Вопрос 21. Для чего применяют турбокомпрессоры и воздуходувки в двс
Вентиляторы, воздуходувки и компрессоры служат для сжатия и перемещения газов в каналах, для повышения давления в технологических системах. Обычно это вспомогательное оборудование, призванное обеспечить нормальное функционирование основного.
Во многом по-другому организуется цикл у двухтактных машин (см. рис. 4.3). Обычно это двигатели с наддувом, и для этого они, как правило, имеют приводную воздуходувку или турбокомпрессор 2, который во время работы двигателя нагнетает воздух в воздушный ресивер 8. Рабочий цилиндр двухтактного двигателя всегда имеет продувочные окна 9, через которые воздух из ресивера попадает в цилиндр, когда поршень, проходя к НМТ, начнёт открывать их всё больше и больше.
За первый ход поршня, который принято называть рабочим ходом, в цилиндре двигателя происходит сгорание впрыснутого топлива и расширение продуктов сгорания. Эти процессы на индикаторной диаграмме а) отражены линией c - z - m. В точке m открываются выпускные клапана и под действием избыточного давления дымовые газы устремляются в выпускной тракт 6, в результате давление в цилиндре заметно падает (точка n). Когда поршень опускается настолько, что начинают открываться продувочные окна, в цилиндр устремляется сжатый воздух из ресивера 8, выталкивая из цилиндра остатки дымовых газов. При этом рабочий объём продолжает увеличиваться, и давление в цилиндре уменьшается практически до давления в ресивере.
Когда направление движения поршня меняется на противоположное, процесс продувки цилиндра продолжается до тех пор, пока продувочные окна остаются хотя бы частично открытыми. В точке к (см. диаграмму б) поршень полностью перекрывает продувочные окна и начинается сжатие очередной порции воздуха, попавшего в цилиндр. За несколько градусов до ВМТ (в точке с'), начинается впрыск топлива через форсунку, а далее происходят описанные ранее процессы, приводящие к воспламенению и сгоранию топлива.
Рис.
4.3. Схемы устройства и работы двухтактного
дизеля
с прямоточной клапанно-щелевой
продувкой:
1
-
всасывающий патрубок; 2
-
воздуходувка (или турбокомпрессор);
3
-
поршень; 4
-
выпускные клапана; 5
-
форсунка; 6
-
выпускной тракт;
7
-
рабочий цилиндр; 8
-
воздушный ресивер; 9
-
продувочные окна
Билет №12.
Вопрос 23. Как определить средний крутящий момент двс, если известны мощность Nе и число оборотов n?
Если работу Li разделить на рабочий объём цилиндра, то получим среднее индикаторное давление
Заметим, что за один оборот коленвала совершается только половина цикла, поэтому и индикаторная работа за это время будет Li’=piVh / 2.
Индикаторная мощность - это количество индикаторной работы, совершаемой двигателем за одну секунду:
где п - число об/мин; Z - число цилиндров; Кт - коэффициент тактности двигателя (равен 4 или 2 для двухтактных).
Конечно же индикаторная работа или мощность всегда меньше того количества энергии, которое получается при сжигании топлива. Все процессы в цилиндре сопровождаются теплопотерями в окружающую среду, а также интенсивным движением газа, и значит потерями, вызываемыми внутренним трением.
Эффективной мощностью называют ту мощность, которую двигатель может отдать потребителю. Эта мощность меньше индикаторной на величину внешних потерь, которые складываются в основном из потерь на механическое трение между движущимися деталями и затрат энергии на привод собственных механизмов и устройств (клапанов, маслонасоса, регулятора и др.):
Средний крутящий момент, развиваемый на валу двигателя, зависит от эффективной мощности и угловой скорости вращения вала
Где w = πn / 30 - угловая скорость вала.