Газодинамические процессы в системах выпуска (часть 1) |
Двигатели с турбонаддувом |
Известно, что доля энергетического баланса двигателя, соответствующая энтальпии отработавших газов дизелей, соизмерима с полезной работой (см. рис.1). Поэтому использование даже небольшой части данной энергии может не только обеспечить турбонаддув, в том числе высокий, но и существенно повысить эферективный КПД двигателя. Немаловажный вклад в прирост т может оказать снижение доли механических потерь, в которых в качестве крупной компоненты включена затрата энергии на выпуск отработавших газов. Таким образом, роль совершенства процессов выпуска в формировании энергетических показателей и топливной экономичности весьма велика и в связи с тенденцией к повышению наддува должна повышаться. Между тем по своей природе процесс выпуска газов из цилиндра через клапан связан с потерей энергии вследствие интенсивных ударных потерь при истечении газа в надкритической стадии, а затем потерь типа Борда-Карно в подкритической стадии. На рис. 13 показана полученная в НАМИ путем фотосъемки на "теневой" установке Теплера методом «замораживания» структур практически мгновенная экспозиция структуры потока в выпускном патрубке в надкритической стадии истечения через кольцевую щель между клапаном и седлом. Обращает внимание наличие хаотической системы умельчающихся по мере удаления от щели пространственных скачков плотности газа, которая, по мере продвижения к выходному участку выпускного патрубка, приобретает вид "кашеобразной'' совокупности маломасштабных вихрей. Последние, очевидно, представляют проявление умельчающихся деформаций исходных, более крупных возмущений или вихрей. Фотографии не показывают проявлений крупных прямых или косых скачков уплотнений, признаков ударных волн. Этот факт хорошо согласуется с результатами осциллографирования параметров волнового процесса в коллекторах. Осциллограммы давления не показывают признаков наличия и продвижения ударных волн. По аналогии с измерениями волн во впускном тракте как на полноразмерном двигателе, так и на моделирующей установке была определена скорость пробега волн и их деформация. Последняя, как это показано на рис. 14 , была относительно незначительной, что является одним из признаков отсутствия ударных волн. Скорость пробега волн соответствовала скорости распространения в выпускных газах слабых возмущений, суммируемой со скоростью течения. Newer news items:
Older news items:
|