Энергетический баланс и ограничительные факторы рабочего процесса в двигателях с турбонаддувом (часть 2) |
Двигатели с турбонаддувом |
Смена знака qопределяется переходом от затраты работы в системах турбонаддува с низким эффективным КПД (60-е годы) к положительной работе при современных системах турбонаддува. Вклад улучшения индикаторного процесса в достигнутый значительный рост эффективности имел место лишь на первом этапе совершенствования двигателей с низким турбонаддувом, когда величина индикаторного КПД доводилась до 50 %. В дальнейшем решалась задача предотвращения снижения пj.при росте пк. В современных автомобильных дизелях величина степени повышения давление воздуха в компрессоре варьируется от 1,5 до 2.7 на номинальном режиме. Условно данный диапазон подразделяется на поддиапазоны: низкого (п < 1.7), среднего (п = 1.7...2,1) и высокого (п >> 2,0наддувов. Можно предвидеть сдвиг этих поддиапазонов в сторону увеличения пк . Рост пквызывая повышение давления конца сжатия р , приводит во избежание значительного проигрыша по величине т. к необходимости увеличения максимального давления цикла р. В течение рассматриваемого периода развития автомобильных дизелей с турбонаддувом уровень р возрос в зависимости от пк от 9,5...11 до 12...14 МПа. Как видно из развернутых индикаторных диаграмм дизелей 4Н13/14 на рис.2, рост я от 1,45 до 1,85 при повышении р от 0,765 до 0,96 МПа и неизменных размерах секций топливного насоса высокого давления привел к повышению р более чем на 30 %. Несмотря на совершенствование конструкции и технологии деталей, заметное повышение точности изготовления, литровая масса двигателя при росте увеличивается. Опережающий другие показатели прогресс в вопросах надежности двигателей позволяет рассчитывать на последующий рост р. Увеличение недостаточно для предотвращения снижения степени повышения давления при постоянном объеме, вследствие этого а также из-за снижения степени сжатия е в двигателях с наддувом увеличивается степень предварительного расширения. Реализуемые меры по улучшению индикаторного процесса, путем повышения энергии, минимизация продолжительности впрыскивания топлива, оптимизация аэродинамики заряда позволили сократить продолжительность активного тепловыделения. На рис. 3 показана кривая 3 тепловыделения [20] для высокофорсированного автомобильного дизеля с турбонаддувом. Как видно, продолжительность активного тепловыделения не превышает 40-50° угла поворота кривошипа коленчатого вала, что значительно ниже, чем у малофорсированных автомобильных дизелей предыдущего поколения. Newer news items:
Older news items:
|