Совместная работа турбокомпрессора и двигателя

С целью обеспечения высоких показателей работы поршневого двигателя с турбонаддувом необходимо стремиться к тому, чтобы гидравлическая характеристика двигателя располагалась в зоне высоких КПД турбокомпрессора. Определяющую роль при этом играет универсальная характеристика компрессора. Именно расположение на ней характеристики двигателя определяет эффективность турбонаддува.

Гидравлической характеристикой двигателя называются графики зависимости , а также и , от секундного расхода воздуха . Для построения этих характеристик используются серии нагрузочных или скоростных характеристик, охватывающих всю область возможных режимов работы поршневого двигателя с турбонаддувом.

Примерная схема расположения гидравлической характеристики поршневого двигателя на универсальной характеристике компрессора приведена на рис. 8.2.

В зоне высоких КПД компрессора располагают наиболее важные режимы работы двигателя:

• режим максимального крутящего момента (точка 2) для транспортных двигателей;

• номинальный режим (точка 1) для тракторных и стационарных двигателей.

Рис. 8.2. Схема совмещения характеристик компрессора и поршневого двигателя

Для достоверности анализа область совместной работы двигателя и турбокомпрессора должна включать следующие характерные режимы:

• минимальной частоты вращения коленчатого вала по внешней скоростной характеристике (точка 3);

• режим холостого хода (точка 4), а для дизеля режим холостого хода при работе дизеля по регуляторной характеристике (точка 8);

Кривые представленные на рис. 8.2, соответствуют работе двигателя с турбонаддувом по следующим характеристикам: 1-2-3 – внешней скоростной; 1-7 – нагрузочной при номинальной частоте вращения вала двигателя; 2-6 – нагрузочной при частоте вращения, соответствующей максимальному крутящему моменту; 3-5 – нагрузочной при частоте n_min по внешней скоростной характеристике; 1-8 – регуляторной ветви на регуляторной характеристике дизеля.

Рис. 8.3. К определению коэффициента запаса по помпажу

Важным этапом согласования характеристик двигателя и компрессора является проверка отсутствия режимов неустойчивой работы компрессора (у границы помпажа). Для этого оценку выполняют с помощью коэффициента запаса по помпажу ,

где параметры расчетного рабочего режима (точка 1 на рис. 8.3). Точку 2 (режим помпажа) находят перемещением точки 1 по кривой до границы помпажа. Условие отсутствия помпажа .

Дата добавления: 2014-10-17