ДВС РОТОРНЫЙ EMDRIVE РАСКОКСОВКА HONDAВИДЫ

Турбокомпрессор – динамический наддув двигателя. Динамический наддув двигателя


Динамический наддув

Величина крутящего момента двигателя приблизительно пропорциональна содер­жанию свежей смеси в заряде цилиндров. Это означает, что максимальный крутящий момент может быть в некоторой степени увеличен сжатием воздуха перед поступле­нием его в цилиндры. На процессы газообмена влияют не только фазы газораспределения, но также конс­трукция трубопроводов(каналов) впуска и выпуска. Работа поршня на такте впуска при открытом впускном клапане вызывает обратную волну давления. На открытом конце впускного коллектора волна давле­ния встречается с неподвижным воздухом окружающей среды, отражается от него и снова направляется к впускному клапану. Возникающие в результате колебания дав­ления у впускного клапана могут быть ис­пользованы для увеличения свежего воз­душного заряда и, следовательно, достиже­ния максимально возможного крутящего момента.

Такой эффект наддува определяется дина­мической характеристикой воздуха на впуске. Во впускном коллекторе динамичес­кий эффект зависит от геометрических со­отношений и частоты вращения двигателя.

Для равномерного распределения топливовоздушной смеси впускные коллекторы карбюраторных двигателей и двигателей с одноточечным впрыском топлива (TBI) должны иметь короткие впускные пат­рубки, которые, насколько это возможно, должны быть одинаковой длины для всех цилиндров. В системах многоточечного впрыска (MPI) топливо впрыскивается или во впускной коллектор вблизи впускного клапана, или непосредственно в камеру сгорания (непосредственный впрыск бен­зина). В системах многоточечного впрыска, поскольку во впускном коллекторе дви­жется только воздух, и на его стенках прак­тически не оседает топливо, обеспечива­ется широкий диапазон конструктивных решений для впускного коллектора. По этой причине в системах многоточечного впрыска отсутствуют проблемы с равно­мерным распределением топлива.

Инерционный наддув

Впускные коллекторы в системах многото­чечного впрыска топлива включают в себя индивидуальные впускные патрубки и об­щую камеру (ресивер).

Рис.7

1-Цилиндр 2-Индивидуаль­ный впускной патрубок 3-Камера впуск­ного коллектора

4-Дроссельная заслонка

 

В случае инерционного наддува (рис. 7) каждый цилиндр имеет свой собственный пусковой патрубок 2 определенной длины который обычно соединяется с камерой впускного коллектора 3. В такой конструк­ции волны сжатия могут независимо рас­пространяться по индивидуальным впуск­ным патрубкам.

Эффект наддува зависит от геометрии впускного коллектора и частоты вращения двигателя. По этой причине длина и диа­метр индивидуальных впускных патрубков согласуются с фазами газораспределения таким образом, чтобы в данном диапазоне частоты вращения волна давления, отра­жённая на конце патрубка, могла входить в цилиндр 1 через открытый впускной кла­пан, обеспечивая тем самым лучшее напол­нение цилиндра. Длинные и узкие впуск­ные патрубки дают заметный эффект над­дува на низкой частоте вращения. С другой стороны, короткие, большого диаметра впускные патрубки, обеспечивают улучше­ние характеристики крутящего момента при высоких значениях частоты вращения двигателя.

Резонансный наддув

При определённой частоте вращения дви­гателя возвратно-поступательное движе­ние поршня вызывает резонансные коле­бания воздушного столба во впускном кол­лекторе, что приводит к повышению давления и дополнительному эффекту над­дува. При настройке впускной системы (рис. 9) группы цилиндров 1 с одинако­выми углами опережения зажигания и ко­роткими патрубками 2 соединяются с резонансными камерами 3, которые в свою оче­редь через настроенные впускные патрубки 4 соединяются или с атмосферой, или с ка­мерой 5 впускного коллектора. В резуль­тате они действуют как резонаторы Гельм-гольца.

 

Рис.8

1-Цилиндры 2-Короткий впуск­ной патрубок 3-Резонансная камера 4-Резонансный впускной патрубок 5-Камера впуск­ного коллектора 6-Дроссельная заслонка

А -Группа цилиндров А, В-Группа цилиндров В

Подразделение на две группы цилиндров, каждая из которых со своей настройкой впускных патрубков, предотвращает пере­крытие потоков двух соседних по порядку работы (зажигания) цилиндров. Длина настроенных (резонансных) впуск­ных патрубков и объём резонансной ка­меры являются функциями диапазона час­тоты вращения, в котором эффект резо­нансного наддува должен быть максимальным. Однако эффект аккумули­рования в камерах с большими объёмами, которые иногда требуются, в некоторых случаях при резких изменениях нагрузки может приводить к динамическим сбоям.

Похожие статьи:

poznayka.org

Динамический наддув: виды и принцип действия

Всем известное понятие крутящего момента двигателя зависит в первую очередь от того, насколько равномерно подается топливно-воздушная смесь в камеру сгорания. Чтобы крутящий момент увеличился, нужно добавить количество регулярно подаваемой смеси. В свою очередь чтобы как можно больше добавить воздуха в цилиндры, нужно его сжать, чего можно достичь с помощью разных устройств, как правило, это турбокомпрессоры или обычные компрессоры, в зависимости от агрегата. Но тем не менее, есть такие способы, которые способствуют наполнению цилиндров воздухом, не прибегая к помощи компрессоров, и это достаточно просто.

Когда работает поршень по тактам впуск-выпуск, то на моментевпуска (открытия) клапана происходит сильное сдавливание, которое отражается навпускном трубопроводе, в итоге происходит сильное сжатие и колебание. Именноэти колебания и можно пустить на благое дело, чтобы цилиндр как можно большенаполнялся воздухом, взято это из физики и относится к динамическим свойствамвоздуха. Собственно, это было началом для изобретения турбонаддува и вообщенаддува.

В случае двигателя одноточечного впрыска или же двигателякарбюраторного типа, если вы желаете повысить забор воздуха, то лучшеиспользовать отдельные патрубки одинаковой длины, желательно не делать ихдлинными.

Однако многоточечный впрыск работает совсем по-другому ивозможностей в этом случае гораздо больше. В отличие от предыдущей системы,многоточечный делает впрыск топлива через форсунку практически перед самимцилиндром, топливо при этом попадает на впускные клапана. Особенность в том,что впускной трубопровод пропускает только воздух, который и обогащаетвпрыснутое топливо.

Благодаря такой конструкции, есть возможность разнообразитьсистему впускного трубопровода, потому что на трубопроводе топливо не остаетсяи это позволяет преобразовать его так, как наиболее удобно. Именно поэтомумноготочечные системы намного удобнее, распределение и обогащение топливнойсмеси происходит без проблем и в нужном количестве.

Система инерционногонаддува

Для систем с многоточечным впрыском был придуман инерционныйнаддув, который представляет собой несколько резонаторных патрубков (3)соединенных вместе посредством сборной камеры(2). В данной системе сам наддувпроисходит и зависит от диаметра резонаторных патрубков и от частоты вращенияколенвала.

На рисунке 1 отображена система инерционного наддува, здесьпод цифрой 1 обозначена дроссельная заслонка, (2) — это сборная камера, (3) —резонаторный патрубок, (4) — цилиндр.

Что касается резонаторных патрубков, то длина и правильныйдиаметр можно рассчитать по такой схеме. Необходимо чтобы при достижении краяпатрубка, волна, которая отразится и через открытый впускной клапан пойдетобратно, соответствовала необходимому объему в соответствии с вращением коленвала,при этом произойдет максимальное наполнение цилиндра. Так вот, чтобы достичьнаиболее эффективного результата при высоких оборотах коленвала, нужноиспользовать резонансные патрубки большего диаметра, но при этом покороче.

Интересная дилемма, как же можно сделать так, чтобыдинамический наддув был одинаково эффективен, в каком бы режиме ни работалагрегат. После недолгих размышлений конструкторы создали впускной трубопровод,который способен изменять геометрию самостоятельно в зависимости от того, вкаком режиме работает двигатель. Это делается посредством заслонок, которыерасположены по длине впускного коллектора, и на определенном месте такаязаслонка создаст преграду.

На рисунке 2 можно увидеть, как изменяется геометриявпускного трубопровода при наддуве.

Отсюда видно, что когда коленный вал работает на малыхоборотах, то заслонка закрывается, из-за чего воздух идет по другому пути,т.е. через более длинный резонирующий патрубок. Если обороты коленвалавысокие, в этом случае заслонка открывается, в итоге воздух проходит черезкороткий и широкий патрубок. Благодаря такому разнообразию и возможностиавтоматического перенаправления воздуха, двигатель может по максимум наполнятьцилиндры воздухом, что в свою очередь повышает эффективность крутящего момента.

Система резонансногонаддува

Когда поршень проходит точку от верха вниз на определеннойчастоте коленвала в коллекторе происходят уже известные нам резонансныеколебания, соответственно, увеличивается давление и сам эффект наддува. Чтобыбыл возможен эффект резонансного наддува, цилиндры одного ряда соединяютсякороткими патрубками и объединяются с камерой резонанса. Эти камеры соединены соткрытой атмосферой посредством впускных труб, смотрите рисунок 3, в итоге этовсе сходится в одну сборную камеру. Благодаря этому устанавливается порядок воткрытии и закрытии процессов наддува во всех граничащих рядом цилиндрах.

На рисунке 3 отображена система резонансного наддува. Подцифрой (1) обозначена дроссельная заслонка, (2) сборная камера, цифрой (3)отмечен резонансный впускной трубопровод, (4) это резонансная камера, (5)короткий патрубок, (6) непосредственно цилиндр.

Так же, как и в предыдущем случае, чтобы достичьмаксимальных результатов резонансного наддува, делаются расчеты диаметра идлины патрубков, при этом необходимо учитывать обороты коленвала, плюс учестьдиаметр и длину резонансных камер.

Независимо от высоких или низких оборотов коленвала, чтобыполучить максимальный эффект резонансного наддува, как и в предыдущем случае синерционным наддувом используется уже известная система патрубков впускноготрубопровода, с автоматически изменяемой геометрией. В данном случае, когдарезонансная заслонка открывается, автоматически идет подключение кдополнительному резонансному трубопроводу, соответственно колебания системывпуска меняются, как итог цилиндры максимально наполняются воздухом при низкихоборотах коленвала.

Комбинированнаясистема наддува

Стоит сказать, что кроме двух выше перечисленных систем,есть комбинированная система, которая соответственно совместила обе системы,резонансную и инерционную.

На рисунке 4 хорошо видно, что из себя представляет комбинированнаясистема наддува.

Когда обороты коленвала высокие можно запускать отдельноинерционный наддув, в этом случае как видите заслонка (7) открывается иполучается камера, в которой расположены короткие резонирующие патрубки.Примечательно, что такой отдельный вариант инерционного наддува имеет оченьвысокую частоту колебаний. Когда обороты падают до низких или средних, тозаслонка (7) автоматически перекрывается, получается система резонансногонаддува.

portalvaz.ru

Система динамического наддува...Быть или не быть... / личный блог Andrey G / smotra.ru

личный блог Andrey G → Всем привет. В инете видел такую тему - называется : Система динамического наддува, с крыльчаткой и фильтром нулевого сопротивления. И мы с дружищей думаем, стоит ли поставить такую штуковину?

В описании написано следующее:В результате установки такого заборника двигатель начинает "питаться" более холодным забортным воздухом.Благодаря этому заметно увеличивается мощность двигателя, улучшается его эластичность и прочие динамические характеристики.

Что означает "улучшается эластичность двигателя", лично мне не совсем ясно.Насчет прироста мощности, я думаю что ожидать +100 сил не стоит))))) и я вообще в сомнениях что будет прирост...если только после 140км/ч, и то если крыльчатку вывести прямо за решетку радиатора....Меня привлекает внешний вид данного дивайса, и даже если не будет улучшения по характеристикам, то на мой взгляд будет отлично смотреться под капотом)Подскажите быть или не быть????Кто что думает?

Быть или не быть?

  1. Ставь, станет как Бугатти) (47% — 40 голосов)
  2. Не бери в голову, это бред... (53% — 45 голосов)

5 Апрель 2012 в 15:07

6697

smotra.ru

Турбокомпрессор – динамический наддув двигателя

Явление динамического наддува, достигается благодаря соответствующему использованию воздушного потока системы впуска в двигателе внутреннего сгорания. Очень важным является тот факт, что ход и эффект динамического наддува зависит от оборотов двигателя и геометрии системы впуска. Обратить внимание следует на развитие систем питания топливом в двигателе внутреннего сгорания, чтобы понять развитие и эволюцию геометрии впускного коллектора. В газовых системах, впускные макеты были отмечены короткими проводами в простой форме. Аналогичная ситуация имела место и в системах с одноточечным впрыском, больше информации представлено на сайте https://starter.ms/turbiny.

Ситуация значительно изменилась в момент появления первых систем с многоточечным впрыском топлива: топливо подается непосредственно перед всасыванием, что устраняет его присутствие в процессе потока воздуха и прохождение воздуха во впускной системе. Так начали усовершенствовать поток волны воздуха во впускной системе, опираясь на волновую теорию. Следующий шаг в оптимизации процесса питания двигателя внутреннего сгорания в заряд воздуха принес с собой такие решения, как ликвидация дроссельной заслонки системы впуска и замена его плавным управлением клапанами воздухозаборника. Такое решение было применено в модели BMW 316. Система управляет фазами газораспределения, а также клапанами и благодаря этой функции выполняет роль дроссельной заслонки воздуха во впускной системе.

Удаление „препятствия” способствовало улучшению динамики расхода воздуха, подаваемого в двигатель. Наличие заслонки во впускном канале вызывало меньшее количество проходящего воздуха, а также помехи в динамике его течения. Помехи из-за наличия дроссельной заслонки минимизировали время максимальной нагрузки двигателя.

Решение заключалась в применении механизма направляющих в системе ГРМ. Точная регулировка позволила контролировать степень подъема впускных клапанов в размерах от 0 до нескольких миллиметров. Действие этой системы основано на переменной точке опоры рычага распределителя, который осуществляет подъем клапана. Результатом этого является переход традиционной дроссельной заслонки на плавную регулировку клапанов воздухозаборника.

Следующим шагом для оптимизации волновых явлений, присутствующих в процессе питания двигателя внутреннего сгорания, было применение переменных фаз газораспределения, а значит и момента открытия и закрытия клапанов в зависимости от текущей нагрузки двигателя и его скорости вращения. Стоит отметить, что это один из самых эффективных способов повышения не только мощности, но и протекания крутящего момента в отношении поведения экономики потребления топлива.

www.04141.com.ua

Виды наддува двигателя

Задача повышения мощностных характеристик силового агрегата была актуальна всегда. Методов улучшения мощности мотора есть довольно много, к примеру, возможно увеличить габаритные размеры цилиндров, численность и количество оборотов мотора. Однако все вышеприведенные методы приводят к существенному увеличению габаритных размеров и веса силового агрегата, а также повышению нагрузки на его конструктивные элементы.

Содержание

Существует гораздо эффективнее метод улучшения мощностных характеристик мотора. Сама идея довольно проста: чем больше удастся «затолкать» воздуха в цилиндр силового агрегата, тем больше возможно сжечь горючего и как следствие получить повышение мощности мотора. Данный метод именуется – наддув двигателя. Главным его преимуществом выступает тот факт, что габаритные размеры и вес мотора остается прежними, но его мощностные характеристики будут более высокими.

В обычном силовом агрегате горючая смесь подается в цилиндры, при давлении, которое значительно меньше атмосферного. При этом нужно учитывать наличие «препятствий» для прохождения горючей смеси в виде дроссельной заслонки, воздушного фильтрующего элемента, поворотов и шероховатой поверхности стенок каналов. Выполняя наддув двигателя давление, под которым подается горючее значительно повышается, что позволяет получить высокую мощность мотора.

Применение механической схемы

Механические нагнетатели воздуха с целью увеличения мощности силового агрегата использовались на транспортных средствах еще в 30-х годах. Тогда такие устройства именовались компрессорами. В настоящее время их преимущественно называют турбокомпрессорами, о которых, собственно пойдет речь дальше. Стоит отметить что механических конструкций такого плана достаточно много, но несмотря на это разработка новых модификаций актуальна и сейчас.

На выше представленном рисунке показаны нагнетатели воздуха со стандартной конструкцией механического типа. Такие турбокомпрессоры отличаются простой конструкционной схемой и не сложны в эксплуатации.

Однако существуют и не совсем обычные нагнетатели воздуха, разработанные различными компаниями. Одним из них является – волновой нагнетатель воздуха «Comprex» разработанный компанией Asea-Brown-Boweri. Ротор данного турбокомпрессора обладает аксиально размещенными ячейками. При вращательных движениях ротора в камеры попадает воздух, после этого она подходит к отверстию в корпусе и через него в ячейку попадают горячие отработанные газы из силового агрегата. Взаимодействуя с холодным воздухом образовывается волна давления, которая движется с высокой скоростью, за счет чего воздух вытесняется в отверстие выпускного трубопровода, к которому камера за этот промежуток времени успевает подойти. Так как ротор все время крутится отработанные газы в данное отверстие не попадают, а выходят по ходу движения ротора в следующее. Такие нагнетатели применялись многими производителями автомобильных транспортных средств, к примеру, Mazda их применяет на некоторых моделях машин с 1987 года.

Еще одной интересной разработкой выступает спиральный нагнетатель – G40. Впервые она были использована немецким производителем автомобилей Volkswagen в 1985 году.

В 1988 году появилась новая модификация спирального нагнетателя воздуха G-60, которая обладала более высокой мощностью и применялась на автомобилях Corrado и Passat.

Конструкционно такие нагнетатели состоят из двух спиралей, первая из которых стационарна и выступает в качестве части корпуса. Вторая спираль играет роль вытеснителя и размещена между двумя витками первой. Данная спираль крепится на валу. Вал в действие приводится за счет ременной передачи силового агрегата с отношением одного к двум.

Принцип работы такой конструкции довольно прост и заключается в следующем: во время вращения вала спираль находящиеся внутри корпуса осуществляет колебательные движения и между ними образовываются серповидные полости, движущееся к центру и тем самым перемещают воздух с периферии в мотор под низким давлением. При этом количество подаваемого сжатого воздуха напрямую зависит от частоты вращения вала мотора.

Такая схема нагнетателя имеет два важных преимущества: достаточно высокий КПД и износоустойчивость (за счет отсутствия трущихся конструкционных элементов).

Применение турбокомпрессоров

В настоящее время с целью улучшения мощностных характеристик силового агрегата используют не механические нагнетатели воздуха, а турбокомпрессоры. Такие устройства гораздо проще в производстве, что окупает ряд недостатков, которые им присущи.

Современные турбокомпрессоры от выше приведенных схем прежде всего отличаются по своим конструкционным особенностям и принципу работы привода. В данном случае применяется ротор с лопатками, то есть турбина, вращаемая за счет воздействия потока отработанных газов силового агрегата. Турбина вращает вмонтированный на том же валу компрессор, представленный в виде колеса, оснащенного лопатками.

Такой принцип действия привода, определяет главные недостатки газового компрессора. Следует отметить, что в данном случае частота вращения мотора довольно низкая, а значит и количество отработанных газов тоже небольшое, что негативно влияет на производительность работы турбокомпрессора.

Помимо двигатель с установленным турбокомпрессором, чаще всего имеет так называемую турбояму, то есть замедленный отклик мотора на увеличение количества подаваемого горячего. Водителю при этом нужно резко нажать педаль газа до упора, а силовой агрегат реагирует лишь спустя определенное время. Объяснение у такого явления довольно простое – необходимо определенное количество времени на раскрутку турбины, которая отвечает за вращение компрессора.

Максимально нивелировать выше наведенные недостатки турбокомпрессоров разработчики пытались различными методами. И в первую очередь была уменьшена масса конструктивных вращающихся элементов компрессора и самой турбины. Ротор компрессора, применяемого в настоящее время стал настолько малогабаритным, что вмещается на ладони. К тому же легкий по массе ротор значительно повышает эффективность работы компрессора даже при низких оборотах силового агрегата.

Однако уменьшение размеров конструктивных деталей, не единственный метод улучшения эффективности работы газового компрессора. Сегодня для их изготовления применяются новые материалы, которые помогают снизить массу элементов ротора, что позволяет улучшить его работу. К примеру, довольно часто для этих целей используют спичечный карбид кремния, который обладает устойчивостью к воздействию высоких температур и при этом имеет легкий вес.

То есть с уверенностью можно сказать, что современные турбокомпрессоры лишены многих недостатков предыдущих моделей подобных устройств. Благодаря чему такие установки с успехом используются на автомобильных транспортных средствах от разных производителей. Выбор турбо нагнетателей воздуха должен осуществляться исходя из изначальной мощности машины, а также финансовых возможностей владельца автомобиля. Установка таких агрегатов строго должна вестись на СТО либо автомастерских.

Что лучше выбрать механический нагнетатель воздуха или турбокомпрессор

Увеличение скоростных показателей своего автомобиля – весьма актуальный вопрос для многих владельцев транспортных средств. Сегодня данную задачу можно решить многими способами, но наибольшим спросом пользуется установка механического нагнетателя воздуха или турбо компрессора. Так какой из этих двух вариантов лучший? На данный вопрос попробуем ответит в данной статье.

Для этой цели изначально нужно разобраться с принципом работы механического и газового компрессора.

Принцип и особенности работы механической схемы

Таких устройств существует несколько видов:

  1. Объемный нагнетатели воздуха. Такие установки подают воздух в силовой агрегат одинаковыми порциями в независимости от скоростного режима, что является преимуществом при езде на низких оборотах мотора;
  2. Механические схемы внешнего сжатия воздуха. Такие компрессоры прекрасно подходят там, где есть необходимость в большом количестве подаваемого воздуха на невысоких оборотах мотора. Недостатком такого подхода является наличие возможности создания обратного оттока воздуха, так как компрессор сам по себе не обеспечивает нужного давления. К тому же такие установки имеют низкий КПД;
  3. Установки внутреннего сжатия. Их применение актуально на высоких оборотах силового агрегата, к тому же эффект обратного оттока воздуха гораздо меньший. Недостатками таких схем выступают: достаточно высокая стоимость (по причине высоких требований относительно материала исполнения) и возможность заклинивания, особенно в случае перегрева;
  4. Динамические нагнетатели воздуха. Такие установки работают лишь по достижению определенного количества оборотов, но при этом их КПД гораздо выше в сравнении с выше наведенными установками.

Поскольку механические нагнетатели воздуха функционируют за счет коленчатого вала мотора посредством дополнительного привода, обороты компрессора напрямую зависят от оборотов силового агрегата.

Особенности работы турбокомпрессора

Такие нагнетатели воздуха функционируют за счет энергии, полученной от выбросов отработанных газов. По своей сути турбокомпрессор – сочетание центробежного компрессора и самой турбины (колеса, оснащенного лопатками).

Принцип его действия заключается в следующем: отработанные газы с большой скоростью вращают турбину, которая вмонтирована на валу. На другом конце вала вмонтирован центробежный насос, основная задача которого заключается в нагнетании большого количества воздуха в цилиндры.

В современных компрессорах с целью охлаждения воздуха, который подается в турбину, применяют интеркулер.

Недостатки и преимущества механического и газового компрессора

Турбокомпрессор прекрасно подходит для применения с целью обогащения кислородом топлива. Однако и такие схемы обладают своими недостатками:

  1. турбина представлена в виде стационарного устройства и соответственно есть необходимость в привязке к силовому агрегату транспортного средства;
  2. на невысоких оборотах мотора, такой компрессор не способен обеспечит большую скорость, а лишь на высоких его работа эффективна;
  3. при переходе с низких на высокие обороты часто образуется так называемая «турбояма», при этом чем выше мощность турбокомпрессора, тем значительней будет данный эффект.

Стоит отметить, что в настоящее время можно купить турбокомпрессор, который будет отлично справляться со своей основной задачей как на низких, так и на высоких оборотах силового агрегата. Однако их цена достаточно высокая, как на само оборудование, так и на обслуживание. Но несмотря на это многие владельцы отдают предпочтение именно турбокомпрессорам.

Механические нагнетатели воздуха в свою очередь проще в монтаже и обслуживании. Работают такие устройства как на низких, так и на высоких оборотах. Кроме этого они требуют слишком больших временных и финансовых затрат при восстановлении и ремонте. Это объясняется тем, что в отличие от турбокомпрессора, механический нагнетатель является независимым устройством.

Турбина помимо своей дороговизны и сложности в установке, также довольно требовательна к качеству и техническим характеристикам используемой топливной смеси.

У механических нагнетателей воздуха есть существенная проблема – достаточно большой расход горючего, при относительно невысоком коэффициенте полезного действия. Но при этом они проще в конструкционном плане и в обслуживании.

При этом выбор той или иной установки зависит только от водителя и его пожеланий, а также изначальных характеристик машины.

Видео

Поделитесь с друзьями!

autoiwc.ru

Динамический наддув

Спорт Динамический наддув

просмотров - 58

Все рассмотренные выше системы наддува требуют применения того или иного агрегата наддува, специальных дополнительных устройств. Очевидно, что для двигателиста представляет интерес повышение мощности двигателя без применения дополнительных технических средств, а лишь путём использования явлений, свойственных самому двигателю. Известно, что в трубопроводах двигателя при его работе наблюдаются определённые волновые процессы. Именно эти явления и используются, чтобы получить повышение давления воздуха в цилиндре, т. е. осуществить динамический наддув. Динамический наддув - ϶ᴛᴏ увеличение наполнения цилиндра за счёт волн давления во впускном трубопроводе. На рис. 8.22 представлены зависимости объёмного коэффициента наполнения двигателя в зависимости от показателя, пропорционального частоте вращения n вала двигателя. Показатель включает также длину каждого впускного трубопровода (L) и скорость звука в воздухе трубопровода (Vв). Показано, что коэффициент наполнения возрастает с определённым колебательным процессом со снижением показателя (nL)/Vв. Здесь же указаны гармоники (К) и частоты (f) колебаний воздуха в трубопроводе.

Рис. 8.22. Зависимость коэффициента наполнения hv и частоты f колебаний воздуха от частоты вращения n вала двигателя, длины L впускного трубопровода и скорости звука Vв для воздуха. К – порядок гармоники, fо – основная частота колебаний.

Показано, что для 1-й гармоники колебаний столба воздуха наполнение теоретически становится равным нулю. Реальные величины повышения наполнения видны на рис.8.23, где показано, что для реального двигателя мощностью 150 кВт и номинальной частотой вращения 2400 мин-1 при длинœе впускного трубопровода 1650 мм работа с частотой вращения 1500 мин-1 сопровождается повышением наполнения на 12%.

Рис. 8.23. Реальные и расчётные коэффициенты наполнения в зависимости от частоты вращения n, вала двигателя.

При этом это достигается ценой того, что при частоте 1700 мин-1 наполнение снижается, причём существенно ниже очередного экстремума при частоте вращения 1900 мин-1. Для того, чтобы избежать этого недостатка, можно использовать телœескопические впускные трубопроводы, т. е. такие, длина которых изменяется в соответствии с рабочим скоростным режимом.

Другим вариантом является применение двух впускных трубопроводов на каждый цилиндр (если в головке двигателя размещены по два впускных клапана). Как показано на рис. 8.24, трубопроводы выполнены разной длины.

Рис. 8.24. Схема системы динамического наддува.

Двигатель имеет по два всасывающих трубопровода на каждый цилиндр. Длина первого трубопровода L (1) = 1650 мм, а второго – L (2) = 1414 мм.

Суммарный результирующий коэффициент наполнения превышает получаемый без динамического наддува. Очевидно, что определённую проблему представляет размещение этих трубопроводов на двигателœе. Как показано на рис. 8.25, скоростная характеристика по моменту для дизеля с динамическим наддувом имеет вид, сходный с характеристиками бензиновых двигателœей.

Рис. 8.25. Характеристика дизеля с динамическим наддувом.

Коэффициент приспособляемости существенно повышен.. А для бензиновых ДВС с таким наддувом она отличается ещё более высоким коэффициентом приспособляемости.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, динамический наддув применим с целью достижения наибольшего выигрыша по возрастанию коэффициента наполнения на данном скоростном режиме. Уход из зоны максимальной эффективности использования колебательных процессов во впускном трубопроводе приводит к потере коэффициента наполнения и соответственно к снижению развиваемого момента.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Двигатели внутреннего сгорания: Теория поршневых и комбинированных двигателœей. Учебник для втузов по специальности “Двигатели внутреннего сгорания”/Д. Н. Вырубов, Н. А. Иващенко, В. И. Ивин и др.; Под ред. А. С. Орлина, М. Г. Круглова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1983. – 372 с., ил.

2. Патрахальцев Н.Н. Наддув двигателœей внутреннего сгорания..: Учебное пособие. М. Изд-во РУДН. 2003. (То же от 2006 ᴦ.)

3. Орлин А. С. и Круглов М. Г. Комбинированные двухтактные двигатели. М., “Машиностроение”, 1968, 576 с.

4. Циннер К. Наддув двигателœей внутреннего сгорания = Aufladung von Verbrennungsmotoren: Перевод с немецкого/Под ред. д-ра техн. наук Н. Н. Иванченко.- Л., Машиностроение. Ленингр. отд-ние. – 264 с., ил.

5. Miguel de Castro. Motor Diesel. Turbo Sobrealimentacion de motores. EDICIONES CEAC, S. A. Peru, 164 – 08020 Barcelona (Espana). 1988, 371 с.

6. Тепловозные двигатели внутреннего сгорания: Учебник для вузов/А. Э. Симсон, А. З. Хомич, А. А. Куриц и др., - 2-е изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1987. 536 с.

7. Азбель А. Б., Белоусов В. И., Самохвалов Н. А. Системы и агрегаты газотурбинного наддува двигателœей промышленных тракторов. М.: ЦНИИТЭИ тракторосœельмаш, 1982, вып. 16, 56 с.

8. Крутов В. И., Рыбальченко А. Г. Регулирование турбонаддува ДВС. – М.: Высшая школа, 1978, 213 с.

Читайте также

  • - Динамический наддув

    Все рассмотренные выше системы наддува требуют применения того или иного агрегата наддува, специальных дополнительных устройств. Очевидно, что для двигателиста представляет интерес повышение мощности двигателя без применения дополнительных технических средств, а лишь... [читать подробенее]

  • - Динамический наддув

    Все рассмотренные выше системы наддува требуют применения того или иного агрегата наддува, специальных дополнительных устройств. Очевидно, что для двигателиста представляет интерес повышение мощности двигателя без применения дополнительных технических средств, а лишь... [читать подробенее]

  • - ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ НАДДУВ

    К газодинамическому наддуву относят способы повышения плотности заряда на впуске за счёт использования: · кинетической энергии воздуха, движущегося относительно приемного устройства, в котором она при торможении потока преобразуется в потенциальную энергию давления... [читать подробенее]

  • oplib.ru