РОЗВИТОК СИСТЕМИ НАДДУВУ ВИСОКОФОРСОВАНИХ ДИЗЕЛІВ

Авторы

  • М. С. Шелестов Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Ukraine http://orcid.org/0000-0001-9003-1422

DOI:

https://doi.org/10.20998/0419-8719.2020.2.04

Ключевые слова:

потужність, механічна системи наддуву, одноступенева система наддуву, багатоступенева система наддуву, компресор, турбіна

Аннотация

В роботі виконано аналіз світового досвіду щодо форсування дизельних двигунів за допомогою удосконалення системи повітропостачання, тобто встановлення привідних нагнітачів та турбокомпресорів (ТКР). Розглянуті два основних типи механічних нагнітачів: коловоротні  і відцентрові. Проаналізовані найбільш розповсюджені  моделі коловоротних нагнітачів,  Рутса, Ітона і Лісхольма, схеми та принцип дії відцентрових нагнітачів. Основним недоліком механічного наддуву є те, що вся потужність, необхідна для стиснення повітря, відбирається від колінчастого вала двигуна. Тому найбільш перспективним вважається газотурбінний наддув. Проаналізовано схему одноступеневого наддув на прикладі відомих автовиробників таких як «Pegaso» та Volkswagen. Визначено, що застосування турбонаддуву підвищує ефективність роботи двигуна, що виражається в зниженні питомої ефективної витрати палива. Подальший розвиток направлений на вдосконалення одноступеневих систем турбонаддуву, зменшення розмірів турбокомпресорів, зниження інерційності, використання регулюючих елементів в турбіні, застосування двоступеневих систем наддуву. Крім того, виконаний аналіз роботи, відомих компаній-розробників систем наддуву («АВВ Turbo Systems», MTU, MAN, Borg Warner Turbo System), який показав, що для дизелів, які мають літрову потужність більше 60 кВт/л, раціональним є впровадження двоступеневих систем наддуву з проміжним охолодженням надувного повітря. Основними перевагами застосування двоступеневої системи наддуву є: високий крутний момент при низьких обертах двигуна; збільшення номінальної потужності; підвищення тиску наддуву; зниження витрати палива; зниження димності відпрацьованих газів; високий потенціал для зниження викидів NOx; поліпшені перехідні характеристики. При застосуванні двоступеневого регульованого турбонаддуву з охолодженням наддувного повітря типу R2S досягається найвищий середній ефективний тиск. Залежно від її налаштування система може бути реалізована як на низьких, так на високих частотах обертання вала двигуна.

Библиографические ссылки

Halderman, J. Principles, Diagnosis, and Service /J. Halderman // Pearson Education. - 2012. - 1664 C.

Грэм Белл, Увеличение мощности двигателя посредством наддува / Грэм Белл –Київ: Авто клуб,2013.-241 с.

Патрахальцев Н. Н. Наддув двигателей внутреннего сгорания /Патрахальцев Н. Н.-Москва : Издательство Российского Университета дружбы народов ,2003 .-320 с.

Патрахальцев Н.Н. Форсирование двигателей внутреннего сгорания наддувом / Н.Н. Патрахальцев, А.А. Савастенко. - Москва.: Легион-Автодата, 2007. - 176 с.

Химич В. Л. Выбор системы наддува в зависимости от требований экологических стандартов и уровня форсирования быстроходного автомобильного дизеля / В.Л. Химич , Д.В. Епифанов //Весник УГАТУ.-2010.-№5.-С.38-45.

Baines, N. C. Fundamentals of turbocharging / N. C. Baines. – Concepts ETI, 2005. – 280 pp.

Каминский Р.В. Разработка систем наддува для ДВС различного назначения/ Р.В. Каминский // Известия МГТУ МАМИ.-2014.-№5.-С.22-27.

Codan E. Emissions A new Challenge for Turbocharging / E. Codan, C. Mathey // CIMAC Congress 2007. – 2007. – Paper No. 245.

Развитие систем двухступенчатого наддува двигателей //. Циплёнкин Г.Е, Иовлев В.И., Коженков А.А.// Двигателестроение. – 2017. – №1 (267). – С. 24-30.

Wintruff I. The next generation of MTU series 4000 rail engines to comply with EUIIIB emission legislation / I.Wintruff, O.Buecheler, S. Huchler // CIMAC Congress 2010, Bergen.

Опубликован

2020-08-31

Выпуск

Раздел

КОНСТРУКЦИЯ ДВС