АНАЛІЗ ІСНУЮЧИХ СИСТЕМ НАДДУВУ ТА ПЕРСПЕКТИВИ ЗАСТОСУВАННЯ ЕЛЕКТРИЧНОГО ПРИВОДУ У АГРЕГАТАХ НАДДУВУ

Автор(и)

  • А.Г. Лал Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут, Україна https://orcid.org/0000-0003-4729-3739
  • М.С. Шелестов Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0001-9003-1422

DOI:

https://doi.org/10.20998/0419-8719.2022.1.03

Ключові слова:

двотактний дизель, повітряпостачання, наддув, багатоступеневий наддув, механічний наддув, турбокомпресор, електронаддув, турбоелектронаддув

Анотація

В роботі проведено аналіз сучасних рішень по підвищенню потужності двигунів за рахунок удосконалення системи повітряпостачання. Розглянуті одноступеневі та багатоступеневі схеми наддуву з газовим , механічним та комбінованим зв’язком у декількох варіаціях, виявленні їх позитивні та негативні сторони для сучасного машинобудування. Найпростішою та найпоширенішою є схема з газовим зв’язком між поршневою частиною і ТКР, але у випадку для двотактних дизельних двигунів треба зважати на особливості робочого процесу, де на малих обертах енергії вихлопних газів недостатньо для приведення в дію турбокомпресора. Другим варіантом є схеми з механічним зв’язком, де вали турбіни та компресора поєднані з валом двигуна за допомогою механічної передачі. Також можлива схема, при якій компресор і турбіна можуть бути окремо з'єднані з колінчастим валом дизеля. Таке рішення забезпечує синхронну роботу компресора і поршневого двигуна на усіх режимах, сприяє кращому газообміну, покращує показники на перехідних режимах та пускові властивості. Одним з вдалих рішень для двотактних дизелів є розробка комбінованих систем наддуву з проміжним охолоджувачем повітря, які вже вважаються багатоступеневими системами. Розділяються вони загалом на дві схеми ,в одній схемі привідний компресор - ступінь високого тиску, а ТКР - низького тиску ,друга схема навпаки. Для двотактних дизелів набув чинності та став більш відомим саме перший варіант.

За останні 7 років підхід до вдосконалення системи наддуву набув деяких змін, одни з трендів є Electric Boosting Systems та впровадження цих систем для громадських автомобілів. Одними з перших були компанії Audi ,Daimler ,Land Rover, які почали оснащувати свої автомобілі електронаддувом. На даний час амбасадорами цієї теми можна вважати такі великі компанії як BorgWarner та Garrett. Так, наприклад, підрозділ AMG спільно з фірмою Garrett розробили та презентували серійний електротурбонаддув. Проблема використання електричного приводу в системах наддуву набуває більшого розголосу в останній час, та вже є змога зробити висновок щодо наяви великого потенціалу та можливості використання подібних розробок для вітчизняних двотактних дизельних двигунів.

Біографії авторів

А.Г. Лал, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут

магістр, аспірант кафедри двигунів та гібридних енергетичних установок

М.С. Шелестов, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

аспірант кафедри двигунів та гібридних енергетичних установок

Посилання

Шелестов, М.С. Розвиток системи наддуву високофорсованих дизелів/ М. С. Шелестов // Двигатели внутреннего сгорания. – 2020. – № 2. – С. 20-27.

Парсаданов І. В. Концепція організації процесу згоряння в опозитному двотактному дизелі при високому рівні форсовання / І. В. Парсаданов, А. Г. Лал // Двигуни внутрішнього згоряння. – 2021. – № 1. – С. 45-51.

Орлин А. С. Комбинированные двухтактные двигатели/ А. С. Орлин, М.Г. Круглов. — М.: Машиностроение, 1968. – 576 с.

Turbocharger for internal combustion engines : пат. 4,769,993 Сполучені Штати Америки (США) : F02B39/10 / H. Kawamura, Isuzu Motors Limited. - № 139,099 /; заявл. 24.12.1987 ; опубл. 13.09.1988.

Electric Boosting Technologies - BorgWarner [Електронний ресурс]. – 2015. – Режим доступу до ресурсу: https://www.borgwarner.com/technologies/electric-boosting-technologies.

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-09-07

Номер

Розділ

КОНСТРУКЦІЯ ДВЗ