cоlombо » Пн янв 16, 2006 12:24 am
Вообще все что здесь написано, относится к двигателям с нагнетателем, но ведь понятно, что процессы происходящие в моторе при установке нагнетателя или турбины не отличаются, разница лишь в потере мощности на привод нагнетателя.
Необходимое при введении наддува снижение степени сжатия можно пояснить следующим примером: если двигатель удовлетворительно работал на данном топливе при степени сжатия 11 без наддува, то после перехода на принудительное питание под давлением 1 кгс/см.кв степень сжатия должна быть снижена до 7,8, а при 2 кгс/см.кв – до 6,3. Необходимое понижение степени сжатия может быть легко определено по формуле Помероя, полученной на основании экспериментальных данных,
ε1/ε2=√p2/p1
Где ε1 и ε2 – максимально допустимая степень сжатия при работе без наддува и после перехода на работу с наддувом; p1 – атмосферное давление, p2 – давление наддува абсолютное, кгс/см.кв (абсолютное)
Как известно, термический к.п.д. двигателя определяют по формуле
ηt=1-1/ εk-1,
где k – показатель линий сжатия и расширения.
После введения наддува при условии сохранения того же давления в конце степени сжатия, ограниченного детонационной стойкостью топлива, термический к.п.д. определяется выражением
ήt=1-(1/ε) k-1(ρ’a/ ρa) (k-1)/k
где ε – степень сжатия двигателя без наддува; ρ’a и ρa – давление в конце хода впуска с наддувом и без наддува.
На сколько наддув снижет ηt можно судить по таблице, где приведены значения ηt для двух исходных значений степени сжатия и двух показателей линий сжатия и расширения.
Значения термического к.п.д. при различных давления наддува и одинаковом давлении в конце ходя сжатия (по Бораччи)
Показатель линий сжатия и расширения Степень сжатия при отсутствии наддува Питание без наддува nt при давлении наддува, кгс/см2
0,5 1 1,5 2 2,5
1,41 8 0,574 0,52 0,48 0,42 0,40 0,37
7 0,550 0,48 0,45 0,38 0,36 0,33
1,30 8 0,547 0,51 0,47 0,41 0,39 0,36
7 0,506 0,44 0,42 0,36 0,35 0,33
Краткий вывод: следует заметить, что если даже не учитывать потерю мощности на привод нагнетателя, мощность двигателя все же не будет повышаться безгранично, так как чем сильнее сжимают горючую смесь в нагнетателе, тем меньшую степень сжатия можно использовать в двигателе при определенной детонационной стойкости топлива и, следовательно, в предельном случае все сжатие смеси происходит в нагнетателе, а степень сжатия (и степень расширения) двигателя равна единице; при этом мощности двигателя равна нулю.
Таким образом, улучшение наполнения при наддуве компенсирует ухудшение термического к.п.д. и затраты мощности на нагнетатель только до некоторого значения наддува.
Двигатель без наддува работает с более высоким механическим к.п.д. и высокой степенью сжатия; поэтому здесь обеспечены хорошее теплообразование и малый удельный расход топлива; мощность двигателя ограничена более низким коэффициентом наполнения.
Двигатель с наддувом посредством приводного нагнетателя работает с более низким механическим к.п.д. и низкой степенью сжатия , обусловливающей посредственной теплообразование и повышенный удельный расход топлива; при турбонаддуве механические потери меньше , но снижение степени сжатия также необходимо; вместе с тем любой способ наддува резко увеличивает коэффициент наполнения , чем определяется значительный общий расход топлива в единицу времени. Большой расход энергии (топлива) в данном случае обеспечивает высокую литровую мощность, несмотря на плохое теплоиспользование.