Двигатели автомобильно-транспортных средств
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
? действие компрессор. Выходящие из цилиндров двигателя отработавшие газы имеют высокую температуру и давление. Они разгоняются до большой скорости и вступают в контакт с лопатками турбины, которая и преобразует их кинетическую энергию в механическую энергию вращения (крутящий момент).
Это преобразование энергии сопровождается снижением температуры газов и их давления. Компрессор засасывает воздух через воздушный фильтр, сжимает его и подает в цилиндры двигателя. Количество топлива, которое можно смешать с воздухом, при этом можно увеличить, что позволяет двигателю развивать большую мощность. Кроме того, улучшается процесс сгорания, что позволяет увеличить характеристики двигателя в широком диапазоне чисел оборотов.
Между двигателем и турбокомпрессором существует связь только через поток отработавших газов. Частота вращения ротора турбокомпрессора не зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя, но она в значительной степени определяется балансом энергии, получаемой турбиной и отдаваемой компрессору.
Для двигателей, работающих в широком диапазоне оборотов (в легковом автомобиле), высокое давление наддува желательно даже на низких оборотах.
Именно поэтому будущее принадлежит турбокомпрессорам с регулируемым давлением. Небольшой диаметр современных турбин и специальные сечения газовых каналов способствуют уменьшению инерционности, т.е. турбина очень быстро разгоняется, и давление воздуха очень быстро достигает требуемого значения. Регулировочный клапан следит за тем, чтобы давление наддува не возрастало выше определенного значения, при превышении которого двигатель может быть поврежден.
Двигатель, оснащенный турбокомпрессором, обладает техническими и экономическими преимуществами по сравнению с атмосферным (безнаддувным) двигателем.
Основные преимущества турбокомпрессорного двигателя:
- соотношение масса/мощность у двигателя с турбокомпрессором выше, чем у атмосферного двигателя;
- двигатель с турбокомпрессором менее громоздок, чем атмосферный двигатель той же мощности;
- кривая крутящего момента двигателя с турбокомпрессором может быть лучше адаптирована к специфическим условиям эксплуатации.
- Кроме того, можно на базе атмосферных двигателей создавать версии, оснащенные турбокомпрессором и различающиеся по мощности.
- Еще более ощутимы преимущества двигателя с турбокомпрессором на высоте. Атмосферный двигатель теряет мощность из-за разряжения воздуха, а турбокомпрессор, обеспечивая повышенную подачу воздуха, компенсирует снижение атмосферного давления, почти не ухудшая характеристики двигателя. Количество нагнетаемого воздуха станет лишь ненамного меньше, чем на более низкой высоте, то есть двигатель практически сохраняет свою мощность.
- Кроме того:
- двигатель с турбокомпрессором обеспечивает лучшее сгорание топлива, что приводит к меньшему расходу топлива;
- поскольку турбокомпрессор улучшает сгорание, он также способствует уменьшению токсичности отработавших газов;
- двигатель, оснащенный турбокомпрессором, работает более стабильно, чем его;
- атмосферный аналог той же мощности, а будучи меньшим по размеру, он производит меньше шума. Кроме того, турбокомпрессор играет также роль своеобразного глушителя в системе выпуска.
- Расширение производства материалов, обладающих высокими температурными характеристиками, улучшение качества моторных масел, применение жидкостного охлаждения корпуса турбокомпрессора, электронное управление регулирующими клапанами - все это способствовало тому, что турбокомпрессоры стали использоваться на мелкосерийных бензиновых двигателях.
- В случае установки турбокомпрессора на бензиновый двигатель возникают специфические требования:
- обеспечение герметичности масло-газовых каналов турбокомпрессора;
- повышение качества материалов турбины;
- усовершенствование регулировочного клапана;
- охлаждение корпуса оси.
- На нормально работающем двигателе, который своевременно и качественно обслуживается , турбокомпрессор может безотказно работать в течение долгих лет.
- Появление неисправностей может быть следствием:
- недостаточного количества масла;
- попадания в турбокомпрессор посторонних предметов;
- загрязненного масла.
Заключение
В результате произведенного расчета получены следующие результаты:
- мощность максимальная при частоте вращения
коленчатого вала 2800 мин-1,кВт…………………………....52,56
- крутящий момент при частоте вращения
коленчатого вала 2800 мин1,Нм……………………….…179,273
- среднее индикаторное давление, Мпа………………. 0,851
- удельный индикаторный расход топлива, г/(кВтч)….268,06
- удельный расход жидкого топлива, г (кВтч)353,1
По результатам расчета построена индикаторная диаграмма.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
Автомобильные двигатели / под ред. М.С.Ховака, - М.: Машиностроение, 1977.
Колчин А.И., Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей.- М.: Высшая школа, 1980.
Краткий автомобильный справочник НИИАТ. -М.: Транспорт, 1982.
- Шуваев С.М., Башлай С.И. Методические указания к выполнению динамического расчета ДВС студентами специальности 15.05 при выполнении курсовых и дипломных проектов на кафедре двигателей внутреннего сгорания. -Харьков: ХАДИ, 1991.
- Тимченко И.И., Жадан П.В. Методические указания к выполнению теплового расчета двигател