Частота вращения

Плотность воздуха.

Итак, с целью повышения массового наполнения цилиндра воздухом, необходимо повышать плотность наддувочного воздуха (r_к). Значит, надо не только повышать его давление, но и снижать температуру. Выходные показатели двигателя (среднее эффективное давление – Р_{m e}) связано с ростом плотности воздуха. Принципиальная зависимость этих параметров показана на рис. 2.17.

Причём, очевидно, что имеется какой – то разброс достижимых значений среднего давления при том же уровне достигнутой плотности воздушного заряда. Видно, что удачно спроектированная система наддува и её сочетание с дизелем обеспечивают увеличение среднего эффективного давления в 2,2 раза при повышении плотности воздуха в 1,6 - 1,9 раза. Определённый разброс в достижимых результатах связан с изменением параметров качества рабочего процесса (h_i ¤a), изменением наполнения (h_v), механического к. п. д. (h_м).

Рис. 2.17. Зависимости изменения мощности двигателя при повышении давления наддува

Достоинством форсирования двигателя наддувом является то, что повышения мощности можно достигнуть без увеличения частоты вращения вала. Следовательно, практически сохраняются основные размеры и конструкция деталей двигателя, не меняются инерционные нагрузки, а механические нагрузки (давление газов) хотя и возрастают, но снижение динамики их приложения к поршню, подшипникам вала и т. д. смягчают остроту этой проблемы. Важно, что сохраняя неизменной частоту вращения, мы не повышаем механические потери, не снижается механический к. п. д. А благодаря наддуву при Р_к/Р_r > 1 даже увеличиваем механический к. п. д.

Одним из недостатков, которые присущи дизелю, является наличие резких крутильных колебаний на коленчатом валу, наличие высоких скоростей приложения газовых нагрузок к валу, подшипникам и т. д. Особенно это относится к двигателю без наддува. Эта особенность дизеля заставляет создателей потребителей энергии ДВС принимать адекватные меры для защиты своих агрегатов от чрезмерных динамических нагрузок. Достоинством наддува является отмеченное выше снижение динамики приложения нагрузок, более “мягкое” протекание процессов приложения механических нагрузок к деталям двигателя. Конечно, так же как и при форсировании дизеля по частоте вращения, при наддуве необходимо повышать эффективность системы смазки цилиндро – поршневой группы (ЦПГ), подшипников коленчатого вала, шатунов и т. д. Конечно, модернизация существующего безнаддувного дизеля наддувом часто требует установки новой системы топливоподачи, повышенной производительности масляного насоса. Но всё же основная масса деталей и узлов сохраняется без изменения, что удобно для эксплуатационников, так как позволяет не увеличивать номенклатуру хранимых запасных частей, обеспечивает взаимозаменяемость многих деталей и узлов, а значит снижает стоимость эксплуатации дизелей.

Дата добавления: 2014-12-26