Применение перспективных транспортных двигателей

Отдельный карбюратор через впускной коллектор и отдельный впускной клапан подают обогащенную смесь в форкамеру, в которой установлена свеча зажигания. В форкамере смесь воспламеняется. Этим создаются благоприятные условия для воспламенения бедной смеси в основной камере сгорания от факела сгорающей богатой смеси. Обедненная смесь подается к основному впускному клапану от отдельного карбюратора через свой впускной коллектор.

Конструктивно двигатель внутреннего сгорания с форкамерно-факельным зажиганием несколько сложнее, чем обычный двигатель внутреннего сгорания, но токсичность его отработавших газов значительно ниже (например, выделение СО уменьшается в 2-2,5 раза). Уменьшается также на 8-10% расход топлива.

Разработан четырехцилиндровый двигатель внутреннего сгорания с форкамерно-факельным зажиганием, а также двигатель внутреннего сгорания с форкамерно-факельным зажиганием для автомобиля ЗИЛ-130. Однако перспективы применения этих двигателей внутреннего сгорания скорее связаны с легковыми автомобилями и грузовыми малой грузоподъемности. На всех автомобилях средней грузоподъемности целесообразнее применять дизельный двигатель внутреннего сгорания.

Автомобильные газотурбинные двигатели - относятся к двигателям с внешним подводом теплоты. Интерес к ним автомобилестроение проявляет давно. Но лишь в самое последнее время их появление на рынке стало реальностью. Слишком долго к автомобилю пытались приспособить уменьшенные модификации авиационных газовых турбин, упуская из вида почти все особенности автомобильных силовых установок и специфические требования к ним - многорежимность, небольшую стоимость, простоту обслуживания, сроки службы и многое другое. Практически не принималось во внимание и то очевидное обстоятельство, что во всех классах мощности газотурбинным двигателям противостоят прекрасно освоенные поршневые двигатели и для замены одних другими нужны весьма существенные выгоды.

Двигатели, способные удовлетворить этим требованиям, по своей тепломеханической схеме, параметрам, программам регулирования и конструкции оказались для газотурбостроения совершенно новыми. Широкий диапазон низких расходов топлива при использовании простых турбин и компрессоров удалось обеспечить только при помощи очень большой (0,85-0,9) степени регенерации теплоты отработавших газов: в этом случае допустимы невысокие степени повышения давления и, главное, относительно невысокая (~1270К) максимальная температура цикла. Ее увеличение до авиационного уровня (1470-1570 К) в автомобильных газотурбинных двигателях практически невозможно, так как высокотемпературные турбины с внутренним охлаждением очень дороги, а само такое охлаждение при небольших размерах турбинных лопаток малоэффективно.

Многорежимные компактные теплообменники, а также поворотные сопловые аппараты турбин, необходимые для реализации рациональных программ регулирования регенеративных двигателей, автомобильному газотрубостроению пришлось осваивать самостоятельно. Особенно трудной оказалась проблема теплообменников - они долгое время были практически неработоспособными. Решить ее полностью, особенно применительно к двигателям большой мощности (более 1000кВт), не удалось до сих пор, хотя за рубежом разработкой металлических и керамических теплообменников для автомобильных газотурбинных двигателей много лет занимаются крупные специальные фирмы. Одним из наиболее работоспособных является, по всей видимости, металлический вращающийся теплообменник Горьковского автозавода; его конструкция с самого начала была подчинена требованиям надежности и ресурса.

Применение теплообменника выявило целый ряд непредвиденных проблем. Выяснилось, что двигатель со встроенным теплообменником представляет собой мощный аккумулятор теплоты, существенно осложняющий работу многих узлов. Например, после остановки двигателя температура подшипников его ротора возрастает в течение 1,5-2 ч и, чтобы они не вышли из строя, через них необходимо 15-20мин прокачивать масло; нестационарные тепловые потоки на переходных режимах вызывают такое сильное коробление опор вращающегося теплообменника, что в нескольких конструкциях пришлось предусмотреть их жидкостное охлаждение.

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5

Еще статьи

Геоэкологическая характеристика предприятия ЗАО Зеленокумский хлебозавод
Хлеб - один из старейших приготавливаемых продуктов. Хлебные изделия являются одними из основных продуктов питания человека. В хлебе содержаться многие важнейшие пищевые вещества, необходимые человеку, среди них: белки, углеводы, витамины, минеральные вещества, пищевы ...