Камера сгорания: эксплуатация и обслуживание

Камера — сгорание — двигатель

Камера сгорания двигателя — прямоточная кольцевого типа, состоит из следующих основных узлов: наружного и внутреннего корпусов, жаровой части с 32 горелками и двух воспламенителей.

Камеры сгорания двигателей с подвесными клапанами по сравнению с камерами сгорания двигателей с боковыми клапанами и двигателей со смешанным расположением клапанов обладают рядом преимуществ. Эти камеры имеют компактную форму, благодаря чему их относительная поверхность, а следовательно, и потери на охлаждение получаются меньшими, чем в камерах с боковым и смешанным расположением клапанов. Благодаря меньшим сопротивлениям при всасывании ( отсутствие резких поворотов всасываемого потока и относительно слабые его удары о днище поршня, меньшие вихри и меньшие потери на трение смеси о стенки камеры) коэффициент наполнения r v двигателей с подвесными клапанами выше, чем двигателей с боковыми клапанами.

Камеры сгорания двигателей с подвесными клапанами допускают более высокие степени сжатия, что позволяет повысить литровую мощность и экономичность двигателя. Двигатели западноевропейских автомобилей, работающие на бензинах с октановым числом 75 — 85, характеризуются менее высокими степенями сжатия ( 6 5 — 8 5), чем американские двигатели.

Камеры сгорания двигателей с подвесными клапанами допускают более высокие степени сжатия, что позволяет повысить литровую мощность и экономичность двигателя.

Камера сгорания двигателя имеет наружное охлаждение горючим. Система охлаждения устроена по принципу двух ходов, в соответствии с которым охладитель проходит по одной трубке и возвращается обратно по соседней. Существуют конструкции, в которых используется пористо-регенеративная система, включающая в себя пористую вставку, расположенную от форсуночной головки до линии несколько ниже критического сечения, и трубки регеративного охлаждения.

Камера сгорания двигателя короткая, кольцевого типа, спроектирована специально для работы при большом давлении газа. Она работает бездымно с высокой полнотой сгорания, что достигнуто с помощью хорошего перемешивания топлива и воздуха непосредственно за форсунками и применения завихрителя с увеличенным расходом воздуха через первичную зону. Кроме того, перед фронтовым устройством камеры установлен разделитель потока воздуха, гарантирующий распределение воздуха по наружному и внутреннему кольцевым каналам камеры.

Камера сгорания двигателя — кольцевая, с форсунками испарительного типа, бездымная. В задней части внутреннего корпуса расположен роликовый подшипник турбины высокого давления.

Камера сгорания двигателя — кольцевая, противоточная, с пневматическими форсунками, имеет высокую полноту сгорания в расчетной точке работы двигателя. Камера обеспечивает низкий уровень выделения загрязняющих веществ, работая на обедненной топливовоздушгюй смеси в первичной зоне.

Камера сгорания двигателя — кольцевого типа, очень короткая, с оригинальным смесеобразующим устройством. В этом устройстве топливо через 20 трубок подается в небольшие смесители вихревого типа, где оно предварительно смешивается с поступающим воздухом. Такая конструкция обеспечивает хорошее смешение и полное сгорание топлива на длине камеры менее 255 мм, причем в зоне длиной приблизительно 50 мм происходит смешение, а в остальной части — горение.

Камера сгорания двигателя кольцевого типа имеет внутреннее пленочное и внешнее конвективное охлаждение. Для получения расчетного поля температур на выходе из камеры применены высокоэффективный диффузор за компрессором и относительно большое число ( тридцать) топливных форсунок.

Конструкция камеры сгорания двигателя существенно влияет на ег о работу по циклу Дизеля — Отто на газе. Наилучшие результаты получаются у однокамерных дизелей, наихудшие-у двигателей с разделенной камерой сгорания и другими теплоаккумулирующими и вихревыми приспособлениями.

Охлаждение камер сгорания двигателей, особенно форсированных, как правило, выполняется жидкостным.

Отсек камер сгорания двигателя газовой турбины включает: сборник камеры сгорания; пламенные трубы; переходные патрубки в сборе; топливные форсунки; запальные свечи; трансформаторы запала; индикаторы пламени; пламеперебросные патрубки; различные элементы материального обеспечения и прокладки.

Класификация

По принципу действия

Непрерывного действия (для газотурбинных двигателей (ГТД), турбореактивных двигателей (ТРД), воздушно-реактивных двигателей (ВРД), жидкостных ракетных двигателей (ЖРД)).
Периодического действия (для поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС));

Камеры сгорания непрерывного действия в свою очередь класифицируют: По назначению

Основные;
Резервные;
Промежуточного подогрева;

По направлению потока воздуха и продуктов сгорания

прямоточные;
противоточные камеры сгорания (последние применяют редко из-за большого гидравлического сопротивления).

По компоновке

Встроенные;
Выносные;

По конструктивных особенностях корпуса и жаровой трубы

Кольцевые;
Трубчато-кольцевые;
Трубчатые;

Камеры сгорания периодического действия в свою очередь класифицируют: По используемому топливу

Бензиновые;

По конструкции бензиновые камеры сгорания разделяют:

- Боковая
- Центральная
- Полуклиновая
- Клиновая
Дизельные.

По конструкции дизельные камеры сгорания разделяют:

- Неразделенные (имеют только одно отделение, в котором происходит и смесеобразование, и сгорание топлива)
- Разделенные (разделены на две части: основную и дополнительную, соединены между собой горловиной. При этом топливо впрыскивается в дополнительную камеру)

По способу смесеобразования

- Обьемное (для неразделенных камер сгорания);
- Пленочное;
- Комбинированные.

Дополнительные компоненты двигателя

В конструкции дизельного двигателя присутствуют и другие детали. Например, турбина. Многие моторы оснащаются турбонаддувом для увеличения мощности. Обычные же атмосферники не имеют такого устройства.

Давайте рассмотрим, что такое турбонадув и из чего он состоит.

Принцип работы турбины

Большое количество воздуха подается в цилиндры через турбонаддув. Также увеличивается подача горючего во время рабочего цикла. Все это позволяет увеличить мощность мотора.

Так как давление насоса в дизельном двигателе выше и постоянное, то это помогает избежать турбоям, которые часто присутствуют на бензиновом моторе. Которыми также часто недовольны владельцы бензиновых турбодвигателей.

Принцип работы турбины таков:

Отработанные газы проходят через компрессор.
Они постепенно раскручивают колесо турбины.
Затем вращение турбинного колеса передается компрессорному. Так происходит потому, что они оба установлены на одном валу.
Под действием вращения турбокомпрессор сжимает воздух. Затем последний поступает в интеркулер.
Здесь он начинает охлаждаться. Потом поступает снова в цилиндры силового агрегата.

Таким образом работает турбинное устройство. Дизельный двигатель запускается даже при отрицательных температурах внешней среды. Свечи накаливания разогревают воздушную смесь до 900 градусов. Именно поэтому сквозь турбины в цилиндры могут поступать холодные воздушные массы.

Турбонаддув он же турбонагнетатель состоит из

Турбонаддув дизельных двигателей состоит из следующих компонентов:

воздухозаборник;
компрессор;
клапан для регулировки отработанных газов;
заслонка для дросселя;
фильтрующее устройство;
интеркулер для охлаждения воздушных масс;
давления датчики;
коллектор впуска;
соединительные трубки.

В свою очередь в турбину входят элементы:

подшипники, которые создают вращение ее;
чехол на турбине;
чехол на компрессоре;
сталистая сетка.

Есть разные виды турбонаддувов и их особенности. Так, например, в турбине с изменяемой геометрией измененное сечение входного клапана регулирует поток отработанных газов. Два компрессора устанавливаются последовательно для того, чтобы за каждый режим работы отвечало одно из устройств, а не два за все или одно за все режимы работ.

Если же компрессоры в моторе установлены параллельно, то турбоямы становятся еле ощутимы. Механический и автоматический турбьонаддув, установленные вместе, способствуют увеличенную мощности. Например, первый включается при низких оборотах, а второй при высоких.

Цикл работы турбонаддува

Теперь вы знаете, что такое турбонаддув и как он работает. Давайте посмотрим, каков его цикл.

Турбокомпрессор создает вакуум. Внутрь турбонаддува всасываются воздушные массы.
Дальше в работу вступают роторы.
Интеркулер охлаждает воздушные массы.
Впускной коллектор пропускает через себя холодный воздух. Но перед тем, как он попадет в него, воздушные массы проходят очистку через воздушные фильтрующие устройства.
Когда воздух будет набран до достаточного количества, клапан закроется.
Уже отработанные воздушные массы проходят в турбину силового агрегата внутреннего сгорания и давят на ротор.
Скорость вращения самой турбины и ее вала увеличивается до 1500 оборотов в секунду.

Таким образом за счет всех этих действий образовывается давление, которое и увеличивает мощность дизельного двигателя.

Интеркулер и форсунка

Интеркулер для двигателя на дизеле был создан, чтобы не подвергать каждодневному ремонту детали мотора. Детали двигателя при действии на них высоких температур подвергаются быстрому износу. Чтобы такого не происходило, были созданы интеркулера.

Топливо, подающееся через форсунки, правильно распределяется и в нужном количестве. Поэтому не происходит детонации при правильном расположении угла подачи.

Конструкция

Принцип работы дизельного двигателя заключается в преобразовании возвратно-поступательных движений кривошипно-шатунного механизма в механическую работу.

Способ приготовления и воспламенения топливной смеси – это то, чем отличается дизельный двигатель от бензинового. В камерах сгорания бензиновых моторов, приготовленная заранее топливно-воздушная смесь воспламеняется с помощью подаваемой свечой зажигания искры.

Особенность дизельного двигателя заключается в том, что смесеобразование происходит непосредственно в камере сгорания. Рабочий такт осуществляется путем впрыскивания под огромным давлением дозированной порции топлива. В конце такта сжатия реакция нагретого воздуха с дизтопливом приводит к воспламенению рабочей смеси.

Двухтактный дизельный двигатель имеет более узкую сферу применения.
Использование одноцилиндрового и многоцилиндрового дизелей такого типа имеет ряд конструктивных недостатков:

неэффективную продувку цилиндров;
повышенный расход масла при активном использовании;
залегание поршневых колец в условиях высокотемпературной эксплуатации и прочие.

Двухтактный дизельный двигатель с противоположным размещением поршневой группы имеет высокую первоначальную стоимость и очень сложен в обслуживании. Установка такого агрегата целесообразна лишь на морских судах. В таких условиях, благодаря небольшим габаритам, малой массе и большей мощности при идентичных оборотах и рабочем объеме, двухтактный дизельный двигатель более предпочтителен.

Одноцилиндровый агрегат внутреннего сгорания широко применяется в домашнем хозяйстве в качестве электрогенератора, двигателя для мотоблоков и самоходных шасси.

Такой тип получения энергии налагает определённые условия на устройство дизельного двигателя. Он не нуждается в бензонасосе, свечах, катушке зажигания, высоковольтных проводах и прочих узлах, жизненно необходимых для нормальной работы бензинового ДВС.

В нагнетании и подачи дизтоплива участвуют: топливный насос высокого давления и форсунки. Для облегчения холодного пуска современные моторы используют свечи накала, которые предварительно подогревают воздух в камере сгорания. Во многих автомобилях в баке устанавливается вспомогательный насос. Задача топливного насоса низкого давления в том, чтобы прокачать топливо от бака к топливной аппаратуре.

Неразделенная камера сгорания

Двигатели с непосредственным впрыском топлива (рис. 1) имеют более высокий КПД и работают экономичнее, чем двигатели с разделенными камерами, поэтому они используются на всех грузовых автомобилях и на большинстве новых легковых автомобилей.

Рис.11. Многострунный распылитель2. ‘ / образная выемка в поршне3. Штифтовая свеча накаливания

При непосредственном впрыске топливо сразу попадает в камеру сгорания 1 с ш-образной выемкой 2, находящейся в поршне, поэтому распылнвание, нагрев, испарение и смешивание топлива с воздухом должны быстро следовать друг за другом. При этом предъявляются высокие требования к подаче не только топлива, но и воздуха. Во время тактов впуска и сжатия в цилиндре благодаря специальной конструкции впускного канала в головке блока цилиндров возникает воздушный вихрь. Форма камеры сгорания также способствует вихревому движению воздуха в конце хода сжатия (т. е. к началу впрыскивания). Из различных видов выемок в поршне, образующих камеру сгорания, в разное время применявшихся при создании дизелей, в настоящее время широкое применение нашла ц-образная выемка в поршне. Топливо должно вводи 1Ы.И и камеру сгорания таким образом, чтобы, равномерно распределяясь по объему камеры, оно могло быстро перемешиваться с воздухом. Для этого, в отличие от дизеля с разделенными камерами сгорания, где используется форсунка со штифтовым распылителем, при непосредственном впрыске топлива применяется форсунка с многоструйным распылителем 1. Распространение его топливных факелов должно быть оптимизировано и согласовано с параметрами камеры сгорания. Давление впрыскивания при непосредственной подаче топлива очень высокое (до 2000 бар).На практике при непосредственном впрыске применяются два способа интенсификации смесеобразования:• за счет целенаправленного движения воздуха;• за счет впрыска топлива — без использования движения воздуха.

Во втором случае отсутствуют затраты энергии на завихрение воздуха на впуске, что уменьшает потери на газообмен и улучшает наполнение цилиндра. Использование этого способа, однако, предъявляет повышенные требовании к расположению и количеству отверстии в распылителе форсунки, а также к тонкости распыливання топлива, что определяется диаметром отверстии распылителя. Кроме того, для достижения малой продолжительности впрыскивания и хорошего распыликания топлива необходимо очень высокое давление впрыска.

Как все работает

У дизельного мотора при такте сжатия, когда поршень движется к ВМТ, объем в цилиндре быстро сокращается. В этот момент в камере сгорания находиться только воздух, он-то и сжимается, данный процесс называется тактом сжатия.

При подходе поршня к ВМТ, воздух сжимается на указанную в документации степень сжатия, в камеру сгорания под давлением подается топливо.

Смесь из топлива и воздуха из-за воздействия на нее высокого давления воспламеняется, значительно увеличивая давление внутри камеры, поршень в этот момент проходит ВМТ.

Образовавшееся в результате сгорания топливовоздушной смеси высокое давление начинает давить на днище поршня, заставляя его двигаться к НМТ.

Посредством шатуна поступательное движение поршня преобразовывается во вращательное движение колен. вала.

В данном случае давление, возникшее в результате воспламенения смеси, заставляет двигаться поршень к НМТ называется рабочим ходом. Рабочий ход является одним из тактов работы цилиндро-поршневой группы.

При такте сжатия как раз и важна степень сжатия. Чем она выше, тем более легче воспламениться горючая смесь и в более полной мере она сгорит, обеспечив большее давление.

При хорошем показателе степени сжатия дизельный мотор будет обеспечивать больший выход мощности при меньшем количестве сгораемого топлива.

Сейчасчитают 6 эффективных способов откачки лишнего масла из двигателя

912

Угорание масла в двигателе или как уменьшить «масложор» мотора

8.5k

Однако у дизельных силовых установок не зря имеется диапазон степени сжатия, за который выходить не рекомендуется.

Степень сжатия меньше 18:1 приводит к снижению мощностного показателя установки, при этом потребление топлива увеличивается.

Но и чрезмерная степень сжатия у мотора тоже сказывается нехорошо на двигателе, особенно дизельном. За счет увеличенных нагрузок, которые испытывают цилиндропоршневая группа, их ресурс очень быстро сокращается.

Увеличение сверх нормы степени сжатия может привести к прогоранию поршня, изгибу шатуна.

В некоторых случаях увеличение данного показателя приводит к взрыву силовой установки без возможности последующего восстановления.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Степень сжатия у водородных двигателей значительно больше

Теплообменники

Основным элементом отопительных котлов являются теплообменники. Именно теплообменники призваны передавать энергию от сгоревшего топлива к теплоносителю. Естественно для выполнения этой функции используется металл:

Сталь – теплообменники из стали просты в изготовлении, следовательно, недороги. Однако сталь ржавеет, поэтому срок службы стальных изделий невелик, а вес большой. КПД уступает всем прочим материалам. Стальные изделия предпочитают отечественные производители котлов;
Медь – очень удобный материал для теплообменника, не поддается коррозии, быстро нагревается и остывает

Медные теплообменники чаще всего используют в импортных котлах;
Чугун – также не подвержен коррозии, но из-за хрупкости и при недостаточно осторожной эксплуатации на нем появляются трещины. Трещины могут появиться и из-за неравномерного прогрева при образовании накипи во время длительной эксплуатации.

Оптимальная работа газового котла Узнайте — как установить автономное газовое отопление в квартире, насколько велика экономия при установке газового котлаВАЖНО! Обязательная промывка теплоносителя. Если носитель вода, то раз в год

Если антифриз, то раз в два года.

Открытая или закрытая камера сгорания котлов: преимущества

Начать размышления об особенностях этих систем следует с позитивного, то есть с их преимуществ.Достоинств у открытой камеры немало.

Бесшумная работа. Эксплуатация оборудования не связана с дискомфортом из-за издаваемых звуков, что особенно привлекает натур чувствительных, любящих тишину и спокойствие во всем.
Доступная цена. Более низкая стоимость по сравнению со вторым типом системы, что породило высокий спрос на них на территории СНГ.
Независимость от подачи электрической энергии. Это связано с тем, что вывод отработанных газов осуществляется естественным путем. Такая разница открытых и закрытых камер сгорания котлов вместе с доступной стоимостью очень важная для тех, кто ценит экономию или имеет ограниченные материальные возможности.
Ремонт таких систем обходится дешевле. Это объясняется простой конструкцией и отсутствием вентилятора-нагнетателя, который способен быстро поломаться.

Закрытые системы имеют не меньше преимуществ.

Экономия жилого пространства. Это связано с тем, что для системы не нужна котельная. Установка возможна практически везде, даже в санузле, главное, чтобы были соблюдены определенные требования. Такая разница закрытой и открытой камеры сгорания позволяет выбирать первый тип для установки там, где ценится каждый свободный сантиметр.

Безопасность. После отработки газ идет через трубку, со всех сторон охлаждаемой свежими воздушными массами. Остывание дыма осуществляется в процессе движения через коаксиальные трубы. Безопасность присутствует и в экологическом плане. Коэффициент полезного действия системы повышается с помощью коаксиального дымохода, способствующего хорошей переработке топлива.

Комфорт жильцов. Продукты сгорания не проникают в помещение, потому что успешно выходят через горизонтальный дымоход

Важно и то, что воздух для работы системы поступает не из комнаты.

Достоинства и недостатки дизелей

Главный плюс силового агрегата – мощное тяговое усилие во всем диапазоне оборотов коленчатого вала. Поскольку дизельное топливо воспламеняется от большого сжатия и сгорает внутри малого объема камеры, расширяющиеся газы гораздо сильнее толкают поршень независимо от частоты оборотов. Поэтому мотор хорошо «тянет» даже на холостом ходу.

Остальные преимущества дизелей заключаются в следующем:

более высокая эффективность сжигания горючего;
экономичность до 20% в сравнении с бензиновыми «собратьями»;
благодаря отсутствию системы зажигания повышается надежность эксплуатации;
по той же причине автомобиль способен преодолевать глубокие броды, не боясь попадания воды на свечи;
солярка дешевле бензина.

Двигатели, использующие дизельное топливо, устанавливаются на все коммерческие и грузовые транспортные средства. Также они незаменимы на настоящих внедорожниках, эксплуатируемых в тяжелых условиях.

В странах Западной Европы дизели приобрели большую популярность благодаря экономичности. Производители начали оснащать подобными моторами автомобили всех классов, в том числе малолитражки. Внедрение новых технических решений позволило избавиться от характерного «тракторного» звука, присущего старым иномаркам, хотя по уровню шума силовой агрегат все равно проигрывает бензиновому мотору.

Основные минусы дизельного двигателя выглядят следующим образом:

агрегат нельзя постоянно эксплуатировать на высоких оборотах;
чувствительность к солярке низкого качества;
шумность при работе;
дорогостоящий ремонт форсунок и ТНВД;
затрудненный пуск во время сильных морозов;
большое количество вредных выбросов.

Новый дизель, изготовленный после 2000 года, действительно работает тихо. Но по мере износа деталей ГРМ, клапанов и цилиндропоршневой группы звук усиливается, появляется знакомое тарахтение. А чтобы не терять мощность, водители стран бывшего СССР зачастую выбрасывают сажевые фильтры.

Камеры сгорания дизелей

У дизелей требования к форме камеры сгорания определяются процессом смесеобразования. Для создания рабочей смеси в них отводится очень малое время, так как почти сразу после начала впрыска топлива начинается сгорание, и остаток топлива подается уже в горящую среду. Каждая капля топлива должна войти в соприкосновение с воздухом как можно быстрее, чтобы выделение теплоты произошло в начале хода расширения.

Для удовлетворения этих требований необходимым является создание интенсивного направленного движения воздуха, но организовать этот процесс нужно так, чтобы с впрыскиваемым топливом смешалось необходимое для сгорания количество воздуха. Принципиально для этой цели существуют две возможности: направлять либо воздух к топливу, либо топливо к воздуху. У автомобильных дизелей используются оба способа.

В первом из них топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр несколькими струями (факелами), которые обдуваются вращающимся потоком воздуха. Скорость потока должна обеспечивать прохождение воздухом пути от одной струи к другой за время сгорания .

Число струй, однако, ограничено, и поэтому необходимое количество топлива должно впрыскиваться с определенной скоростью, чтобы обеспечивалось, его хорошее распыливание. Если топливо хорошо распылено, то оно быстро прогревается после впрыска в горячий воздух, и время, проходящее до его воспламенения (так называемая задержка воспламенения), уменьшается. Малое время задержки воспламенения нужно для того, чтобы количество топлива, поданного в камеру сгорания за этот период, не было настолько большим, чтобы после воспламенения вызвать резкое нарастание давления и большую жесткость работы двигателя. Регулирование процесса, сгорания может быть обеспечено законом подачи топлива в уже воспламененную среду.

Если скорость, время и количество подаваемого топлива определены, то можно рассчитать диаметр силовых отверстий распылителя форсунки, задавшись их числом. Для устранения опасности закоксовывания и обеспечения технологичности изготовления распылителей форсунок минимальный диаметр отверстий ограничивается 0,25—0,3 мм. Поэтому их число в автомобильных дизелях не превышает 4—5. В соответствии с этим должна быть установлена интенсивность вращения воздуха. Вращательное движение воздуха в цилиндре можно создать с помощью впускного канала тангенциальной или винтовой формы. Так же, как и у бензиновых двигателей, дополнительную турбулизацию заряда в дизеле можно создать в конце хода сжатия вытеснением воздуха из пространства между днищем поршня и головкой цилиндра.

Образование смеси с помощью второго способа — подвода топлива к воздуху — затруднено, если нельзя использовать большое число форсунок. У дизелей с разделенными камерами сгорания (предкамерных и вихрекамерных) впрыск осуществляется так, что все топливо подается во вспомогательную камеру малого объема, содержащую лишь часть воздуха, поступившего в цилиндр. При воспламенении топлива в этой камере давление повышается и вытесняет еще не сгоревшее топливо в объем основной камеры сгорания над поршнем, где сгорание завершается.

Рис. 5. Двигатель внутреннего сгорания фирмы Форд Проко

В двигателе Форд Проко топливо впрыскивается непосредственно в цилиндры
в направлении движения вихревого воздушного потока в камеру сгорания,
расположенную в головке поршня, вблизи запальной свечи.
Это обеспечивает более богатую смесь около свечи, в то время как в целом смесь,
подаваемая в цилиндры, бедна:
А — топливная форсунка; Б — свеча зажигания; В — камера сгорания в головке поршня, имеющая форму тела вращения Герона; Г — топливный насос под распределителем зажигания.

При такте впуска вихревого воздушного потока осуществляется во впускном канале специальной формы, к концу такта сжатия происходит впрыск топлива, а рядом с форсункой в направлении вращения потока рабочей смеси расположена свеча зажигания. Это позволяет двигателю работать с невысокими по сравнению с дизелями степенями сжатия, потому что воспламенение рабочей смеси осуществляется от свечи зажигания, а не от сжатия. При этом не требуется топливо с высоким октановым числом, так как возможность возникновения детонации исключена. Топливовоздушная смесь находится только в малом объеме около свечи зажигания, а в зонах, удаленных от нее, там, где возникает детонация, находится чистый воздух, и это исключает возникновение детонации. В этих зонах происходит догорание бедных смесей.

Однако система зажигания такого двигателя гораздо сложнее, чем дизельных двигателей, поэтому такой двигатель дороже. Что же касается содержания токсичных веществ в отработавших газах, то особых преимуществ по сравнению с дизелем не обнаружено.

Поделитесь этой страницей в соц. сетях или добавьте в закладки:

Другие материалы на сайте о двигателях:
	Двухтактный двигатель — принцип действия и устройство, преимущества и недостатки
	Уход за двигателем автомобиля: главные моменты
	Ремонт и диагностика дизельного двигателя
	Причины перегрева двигателя автомобиля

Турбодизель

Эффективным средством повышения мощности и гибкости работы является турбонаддув двигателя. Он позволяет подать в цилиндры дополнительное количество воздуха и соответственно увеличить подачу топлива на рабочем цикле, в результате чего увеличивается мощность двигателя.

Давление выхлопных газов дизеля в 1,5-2 раза выше, чем у бензинового мотора, что позволяет турбокомпрессору обеспечить эффективный наддув с самых низких оборотов, избежав свойственного бензиновым турбомоторам провала – “турбоямы”. Отсутствие дроссельной заслонки в дизеле позволяет обеспечить эффективное наполнение цилиндров на всех оборотах без применения сложной схемы управления турбокомпрессором.

На многих автомобилях устанавливается промежуточный охладитель наддуваемого воздуха – интеркулер, позволяющий поднять массовое наполнение цилиндров и на 15-20 % увеличить мощность. Наддув позволяет добиться одинаковой мощности с атмосферным мотором при меньшем рабочем объеме, а значит, снизить массу двигателя. Турбонаддув, помимо всего прочего, служит для автомобиля средством повышения “высотности” двигателя – в высокогорных районах, где атмосферному дизелю не хватает воздуха, наддув оптимизирует сгорание и позволяет уменьшить жесткость работы и потерю мощности.

В то же время турбодизель имеет и некоторые недостатки, связанные в основном с надежностью работы турбокомпрессора. Так, ресурс турбокомпрессора существенно меньше ресурса двигателя. Турбокомпрессор предъявляет жесткие требования к качеству моторного масла. Неисправный агрегат может полностью вывести из строя сам двигатель. Кроме того, собственный ресурс турбодизеля несколько ниже такого же атмосферного дизеля из-за большой степени форсирования. Такие двигатели имеют повышенную температуру газов в камере сгорания, и чтобы добиться надежной работы поршня, его приходится охлаждать маслом, подаваемым снизу через специальные форсунки.

Прогресс дизельных двигателей сегодня преследует две основные цели: увеличение мощности и уменьшение токсичности. Поэтому все современные легковые дизели имеют турбонаддув (самый эффективный способ увеличения мощности) и Соmmоn Rail.

Компаундный паровой двигатель

Упрощённая схема паровой компаунд-машины тройного расширения:Пар высокого давления (красный цвет) от котла проходит через двигатель, выходя в конденсатор при низком давлении (голубой цвет).

Большим минусом компаунд-машины, который выявило применение на паровозах, является невозможность трогания, если поршень в цилиндре высокого давления остановился в мертвой точке. Чтобы преодолеть этот недостаток паровозы с компаундной паровой машиной получили сложные приборы трогания, подающие кратковременно свежий пар сразу в два цилиндра.

На паровозах использовалось несколько вариантов компаундов:

цилиндры высокого и низкого давления располагаются параллельно один под другим снаружи рамы и работают на общий ползун. Данную схему имели паровозы американской постройки серий «B» и «X»;
цилиндры располагаются последовательно на общем длинном штоке (тандем-машина). По такой схеме строились российские паровозы серий «Р» и «П»;
Система де Глена — дополнительные цилиндры располагаются внутри рамы и работают на коленчатую ось. По данной схеме выпускались паровозы серии «У», а также опытный чехословацкий паровоз «18-01». В поздних сериях паровозов компаунд-машины не применялись из-за присущих им недостатков, добиваясь экономичности за счет перегрева пара.

Существенный вклад в изучение и применение паровой компаунд-машины на паровозах внёс российский инженер Александр Парфеньевич Бородин.