Регулирование двигателей с турбонаддувом

Итак, увеличение литровой мощности при наддуве двигателя с принудительным зажиганием достигается вследствие подачи горючей смеси в цилиндры под повышенным давлением. Удельная мощность серийных двигателей легковых автомобилей может возрастать благодаря турбонаддуву до 50 – 90 кВт/л и более.

Конечной целью увеличения литровой мощности при сохранении рабочего объёма двигателя является повышение его мощности и динамических качеств, максимальной скорости автомобиля и сокращение времени его разгона. А следовательно нужны методы и средства изменения вида характеристики крутящего момента. При этом, сохраняется требование высокой топливной эксплуатационной экономичности. Возможности совершенствования современных бензиновых и газовых двигателей традиционными путями сегодня уже существенно ограничены. А поэтому всё чаще начинает рассматриваться система “двигатель – автомобиль” с учётом особенностей её эксплуатации. Экономия топлива в эксплуатации достигается путём использования более экономичных режимов работы двигателя. Одна из таких возможностей – установка на легковом автомобиле двигателя уменьшенного рабочего объёма, который на основных эксплуатационных режимах работает с меньшим дросселированием, т. е. с большим эффективным КПД. Для сохранения скоростных и динамических характеристик автомобиля двигатель форсируется с помощью наддува. В данном случае экономия топлива в первую очередь будет зависеть от степени увеличения литровой мощности двигателя при наддуве. известны следующие методы наддува бензиновых двигателей:

· газодинамический (акустический, инерционный) наддув, для реализации которого используется энергия волнового движения воздуха или газа во впускных и выпускных трубопроводах;

· турбонаддув (с использованием энергии выпускных газов);

· наддув от нагнетателя с механически приводом от коленчатого вала;

· комбинированный наддув (сочетание вышеперечисленных).

На автомобильных ДВС наибольшее распространение получили газодинамический наддув и турбонаддув. В настоящее время среди двигателей легковых автомобилей с рабочим объёмом 1200 – 1500 см³ турбонаддув имеют более 30% общего числа моделей. Широко развиваются системы управления наддувом (регулирование наддува), предназначенные для решения следующих основных задач.

1. Ограничение давления наддува для снижения механических и тепловых напряжений в деталях.

2. Устранение детонации.

3. Улучшение скоростных характеристик двигателя как при установившихся, так и при неустановившихся режимах работы (в том числе на режимах разгонов).

4. Улучшение экологических характеристик двигателя.

5. Компенсация потери мощности и экономичности при подъёме на высоту.

Как правило, при использовании наддува определённую сложность представляет устранение детонации. Поэтому практически для всех систем регулирования наддува используют сигнал датчика детонации. При этом регулируют либо угол опережения зажигания, либо давление наддува, либо оба параметра одновременно. Применяется также регулирование состава смеси (обогащение для уменьшения вероятности детонации), может использоваться также впрыскивание воды на впуске в двигатель для снижения температуры смеси, периодическая добавка к заряду природного газа для повышения октанового числа (последние методы получают название “физико – химического” регулирования двигателя, т. е. регулирования процесса двигателя изменением физико – химических свойств топлива).

Дата добавления: 2014-12-27