Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Как правильно эксплуатировать дизельный двигатель с турбиной


Как правильно эксплуатировать турбодизельный двигатель — DRIVE2

Прогресс уже давно не стоит на месте: прежние тихоходные, но шумные дизельные моторы стали работать тише, а мощи, и, соответственно, динамики у них прибавилось. Причем, заметный прорыв в этом направлении случился тогда, когда на дизельные силовые установки начали устанавливать турбонаддув. Сегодня множество автомобилей, оснащенных дизельными двигателями, имеют в конструкции турбину. Однако не все владельцы машин с такими агрегатами знают, как правильно эксплуатировать турбодизельный двигатель так, чтобы он прослужил как можно дольше. Мы подготовили восемь простых советов, которые помогут нынешним или потенциальным владельцам машин с подобными агрегатами не допускать просчетов в эксплуатации турбины.

Совет №1.
Держите уровень масла под контролем. Всем двигателям вообще, а рассматриваемому нами турбированному дизельному мотору в частности, не рекомендуется масляное голодание. Ведь масло в таком агрегате играет особую роль, смазывая подшипники скольжения и качения турбокомпрессора. Когда уровень моторного масла падает, подшипники не получают нужного количества смазки, что приводит к их скорому износу и выходу из строя. Поэтому рекомендуем как можно чаще проверять уровень масла в картере двигателя и при обнаружении дефицита смазки, немедленно доливать нужно количество. Кроме того, необходимо выяснить причину, по которой в системе падает уровень масла (это может быть загрязнение либо не герметичность масляной системы, выход из строя масляного насоса и прочее) и незамедлительно ее устранить.

Совет №2.
Используйте только качественное моторное масло. Раз уж приобрели автомобиль с турбодизельным двигателем, не скупитесь на заправку его качественным и рекомендованным производителем моторным маслом. Тут как в известной поговорке: сэкономите на рыбке, получите плохую юшку. Выше мы уже указали, какую роль играет моторное масло для турбины, поэтому заливать в двигатель абы какое масло – значит, заранее обрекать турбокомпрессор силовой установки своей машины на медленную смерть. Важно помнить: масла, рекомендованные для турбированных агрегатов, отличны по составу от обычных масел ввиду того, что при работе в турбине они подвержены воздействию куда больших температур и нагрузок, чем в атмосферном моторе. Еще один немаловажный аспект: крайне не рекомендуется смешивать разные по коэффициенту вязкости масла, например, доливать в двигатель масло 5w-30, если там уже было залито 10w-40.

Совет №3.
Следите за качеством дизельного топлива. Турбина дизельного двигателя чувствительна не только к качеству моторного масла, но и к качеству топлива, которым вы «кормите» свой автомобиль. При использовании горючего низкого качества вероятно засорение топливной системы двигателя, что, в свою очередь, сказывается на потере мощности двигателя, из-за чего турбина, чтобы восполнить этот пробел в оборотах, вынуждена работать на пределе мощности. А это может привести к сокращению срока ее эксплуатации. Поэтому рекомендуем по возможности заправляться только на проверенных АЗС. Если не уверены в качестве горючего, его лучше дополнительно отфильтровать.

Совет №4.
Избегайте перегазовок в момент запуска турбированного двигателя. Следовать этому совету нужно, прежде всего, тем владельцам машин, у которых не установлена система запуска/остановки двигателя Start&Stop. Дело в том, что при запуске двигателя масляные каналы еще не заполнены моторным маслом, при нажатии на педаль акселератора вы даете нагрузку на турбину, которая вращается практически без масла, вследствие чего быстро изнашиваются ее узлы (бронзо-графитовые подшипники скольжения и качения), что в конечном итоге приводит к выходу из строя турбокомпрессора.
Поэтому настоятельно рекомендуем подавать газ плавно, и некоторое время (в течение 5 минут максимум) после запуска дать двигателю поработать на холостых оборотах, а затем начать движение на низких оборотах, постепенно увеличивая нагрузку. Оговоримся, что это важно для двигателей, не оснащенных системой Start&Stop.

Совет №5.
Держите при езде средние обороты. Турбина двигателя – это агрегат, постоянно работающий при высоких нагрузках, поэтому ездить на автомобиле с таким агрегатом длительное время на низких оборотах нельзя. Вообще же рекомендуется несколько раз в неделю давать турбине мотора поработать на предельно высоких оборотах: таким образом, вы активируете процесс очистки системы наддува турбокомпрессора, что в дальнейшем поможет продлить срок эксплуатации агрегата. Важно избегать «перекручивания» турбины, то есть длительной езды на высоких оборотах. При этом ротор турбокомпрессора испытывает повышенные нагрузки, что приводит к дисбалансу в его работе и, как следствие, выходу из строя его узлов. Поэтому при езде на автомобиле с подобным типом мотора лучше всего придерживаться средних оборотов.

Совет №6.
Не глушите двигатель сразу после остановки автомобиля. Этот совет особенно важен для автолюбителей, чьи турбодизельные моторы не оснащены системой Start&Stop. Дело в том, что при незамедлительной остановке двигателя крыльчатки турбины еще продолжают вращаться, но масла, которые смазывает их, уже недостаточно, что приводит к перегреву узлов турбокомпрессора (ротора и подшипников). А это, в свою очередь, ведет к повышенному износу указанных частей турбины. Поэтому после остановки дайте поработать двигателю на холостых оборотах короткое (не более 5 минут) время. За это время турбина охладится и ее можно деактивировать.

Совет №7.
Избегайте длительной работы мотора на холостых оборотах. Для турбированного двигателя работа на холостых оборотах в течение 20-30 минут – смерти подобна. Дело в том, что при таком режиме работы двигателя может произойти закоксовка (проще говоря, засорение) турбины, а именно маслоотводящей трубки, привода изменения геометрии турбины. Также при длительной работе на холостых оборотах возможен подсос моторного масла в цилиндры двигателя, что может привести к выходу из строя компонентов цилиндропоршневой группы. Если вы все же держите мотор длительное время на холостом ходу, то советуем вам держать частоту вращения коленвала на 1200-1600 об./мин.

Совет №8.
Вовремя проводите техническое обслуживание автомобиля. Придерживайтесь рекомендованных производителем сроков замены моторного масла и фильтров, как масляного, так и воздушного. Помните, что для турбированного двигателя сроки прохождения ТО, как правило, короче, чем для атмосферного, так как турбина работает при более высоких нагрузках, чем обычный дизельный агрегат, и, следовательно, чаще нуждается в свежем масле и фильтрах.

Следование этим простым советам избавит владельцев автомобилей от дорогостоящего ремонта турбины.

Как работают 4 типа турбинных двигателей

Жить с полетной палубы

Газовые турбинные двигатели прошли долгий путь с 1903 года. Это был первый год, когда газовая турбина производила достаточно мощности, чтобы поддерживать свою работу. Проект был выполнен норвежским изобретателем Эгидусом Эллингом, и он произвел 11 лошадиных сил, что было огромным подвигом в то время.

В наши дни газотурбинные двигатели бывают всех форм и размеров, и большинство из них производят , что на больше, чем 11 лошадиных сил.Здесь представлены 4 основных типа турбинных двигателей, а также плюсы и минусы каждого.

1) Турбореактивный двигатель

Heinkel He 178, первый в мире турбореактивный самолет

турбореактивные двигатели были первыми изобретенными типами газотурбинных двигателей. И хотя они выглядят совершенно иначе, чем поршневые двигатели в вашем автомобиле или самолете, они работают по одной и той же теории: впуск , компрессия, мощность, выпуск .

Как работает турбореактивный двигатель?

Турбореактивные двигатели работают, пропуская воздух через 5 основных секций двигателя:

Шаг 1: Воздухозаборник
Воздухозаборник представляет собой трубу перед двигателем.Забор воздуха может выглядеть просто, но это невероятно важно. Задача впуска - плавно направлять воздух в лопатки компрессора. На низких скоростях он должен минимизировать потери воздушного потока в двигатель, а на сверхзвуковых скоростях он должен замедлять воздушный поток ниже Маха 1 (воздух, поступающий в турбореактивный двигатель, должен быть дозвуковым, независимо от того, насколько быстро летит самолет ).

Шаг 2: Компрессор
Компрессор приводится в действие турбиной в задней части двигателя, и его работа заключается в сжатии поступающего воздуха, что значительно увеличивает давление воздуха.Компрессор представляет собой серию «вентиляторов», каждый из которых имеет все меньшие и меньшие лопасти. Когда воздух проходит через каждую ступень компрессора, он становится более сжатым.
Шаг 3: Камера сгорания
Далее идет камера сгорания, где волшебство действительно начинает происходить. Воздух высокого давления объединяется с топливом, и смесь воспламеняется. Когда топливно-воздушная смесь горит, она движется через двигатель к турбине. Турбореактивные двигатели работают очень обедненно, приблизительно с 50 частями воздуха на каждую 1 часть топлива (большинство поршневых двигателей работают в диапазоне от 6 до 1 до 18 до 1).Одна из главных причин, по которой турбины работают в таком наклоне, заключается в том, что для охлаждения турбореактивного двигателя необходим дополнительный поток воздуха.
Шаг 4: Турбина
Турбина - это еще одна серия «вентиляторов», которые работают как ветряная мельница, поглощая энергию высокоскоростного воздуха, проходящего через нее. Лопатки турбины соединены с валом и вращают его, который также соединен с лопатками компрессора в передней части двигателя. «Круг жизни» турбореактивного двигателя почти завершен.

Шаг 5: Выхлоп (он же «Я отсюда!»)
Высокоскоростная сгоревшая топливно-воздушная смесь выходит из двигателя через выпускную форсунку.Когда высокоскоростной воздух выходит из задней части двигателя, он создает тягу и толкает самолет (или все, к чему он прикреплен) вперед.

Турбореактивный вынос:

  • Плюсы:
    • Относительно простой дизайн
    • Способный к очень высоким скоростям
    • Занимает мало места
  • Минусы:
    • Высокий расход топлива
    • Громко
    • Плохая производительность на низких скоростях

2) Турбовинтовой двигатель

Жить с полетной палубы

King Air с турбовинтовыми двигателями

Следующие три типа турбинных двигателей - это все формы турбореактивного двигателя, и мы начнем с турбовинтового двигателя.Турбовинтовой двигатель представляет собой турбореактивный двигатель, соединенный с пропеллером через систему зацепления.

Как работает турбовинтовой двигатель?

Шаг 1 : турбореактивный двигатель вращает вал, который соединен с коробкой передач

Шаг 2 : коробка передач замедляет вращение, а самая медленная передача соединяется с винтом

Шаг 3 : Пропеллер вращается по воздуху, создавая тягу точно так же, как ваша Cessna 172

Разборка турбовинтового двигателя:

  • Плюсы:
    • Очень экономичный расход топлива
    • Наиболее эффективен на средней скорости между 250-400 узлами
    • Наиболее эффективен на средних высотах от 18 000 до 30 000 футов
  • Минусы:
    • Ограниченная прямая скорость полета
    • Системы передачи тяжелы и могут сломаться

3) Турбовентиляторный двигатель

Жить с полетной палубы

Некоторые широкофюзеляжные турбовентиляторные двигатели могут производить более 100 000 фунтов тяги.

Турбовентиляторы

объединяют лучшее из обоих миров между турбореактивными двигателями и турбовинтовыми двигателями.И вы, вероятно, увидите эти двигатели, когда отправитесь в аэропорт на следующий рейс.

Как работает турбовентилятор?

Турбовентиляторы работают, прикрепляя канальный вентилятор к передней части турбореактивного двигателя. Вентилятор создает дополнительную тягу, помогает охлаждать двигатель и снижает уровень шума двигателя.

Шаг 1 : Входящий воздух делится на два отдельных потока. Один поток обтекает двигатель (обводной воздух), а другой - через сердечник двигателя.

Шаг 2 : Обводной воздух проходит вокруг двигателя и ускоряется канальным вентилятором, создавая дополнительную тягу.

Шаг 3 : Воздух проходит через турбореактивный двигатель, продолжая создавать тягу.

Турбофан вынос:

  • Плюсы:
    • Экономия топлива
    • тише турбореактивных
    • Они выглядят потрясающе
  • Минусы:
    • Тяжелее турбореактивных
    • Большая лобовая площадь, чем у турбореактивных двигателей
    • Неэффективно на очень больших высотах

Турбовентилятор Pratt & Whitney F100 с форсажной камерой F-16

4) Турбовальный двигатель

Вертолет Bell 206 с турбовальным двигателем

Турбовальные двигатели

в основном используются на вертолетах.Самое большое различие между турбовальными и турбореактивными двигателями заключается в том, что турбовальные двигатели используют большую часть своей мощности для вращения турбины, а не для создания тяги в задней части двигателя.

Как работает турбовальный вал?

Турбовальные валы - это, по сути, турбореактивный двигатель с большим валом, соединенным с задней его частью. А поскольку большинство этих двигателей используются на вертолетах, этот вал соединен с лопастью ротора.

Шаг 1 : Двигатель по большей части работает как турбореактивный двигатель.

Шаг 2 : Приводной вал, прикрепленный к турбине, приводит в действие трансмиссию.

Шаг 3 : коробка передач передает вращение от вала к лопасти ротора.

Шаг 4 : Вертолет с помощью неизвестных и магических средств способен летать по небу.

Вывод турбовального вала:

  • Плюсы:
    • Гораздо более высокое отношение мощности к весу, чем у поршневых двигателей
    • Обычно меньше поршневых двигателей
  • Минусы:
    • Громко
    • Зубчатые передачи, соединенные с валом, могут быть сложными и выходить из строя

4 типа двигателей, основанные на одной базовой концепции

Газотурбинные двигатели прошли долгий путь за последние 100 лет.И хотя турбореактивные двигатели, турбовинтовые турбовентиляторы, турбовентиляторы и турбовалы имеют свои различия, они по сути производят мощность одинаково: впуск, сжатие, мощность и выхлоп.


Станьте лучшим пилотом.
Подпишитесь, чтобы получать последние видео, статьи и тесты, которые сделают вас умнее, безопаснее пилота.


,Двигатель внутреннего сгорания

против газовой турбины - преимущества модульности

  • Домой
  • морской
  • энергии
    • На пути к 100% возобновляемой энергии
    • Исследуйте решения
    • Работать и поддерживать
    • Решения по отраслям
    • Выучить больше
      • Технические сравнения
      • Ссылки
        • Независимые производители электроэнергии
        • Горное дело и цемент
        • Нефтяной газ
          • Tornio Manga LNG Terminal, Торнио, Финляндия
        • Другие промышленные
        • коммунальные услуги
          • Alteo Group, Венгрия
          • Станция Антилопы, Техас, США
          • Арун, Суматра, Индонезия
          • Centrica, Великобритания
          • ДРЕВАГ, Германия
          • Станция генерации Эклутна Палмер, Аляска, США
          • Калум 5, Гвинейская Республика
          • Kiisa ERPP I & II
          • Кипеву II-III, Кения
          • Крафтверке Майнц-Висбаден АГ
          • Макухари, Япония
          • Маркетт Энерджи Центр, США
          • Станция Пирсолл, Техас, США
          • Песанггаран, Бали
          • Port Westward Unit 2, Портленд, штат Орегон, США
          • Восточный Тимор, Индонезия
          • Woodland 3 Generation Station, Модесто, Калифорния, США
          • Пуэнт Монье, Маврикий
          • Pivot Power, Великобритания
          • Бенндейл, Миссисипи, США
          • AGL Energy Limited, Австралия Электростанция Barker Inlet, Австралия
          • Грасиоза, Азорские острова, Португалия
          • Бремен, Германия
      • Электростанция селектор
      • Загрузки
      • Записи вебинара
  • Служба поддержки
  • Около
  • Карьера
  • инвесторы
    • Wärtsilä как инвестиция
.

Газотурбинный двигатель | Британика

Газотурбинный двигатель , любой двигатель внутреннего сгорания, использующий газ в качестве рабочей жидкости, используемой для вращения турбины. Термин также обычно используется для описания полного двигателя внутреннего сгорания, состоящего по меньшей мере из компрессора, камеры сгорания и турбины.

Общая характеристика

Полезная работа или тяговое усилие могут быть получены от газотурбинного двигателя. Он может приводить в действие генератор, насос или пропеллер или, в случае чисто реактивного авиационного двигателя, развивать тягу, ускоряя поток выхлопных газов турбины через сопло.Такой двигатель может производить большие объемы мощности, который при той же мощности намного меньше и легче, чем поршневой двигатель внутреннего сгорания. Поршневые двигатели зависят от движения поршня вверх-вниз, который затем должен быть преобразован во вращательное движение с помощью коленчатого вала, в то время как газовая турбина поставляет мощность вращающегося вала напрямую. Хотя концептуально газотурбинный двигатель является простым устройством, компоненты для эффективного блока должны быть тщательно спроектированы и изготовлены из дорогостоящих материалов из-за высоких температур и напряжений, возникающих во время работы.Таким образом, газотурбинные двигательные установки обычно ограничиваются большими единицами, где они становятся экономически эффективными.

Газотурбинный двигатель, циклы

Большинство газовых турбин работают в открытом цикле, в котором воздух отбирается из атмосферы, сжимается в центробежном или осевом компрессоре, а затем подается в камеру сгорания. Здесь топливо добавляется и сжигается при практически постоянном давлении с частью воздуха. Дополнительный сжатый воздух, который обходит вокруг секции горения и затем смешивается с очень горячими газами сгорания, необходим для поддержания достаточно низкой температуры на выходе из камеры сгорания (по сути, входа турбины), чтобы турбина могла работать непрерывно.Если установка предназначена для выработки мощности на валу, продукты сгорания (в основном воздух) расширяются в турбине до атмосферного давления. Большая часть мощности турбины требуется для работы компрессора; только остаток доступен для подачи работы вала на генератор, насос или другое устройство. В реактивном двигателе турбина спроектирована так, чтобы обеспечить достаточную мощность для привода компрессора и вспомогательных устройств. Затем поток газа покидает турбину при промежуточном давлении (выше местного атмосферного давления) и подается через сопло для создания тяги.

Газотурбинный двигатель постоянного давления с открытым циклом. Encyclopædia Britannica, Inc.

Идеализированный газотурбинный двигатель, работающий без каких-либо потерь в этом простом цикле Брайтона, рассматривается в первую очередь. Если, например, воздух поступает в компрессор при 15 ° C и атмосферном давлении и сжимается до одного мегапаскаля, он затем поглощает тепло из топлива при постоянном давлении до тех пор, пока температура не достигнет 1100 ° C, а затем расширится через турбину до атмосферного. давление.Для этого идеализированного блока потребовалась бы мощность турбины 1,68 кВт на каждый киловатт полезной мощности, а 0,68 кВт потреблялось для привода компрессора. Тепловая эффективность установки (чистая произведенная работа, деленная на энергию, добавленную через топливо) составила бы 48 процентов.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 года с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

Фактическая производительность в открытом цикле

Если для агрегата, работающего между теми же пределами давления и температуры, компрессор и турбина работают только на 80 процентов ( i.например, работа идеального компрессора равна 0,8 раза фактической работы, в то время как фактическая мощность турбины в 0,8 раза превышает идеальную производительность), ситуация резко меняется, даже если все другие компоненты остаются идеальными. Для каждого произведенного киловатта полезной мощности турбина должна теперь производить 2,71 киловатта, в то время как работа компрессора становится 1,71 киловатта. Тепловая эффективность падает до 25,9 процента. Это иллюстрирует важность высокоэффективных компрессоров и турбин. Исторически сложность создания эффективных компрессоров, даже больше, чем эффективных турбин, задерживала разработку газотурбинного двигателя.Современные агрегаты могут иметь КПД компрессора 86–88% и КПД турбины 88–90% в проектных условиях.

Эффективность и выходную мощность можно повысить, повысив температуру на входе в турбину. Однако все материалы теряют прочность при очень высоких температурах, и поскольку лопатки турбины движутся с высокой скоростью и подвергаются сильным центробежным напряжениям, температура на входе в турбину выше 1100 ° C требует специального охлаждения лопаток. Можно показать, что для каждой максимальной температуры на входе в турбину также существует оптимальный коэффициент давления.Современные авиационные газовые турбины с лопастным охлаждением работают при температуре на входе в турбину выше 1370 ° С и при давлениях около 30: 1.

Переохлаждение, подогрев и регенерация

В авиационных газотурбинных двигателях следует обратить внимание на массу и диаметр. Это не позволяет добавлять больше оборудования для улучшения производительности. Соответственно, двигатели для коммерческих самолетов работают по простому циклу Брайтона, идеализированному выше. Эти ограничения не распространяются на стационарные газовые турбины, в которые могут быть добавлены компоненты для повышения эффективности.Улучшения могут включать (1) уменьшение компрессионной работы при промежуточном охлаждении, (2) увеличение мощности турбины путем повторного нагрева после частичного расширения или (3) уменьшение расхода топлива при регенерации.

Первое улучшение будет включать сжатие воздуха при почти постоянной температуре. Хотя это не может быть достигнуто на практике, оно может быть аппроксимировано промежуточным охлаждением (то есть , то есть , путем сжатия воздуха в два или более этапа и водяного охлаждения между этапами до его первоначальной температуры).Охлаждение уменьшает объем воздуха, который необходимо обрабатывать, а вместе с ним и работу сжатия.

Второе усовершенствование включает в себя подогрев воздуха после частичного расширения через турбину высокого давления во втором наборе камер сгорания перед подачей его в турбину низкого давления для окончательного расширения. Этот процесс похож на подогрев, используемый в паровой турбине.

Оба подхода требуют значительного дополнительного оборудования и используются реже, чем третье усовершенствование.Здесь горячие отработавшие газы из турбины пропускаются через теплообменник или регенератор, чтобы повысить температуру воздуха, выходящего из компрессора до сгорания. Это уменьшает количество топлива, необходимое для достижения желаемой температуры на входе в турбину. Повышение эффективности, однако, связано с большим увеличением первоначальных затрат и будет экономичным только для агрегатов, которые работают почти непрерывно.


Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020
Карта сайта, XML.