Турбокомпаундный дизель – Основные средства

В переводе с английского слово compound означает «сложный», «составной». Компаундные паровые машины с последовательным сжатием пара и турбокомпаундные корабельные, а также авиационные двигатели внутреннего сгорания были первыми силовыми установками, где принцип более сложного использования сжатого газообразного рабочего тела, чем простое его сжатие, нашел применение и дал эффективный результат.

Автомобильные специалисты познакомились с применением турбокомпаундного наддува на грузовиках в 1991 г. после презентации нового дизеля DTC11 01 фирмы Scania для тяжелых магистральных тягачей. Именно эта система по сравнению с традиционным наддувом позволила при рабочем объеме 11 л увеличить мощность мотора на 5% – до 400 л.с. – вместе с соответствующим ростом крутящего момента. Казалось бы, в автомобилестроении появилось новое, прогрессивное направление развития двигателей. Однако на деле все оказалось не так просто: экономичность мотора оставляла желать лучшего, а его приспособляемость к изменению нагрузки оказалась недостаточной. Выпустив до 1996 г. 1 500 таких дизелей, Scania остановила производство, но не прекратила доводочные работы. Только спустя 10(!) лет новый компаундный турбонаддувный дизель появился на тяжелых грузовиках. Чем же он привлекателен для автомобилистов и как, собственно, устроен компаундный турбонаддув?

Как известно, КПД современного дизеля не превышает 44%. Оставшаяся часть энергии, заключенной в топливе, теряется вместе с отработавшими газами (примерно 35%) или уходит в систему охлаждения (21%). Лишь незначительная часть тепла из системы охлаждения используется для обогрева кабины. Температура отработавших газов на выходе из камеры сгорания достигает 700°С. После прохождения через турбокомпрессор она падает до 600оС. Потеря 100оС означает, что часть энергии ушла на вращение турбины. Как же рекуперировать оставшуюся часть энергии газов?

Инженеры Scania решили эту задачу, разместив после традиционного турбонагнетателя еще одну турбину – силовую. Она соединена с коленчатым валом дизеля двумя рядами прямозубых шестерен и промежуточной гидромуфтой. Многоступенчатость шестеренного привода объясняется тем, что турбина ежеминутно делает 50 тыс. оборотов, а коленвал вращается с частотой до 2 000 мин -1 . Что касается гидромуфты, то ее назначение – компенсация постоянного изменения оборотов двигателя и снижение крутильных колебаний. Пройдя через турбокомпрессор, отработавшие газы попадают на силовую турбину и теряя очередные 100°С температуры, раскручивают рабочее колесо. Так осуществляется дополнительная передача крутящего момента на коленчатый вал дизеля.

Выпустив на рынок новый турбокомпаундный 12-литровый 470-сильный дизель ДT12 02, отвечающий нормам Euro-3, фирма Scania снабдила его более совершенной системой впрыска HPI (High Pressure Injection), разработанной в сотрудничестве с компанией Cummins. Основа системы – новые насос-форсунки, для производства которых создано совместное предприятие Cummins-Scania High-Pressure Ingection LLC, в котором 30% акций принадлежит шведской стороне.

Главная «изюминка» новых насос-форсунок заключается в том, что управление впрыском осуществляет гидравлика, или, точнее, количество дизельного топлива, подаваемого в управляющий канал. Чем больше топлива под давлением 18 бар поступит в насос-форсунку по управляющему каналу, тем раньше начнется впрыск солярки в камеру сгорания под давлением 1 500 бар. В конструкции насос-форсунки сохраняется традиционный плунжер, приводимый от кулачкового вала, а «общее руководство» топливной аппаратурой осуществляет компьютер EDC (Electronic Diesel Control). По сравнению с традиционными индивидуальными насос-форсунками с непосредственным электронным управлением, новые, с «гидроприводом управления», работают значительно тише.

Сравнивая параметры нового турбокомпаундного дизеля ДT12 02 с «просто турбонаддувным» 420-сильным дизелем ДС12 01 отметим, что номинальная мощность выросла на 12%, а максимальный крутящий момент – на 10% при одинаковом минимальном удельном расходе топлива – 192 г/кВт.ч. При этом ДС12 01 из-за агрегата турбокомпаунда на 60 кг тяжелее и на 4 000 долларов дороже.

Испытания новых дизелей ДT12 02 проводились нетрадиционным способом – в них были задействованы транспортные компании из шести стран, представители которых вошли в группу технических разработчиков. С начала 1998 г. 25 грузовиков Scania R124 470 прошли более 6 млн. км по дорогам нескольких стран Европы. Инженеры Технического центра фирмы Scania в Седертелье постоянно следили за работой новых дизелей, поддерживая контакт с водителями тестируемых автомобилей по сотовой связи GSM.

Испытания дали интересные и обнадеживающие результаты. Оказалось, что 470-сильный дизель с высоким крутящим моментом на низких и средних оборотах стимулирует комфортный и экономичный стиль вождения. Число переключений передач для поддержания высокой средней скорости движения заметно снижается. Также пропадает необходимость разгоняться перед подъемом, превышая при этом установленное ограничение по скорости.

Все это способствует повышению безопасности движения, уменьшает эксплуатационные расходы, увеличивает срок службы автомобиля и снижает его вредное воздействие на окружающую среду. Создателей нового двигателя можно поздравить с большой удачей.

Журнал зарегистрирован в Комитете РФ по печати. Регистрационное свидетельство ПИ ФС 77—65322.

Материалы: http://os1.ru/article/7088-turbokompaundniy-dizel

Турбокомпаунд — что это и как трудится? В данной статье поведаем что такое турбомпаунд и принцип работы.

Цель создания турбокомпаунд — увеличение мощностных и эксплуатационных черт дизельных двигателей. Турбокомпаунд дает возможность приобрести дополнительную мощность, преобразуя «теряемую» энергию. Он трудится, преобразуя и применяя энергию, которая в другом случае была бы утрачена либо израсходована впустую.

Турбокомпаундный двигатель — хороший пример рециркуляции. Вместо того, дабы выбрасывать «отработанную энергию» в выхлопную трубу, вторая турбина, установленная за турбокомпрессором, приводимая в воздействие выхлопными газами, отбирает из этих газов дополнительное тепло.

Принцип работы турбокомпаунд

Турбина турбокомпаунда вращается со скоростью 55000 об/мин. Это перемещение передается через гидравлическую муфту и турбинные шестерни, а после этого через шестерни газораспределительного механизма на коленчатый вал. Передача вращения на них формирует нужную прибавку крутящего момента, что отражается и на трансформации крутящего момента на маховике.

Такая дополнительная тяга появляется без повышения расхода горючего.

Схема работы турбокомпаунд

• Выхлопные газы поступают из выпускного коллектора двигателя при температуре, близкой к 700° С.
• Выхлопные газы употребляются для привода классического турбокомпрессора, в котором энергия употребляется чтобы повысить эффективность сгорания горючего и, как следствие, мощности и крутящего момента двигателя. После этого выхлопные газы, вместо того, дабы впустую уйти в воздух, направляются в блок турбокомпаунда.
• На входе в блок турбокомпаунда выхлопные газы сохраняют большую температуру (около 600°С); их энергия употребляется для разгона второй турбины до 55000 об/мин. На выходе из данной турбины температура газов понижается до 500°С, по окончании чего они отводятся через простую совокупность выпуска и глушитель.
• Вращательное перемещение турбины передается через пара понижающих передаточных устройств — механические передачи и гидравлическую муфту. Гидравлическая муфта согласовывает турбины и вращения различные частоты маховика турбокомпаунда.
• К моменту передачи вращательного перемещения на маховик, частота вращения понижается приблизительно до 1900 об/мин.
• Вращательный момент на маховике возрастает, и вращение маховика делается более устойчивым и плавным.

Alessia Cara — How Far I'll Go (Official Video)

Подобранные для Вас, статьи:

Тормоза автомобиля — вещь необходимая и придумали их отнюдь не трусы. Поболтаем о тормозах автомобиля и разглядим принцип их работы и эксплуатации. Принцип работы тормозов автомобиля Принцип работы…

Среди всех электродвигателей направляться очень отметить асинхронный двигатель, принцип работы которого основан на сотрудничестве магнитных полей статора с электрическим током, наводящимся посредством…

Тот, кто имеет опыт вождения машин, точно не забывает «волшебное число» 10 000 как напоминание о том, что настало время регулировки ГРМ. Как раз таковой километраж нужно было…

DSG — коробка передач прямого переключения – так именуется механическая коробка , имеющая непроизвольный привод переключения передач и оборудованная двумя сцеплениями. Поведаем про принцип…

В данной статье поболтаем про основные принципы работы инжекторного двигателя и какая смесь считается стехиометрической. Топливовоздушная смесь Топливовоздушная смесь приготавливается вне…

Материалы: http://dream-service.ru/turbokompaund-chto-jeto-princip-raboty/

???? Турбокомпаунд — что это? Принцип работы

Турбокомпаунд — что это и как это работает? Даже не каждый автомеханик может ответить на этот вопрос, ведь понятие турбокомпаундного двигателя у нас не прижилось и мало известно специалистам. В данной статье мы расскажем что такое турбомпаунд и принцип его работы.

Турбокомпаундный двигатель (ТКД) — двигатель внутреннего сгорания, в котором мощность вырабатывается не только в цилиндро-поршневой группе, но и в силовой турбине. Возможны различные схемы расположения силовой турбины в силовой установке.

Цель создания турбокомпаунд — повышение мощностных и эксплуатационных характеристик дизельных двигателей. Турбокомпаунд позволяет получить дополнительную мощность, преобразуя «теряемую» энергию. Он работает, преобразуя и используя энергию, которая в противном случае была бы потеряна или израсходована впустую.

Турбокомпаундный двигатель — классический пример рециркуляции. Вместо того, чтобы выбрасывать «отработанную энергию» в выхлопную трубу, вторая турбина, установленная за турбокомпрессором, приводимая в действие выхлопными газами, отбирает из этих газов дополнительное тепло.

???? Принцип работы турбокомпаунда

Турбина турбокомпаунда вращается со скоростью 55000 об/мин. Это движение передается через турбинные шестерни и гидравлическую муфту, а затем через шестерни газораспределительного механизма на коленчатый вал. Передача вращения на них создает полезную прибавку крутящего момента, что отражается и на изменении крутящего момента на маховике. Такая дополнительная тяга возникает без увеличения расхода топлива.

???? Схема работы системы турбокомпаунд

• Выхлопные газы поступают из выпускного коллектора двигателя при температуре, близкой к 700° С.

• Выхлопные газы используются для привода традиционного турбокомпрессора, в котором энергия используется для повышения эффективности сгорания топлива и, как следствие, мощности и крутящего момента двигателя. вк.ком/autobap Затем выхлопные газы, вместо того, чтобы впустую уйти в атмосферу, направляются в блок турбокомпаунда.

• На входе в блок турбокомпаунда выхлопные газы сохраняют высокую температуру (около 600°С); их энергия используется для разгона второй турбины примерно до 55000 об/мин. На выходе из этой турбины температура газов снижается приблизительно до 500°С, после чего они отводятся через обычную систему выпуска и глушитель.

• Вращательное движение турбины передается через несколько понижающих передаточных устройств — механические передачи и гидравлическую муфту. Гидравлическая муфта согласовывает различные частоты вращения маховика и турбины турбокомпаунда.

• К моменту передачи вращательного движения на маховик, частота вращения снижается примерно до 1900 об/мин.

• Вращательный момент на маховике увеличивается, и вращение маховика становится более устойчивым и плавным.

Удачи на дорогах ????

???? Auto — Сообщество Автомобилистов!

Подпишись и следи за обновлениями — /autobap

Материалы: http://autoinff.ru/2017/01/%F0%9F%94%A7-turbokompaund-chto-yeto/