Требования к турбокомпрессорам

Мощностные, экономические и экологические показатели турбопоршневого двигателя в большой степени зависят от согласованной работы собственно двигателя и агрегата наддува. Это относится не только к номинальному режиму, но и к изменению показателей в зависимости от частоты вращения коленчатого вала или нагрузки двигателя. Большое значение имеют также пусковые качества, приемистость, возможность работы на холостом ходу и на режимах малой нагрузки, обеспечение требуемых условий протекания рабочего процесса на неустановившихся и переходных режимах. Все это предъявляет специфические требования, как к агрегату наддува, так и к поршневому двигателю. Агрегат наддува должен обеспечивать:

• максимально возможное использование в турбине энергии выпускных газов;

• подачу компрессором такого количества воздуха и с такими параметрами (), которые на всех режимах работы соответствовали бы количеству и параметрам воздуха, необходимого для получения требуемой мощности при наилучшей экономичности и наименьшем количестве выбросов вредных веществ;

• работу при допустимой напряженности: механической и тепловой;

• необходимую закономерность изменения показателей двигателя в зависимости от режима его работы;

• отсутствие режимов неустойчивой работы компрессора (помпажа);

• наиболее высокие значения КПД компрессора и турбины, соответствующие заданному режиму работы турбопоршневого двигателя;

• необходимую приемистость и устойчивую работу ДВС на переходных режимах.

Существенное значение имеют динамические качества, надежность и срок эксплуатации турбокомпрессора с учетом стоимости его изготовления.

Особенно жесткие требования к агрегатам наддува предъявляются на легковых автомобилях. Нагнетатель (турбокомпрессор) должен обеспечивать достаточно высокое давление начиная с низких частот вращения коленчатого вала, без задержки срабатывать в условиях быстро меняющейся нагрузки и частоты вращения. Именно этот фактор обычно входит в противоречие с характером работы турбокомпрессора и двигателя. Однако благодаря современным технологиям и постоянно развивающимся «ноу хау» производители агрегатов наддува сумели до минимума свести влияние эффекта провала крутящего момента при быстром переводе управления на увеличение мощности двигателя (так называемый эффект «турбоямы»). Это достигнуто за счет широкого внедрения средств электронного управления турбопоршневым двигателем.

Фирмы считают, что в настоящее время сложность двигателей без наддува и с наддувом может быть практически одинаковой.

Следует отметить также ряд других, не мало важных задач, которые необходимо решать при применении турбонаддува. Усложняется организация вентиляции картера, так как в бензиновых двигателях направлять картерные газы во впускную систему мешает давление наддува. Затрудняется применение рециркуляции газов. Увеличивается противодавление на выпуске продуктов сгорания из цилиндра, что приводит к росту насосных потерь. Дроссельные заслонки в бензиновых двигателях приходится ставить после компрессора.

Дата добавления: 2014-10-17