сообщающихся с входом и выходом компрессора. Объёмные машины по геометрической форме рабочих органов и способу изменения объёма рабочих камер можно разделить на поршневые, мембранные и роторные (винтовые, ротационно-пластинчатые, жидкостно-кольцевые, с катящимся ротором, газодувки Рутс (насос Рутса), спиральные) компрессоры.

Характеристики объёмных компрессоров, их достоинства и недостатки.

Отличительной особенностью характеристик компрессоров по сравнению с поршневыми является значительно более низкий уровень повышения давления. А это является значительно более приемлемо для применения их для наддува. Кроме того видно, что наиболее высокий к. п. д. 0,9 располагается в зоне наиболее применимых для наддува значений расхода G, наиболее часто используемых частот вращения и степеней повышения давления Р₂ /Р₁, причём при наиболее желательном манометрическом давлении. Характерно также то, что линии расхода проходят практически параллельно друг другу, что также удобно для применения компрессоров этого типа на двигателях.

Достоинством такого компрессора является прежде всего его простота. А отсутствие контактов между роторами и роторов с корпусом позволяет существенно увеличивать частоту их вращения, а значит уменьшать габариты и массу. Достоинством компрессора является также его прямая связь с валом двигателя. Поэтому в условиях неустановившихся режимов, например, интенсивных разгонов, вал компрессора ускоряется вместе с валом двигателя пропорционально ускорению коленчатого вала.Компрессоры не имеют повышенных температурных напряжений, не имеют проблем с охлаждением или со смазкой.

Отсюда – высокая надёжность и долговечность таких машин. Благодаря отсутствию высоких температур применяемые в компрессоре материалы не должны иметь высокой термической, да и механической прочности, более дёшевы. Достоинством такого компрессора является также отсутствие примеси масла в нагнетаемом воздухе.

Недостатки. Важнейшим является то, что для привода компрессора требуется затратить часть мощности самого двигателя. В этом случае энергия отработавших газов бесполезно выбрасывается в атмосферу, в отличие от случая использования турбокомпрессора. Т. е. двигатель с турбокомпрессором всегда будет иметь более высокий к. п. д., в частности благодаря использованию (утилизации) части энергии отработавших газов. Этот факт менее ощутим в бензиновых двигателях, благодаря сравнительно низкому уровню применяемого в них наддува и особенностям дроссельного регулирования их мощности. Но это чрезвычайно важно для дизельных ДВС. Важными показателями нагнетателя является, конечно, его габариты. Очевидно, что благодаря высокой частоте вращения, достигнутой у турбокомпрессоров, их габариты чрезвычайно уменьшились по сравнению с габаритами объёмных нагнетателей. То же относится и к массам нагнетателей