Главная       Продать работу       Заказать работу       Блог       Контакты       Оплата       О нас       Как мы работаем       Регистрация       Вход в кабинет
Тех. дипломные работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   электроснабжение
   пищевая промышленность
   водоснабжение
   газоснабжение
   автоматизация
   теплоснабжение
   холодильники
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. курсовые работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   детали машин
   электроснабжение
   газоснабжение
   водоснабжение
   пищевая промышленность
   автоматизация
   теплоснабжение
   ТММ
   ВСТИ
   гидравлика и пневматика
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. дополнения
   Отчеты
   Расчетно-графические работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Чертежи и 3D моделирование
   Тех. soft
   Рефераты
   Общий раздел
   Технологический раздел
   Конструкторский раздел
   Эксплуатационный раздел
   БЖД раздел
   Экономический раздел
   Экологический раздел
   Автоматизация раздел
   Расчетные работы

Гум. дипломные работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. курсовые работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. дополнения
   Отчеты
   Расчетные работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Сочинения
   Гум. soft
   Рефераты

Рефераты
   Авиация и космонавтика
   Административное право
   Арбитражный процесс
   Архитектура
   Астрология
   Астрономия
   Банковское дело
   Безопасность жизнедеятельнос
   Биографии
   Биология
   Биология и химия
   Биржевое дело
   Ботаника и сельское хоз-во
   Бухгалтерский учет и аудит
   Валютные отношения
   Ветеринария
   Военная кафедра
   ГДЗ
   География
   Геодезия
   Геология
   Геополитика
   Государство и право
   Гражданское право и процесс
   Делопроизводство
   Деньги и кредит
   ЕГЭ
   Естествознание
   Журналистика
   ЗНО
   Зоология
   Издательское дело и полиграф
   Инвестиции
   Иностранный язык
   Информатика
   Информатика, программировани
   Исторические личности
   История
   История техники
   Кибернетика
   Коммуникации и связь
   Компьютерные науки
   Косметология
   Краеведение и этнография
   Краткое содержание произведе
   Криминалистика
   Криминология
   Криптология
   Кулинария
   Культура и искусство
   Культурология
   Литература : зарубежная
   Литература и русский язык
   Логика
   Логистика
   Маркетинг
   Математика
   Медицина, здоровье
   Медицинские науки
   Международное публичное прав
   Международное частное право
   Международные отношения
   Менеджмент
   Металлургия
   Москвоведение
   Музыка
   Муниципальное право
   Налоги, налогообложение
   Наука и техника
   Начертательная геометрия
   Оккультизм и уфология
   Остальные рефераты
   Педагогика
   Политология
   Право
   Право, юриспруденция
   Предпринимательство
   Прикладные науки
   Промышленность, производство
   Психология
   психология, педагогика
   Радиоэлектроника
   Реклама
   Религия и мифология
   Риторика
   Сексология
   Социология
   Статистика
   Страхование
   Строительные науки
   Строительство
   Схемотехника
   Таможенная система
   Теория государства и права
   Теория организации
   Теплотехника
   Технология
   Товароведение
   Транспорт
   Трудовое право
   Туризм
   Уголовное право и процесс
   Управление
   Управленческие науки
   Физика
   Физкультура и спорт
   Философия
   Финансовые науки
   Финансы
   Фотография
   Химия
   Хозяйственное право
   Цифровые устройства
   Экологическое право
   Экология
   Экономика
   Экономико-математическое мод
   Экономическая география
   Экономическая теория
   Этика
   Юриспруденция
   Языковедение
   Языкознание, филология

Главная > Тех. дополнения > Рефераты
Название:
Обзор существующих систем наддува ДВС

Тип: Рефераты
Категория: Тех. дополнения
Подкатегория: Рефераты

Цена:
1 грн



Подробное описание:

Обзор существующих систем наддува ДВС

Следующим важным направлением улучшения энергетических Показателей двигателя являются повышение степени сжатия, применением наддува.

Форсирование двигателя возможно по среднему эффективному давлению . Для этого необходимо увеличить цикловую подачу топлива и количество воздуха, подаваемого в цилиндр под давлением за счёт повышения его плотности. Такой способ повышения давления называется наддувом.

 Возможности по всасыванию воздуха  у двигателя ограничены (даже при применении фильтров с нулевым сопротивлением). Поэтому и нашло применение наддува в двигателе.

Наддув с механическим приводов нагнетателя/компрессора.

Привод-это самое важное, можно сказать, принципиальное отличие механических нагнетателей от "турбо". Именно схема привода в значительной мере определяет характеристики и области применения тех или иных конструкций. Для данной конструкции присуща замедленная реакция. Как следует из определения, механический нагнетатель/компрессор - роторный, спиральный или центробежный - имеет механический привод, который осуществляется ремнем от коленвала двигателя (иногда через промежуточные шкивы).

Такие нагнетатели имеют линейные характеристики, обороты компрессора увеличиваются синхронно с оборотами коленчатого вала, пропорционально растет подача воздуха, и кривая крутящего момента двигателя, практически не меняя свою форму, равномерно перемещается вверх. Оба типа компрессоров весьма эффективны с самых низких оборотов Рабочая частота вращения обычно 12-14 тыс. оборотов, но может доходить до 25 000 мин-1. (Стоит заметить что компания Mercedes-Benz одна из первых начала использовать компрессора в своих автомобилях, при чем предпочтение они отдали именно роторным конструкциям.)

Механический центробежный компрессор

Механический центробежный компрессор конструктивно наиболее прост и компактен. Правда, тут требуется промежуточное механическое устройство для повышения числа оборотов ротора (обычный диапазон - до 100000 мин-1.). Производительность нелинейная - чем выше частота вращения, тем больше воздуха подается за каждый оборот. На низких оборотах эффективность практически нулевая, поэтому увеличения крутящего момента ожидать не приходится.

Турбокомпрессор/турбонагнетатель

В последнее время большинство ведущих фирм при выпуске новой модели двигателей предусматриваем создание их модификаций с наддувом. Существовавшие ранее проблемы по герметизации карбюраторной системы питания и дозированию топлива при переходе на системы с распределенным впрыскиванием бензина в основном отпали. Поэтому сейчас выпускаются двигателя с наддувом только в сочетании с системой впрыскивания топлива. Однако остались проблемы, присущие всем двигателям с наддувом: необходимость охлаждения наддувочного воздуха, снижение степени сжатия для предотвращения аномальных процессов сгорания и соответствующее ухудшение экономических показателей на частичных нагрузках, обеспечение надежности двигателя при увеличении нагрузок на несущие детали двигателя, повышение потерь с охлаждающей жидкостью, увеличение выброса оксидов азота. Существуют три основных типа систем наддува: турбонаддув, нагнетатель с механическим приводом и система с волновым обменником давления типа Компрекс, Большинство модификаций форсированных серийных бензиновых двигателей выполняются с турбонаддувом. При этом не требуется изменять конструкцию базового двигателя для привода нагнетателя. Использование энергии отработавших газов не вызывает увеличения внутренних потерь на привод нагнетателя. Основным недостатком турбонагнетателя является инерционность его ротора. Это сказывается на динамике автомобиля при разгоне, особенно у бензиновых двигателей, работающих при минимальной частоте вращения холостого хода на режиме глубокого дросселирования и, следовательно, ротор нагнетателя за доли секунды должен разогнаться от минимальной частоты вращения до 120000 - 150000 мин-1. Максимально допустимая частота вращения ротора доходит до 200000 мин-1. При резком закрытии дроссельной заслонки происходит увеличение перепада давления, что приводит к повышению частоты вращения ротора и компрессор может оказаться в помпажном режиме работы. Одним из способов устранения этих недостатков является установка перепускного клапана между воздушными каналами до и после компрессора. Существуют две схемы рас расположения элементов впускной системы с установкой дроссельной: заслонки до и после турбонагнетателя. При положении дроссельной заслонки перед турбонагнетателем частота вращения его ротора выше, поэтому при ее резком открытии время выхода на рабочие режимы сокращается и, соответственно, улучшается динамика разгона автомобиля. С целью уменьшения момента инерции ротора он иногда выполняется из титана вместо никелевого сплава, что позволяет облегчить его примерно на 40%. Регулирование давления наддува; может производиться не только перепуском воздуха, но и перепуском отработавших газов, в обход турбины через специальный клапан, управляемый электронным блоком по сигналу от датчика детонации.

КПД компрессора находится в пределах 0.7-0.74, а турбины 0.76; Однако в отдельных случаях за счет оптимизации геометрии колес компрессора КПД удается увеличить до 0,82…0,83. Степень повышения давления зависит от расхода воздуха через компрессор и находится и пределах 2,1 до 2,8.

Важной проблемой при совершенствовании турбокомпрессора является разработка новых типов подшипников, которые можно классифицировать следующим образом:

Подшипники двух первых групп относительно просты по конструкции, но у них повышенные потери на трение. Применение подшипников качения с фитильной смазкой уменьшает угар масла, упрощается узел уплотнения, снижаются потери на трение. Газовые подшипники имеют высокий механический КПД, но требуют источника сжатого воздуха.

Отдельную группу представляют системы с механическим приводом в сочетании с приводом через вариатор, изменяющий передаточное число, с использованием электромагнитных и других типов муфт для отключения нагнетателя. Механический привод используется для нагнетателей следующих типов:

Роторные нагнетатели типа Руте могут обеспечивать достаточно высокое давление (до 3 бар и выше). Поэтому они применяются в основном для двухтактных двигателей, чтобы обеспечить высокую эффективность продувки. Роторнопоршневые нагнетатели с внутренней осью имеют достаточно высокий КПД (от 0,63 до 0,69). Разработанная фирмой Pierburg серия нагнетателей имеет один диаметр наружного ротора (100 мм) и роторы различной длины (от 90 до 200 мм) при относительно невысокой массе (от 5,7 до 10,7 кг). При номинальном числе оборотов ротора (12000 об/мин) они, соответственно, обеспечивают производительность от 400 до 1050 кг/ч. Номинальная мощность двигателей с этими нагнетателями находится в пределах от 104 до 272 кВт.

Существуют центробежные нагнетатели с механическим приводом. Чтобы обеспечить высокую частоту вращения крыльчатки компрессора (до 80000 мин-1), передаточное число редуктора для их привода приходится увеличивать до 1:15. Фирмой ZF для этого используется многоступенчатая планетарная передача и электромагнитная муфта сцепления.

Лопаточные нагнетатели применяются в системах с невысоким давлением, например для подачи дополнительного воздуха в выпускную систему двигателя с окислительным нейтрализатором или в двухтактных двигателях с кривошипнокамерной продувкой. При повышении давления воздуха увеличивается давление на лопатки, что приводит к их поломке.

Устройство гибридного акустического наддува двигателя

Номер публикации:

Двигатель внутреннего сгорания содержит, по меньшей мере, один дополнительный акустический излучатель, связанный с системой формирования амплитудно-частотных характеристик активного акустического наддува излучающий звук в систему впуска двигателя таким образом, чтобы достичь максимального эффекта усиления давления потока  газа при поступлении заряда газовоздушной смеси в цилиндр двигателя при впуске либо разрежении вблизи выпускного клапана в конце процесса выпуска в момент перекрытия клапанов путем интерференции или суперпозиции волн давлении основного  воздушного потока, поступающего в систему впуска, и звукового давления, создаваемого устройством акустического наддува, при этом необходимые для достижения эффекта амплитудно-частотные характеристики излучателя звука вырабатываются системой формирования амплитудно-частотных характеристик активного акустического наддува и подаются на излучатель в заданный момент времени, при этом геометрические, акустические и иные характеристики элементов системы впуска двигателя подобраны таким образом, чтобы обеспечить максимальную эффективность наддува в сочетании характеристик данных пассивных элементов с активным акустическим излучением или путем гибридного акустического наддува, при этом вышеназванное устройство наддува связано с датчиком режима работы двигателя, а активный излучатель звука имеет такое местоположение и такие акустические  характеристики, что в сочетании с характеристиками пассивных элементов системы впуска двигателя внутреннего сгорания при максимальном эффекте наддува.

Обеспечиваются минимальные энергозатраты на формирование активного акустического излучения, максимальная помехозащищенность к воздействию внешних факторов, отсутствие нежелательных резонансных и других негативных явлений, снижающих эффективность наддува. Активный акустический излучатель (рисунок 1.4) может излучать звук во впускной коллектор через дополнительные трубопроводы с характеристиками, необходимыми для получения максимального эффекта наддува. Изобретение обеспечивает повышение эффективности наддува.

Сущность изобретения заключается в том, что акустический (волновой) наддув двигателя внутреннего сгорания заключается в излучении звука в систему впуска двигателя и усилении давления потока газа при поступлении заряда газовоздушной смеси в цилиндр двигателя, при этом звуковой сигнал излучают при впуске либо при разрежении вблизи выпускного клапана в конце процесса выпуска в момент перекрытия клапанов, а усилие потока обеспечивают путем интерференции и/или суперпозиции волн давления основного потока воздушной смеси, поступающего в систему впуска и звукового давления, создаваемого устройством акустического наддува, при максимальном или близком к максимальному значении угла открытия дроссельной заслонки.

 

Рисунок 1.4 - Схема устройства гибридного акустического наддув

 

Двигатель внутреннего сгорания (рисунок 1.4) содержит воздухозаборный патрубок-2 с открытым концом-1, воздухоочиститель-3, впускной патрубок- 4, датчик режима работы двигателя (например, фиксирующий угол открытия α дроссельной заслонки)-5, карбюратор-6, по меньшей мере один активный излучатель звука - источник активного акустического наддува (например, громкоговоритель)-7, систему формирования амплитудно-частотных характеристик активного акустического наддува-8, впускное окно-9, головку цилиндра-10, корпус цилиндра-11, впускной клапан-12, цилиндр-13, поршень-14 и шатун-15.

Система резонансного наддува двигателя внутреннего сгорания

Номер публикации: 2114313

Система резонансного наддува ДВС (рисунок 1.4) содержит впускной коллектор и подключенный к нему резонаторный блок с переменными параметрами, выполненный в виде объемного резонатора с внутренней перегородкой, установленной с возможностью перемещения вдоль оси при перепаде давлений в интервале между дном резонатора и фиксированным положением. В перегородке предусмотрены средства для перепуска газовой среды. Рассмотрен вариант с запорным элементом установленным на входе объемного резонатора, а также выполнение средства для перепуска газовой среды в виде калиброванного отверстия в перегородке, в виде системы игла-отверстие. Изобретение обеспечивает режим негармонического периодического колебания и повышение эффективности наддува.

Такое выполнение системы резонансного наддува двигателя внутреннего сгорания обеспечивает повышение эффективности наддува, поскольку благодаря предложенному конструктивному выполнению резонаторного блока обеспечивается режим периодических негармонических колебаний, адекватных периодическим негармоническим колебаниям газовой смеси во впускном коллекторе двигателя внутреннего сгорания.

Для повышения эффективности работы двигателя внутреннего сгорания в период его запуска предусмотрено  отключение резонаторного блока от систем.

Рисунок 1.5 - Устройство резонансного наддува двигателя  внутреннего сгорания

Для лучшего наполнения цилиндра следует поднять давление перед впускным клапаном. Между тем повышенное давление необходимо вовсе не постоянно - достаточно, чтобы оно поднялось в момент закрытия клапана и дополнило цилиндр дополнительной порцией смеси. Для кратковременного повышения давления возможно применение волны сжатия, преремещающейся по впускному трубопроводу при работе мотора. Достаточно лишь рассчитать длину самого трубопровода, чтобы волна, несколько раз отразившись от его концов, пришла к клапану в нужный момент.

 

Таблица 1 - Способы улучшения мощностных, экономических и экологических показателей двигателя

Методы улучшения показателей

Преимущества

Недостатки

Применение систем с переменными фазами газораспределения

Повышаются мощностные показатели на всех скоростных режимах

Сложность разработки и эксплуатации систем

Применение наддува с механическим приводом нагнетателя

Повышаются

мощностные показатели

Теряется часть

мощности двигателя на привод

нагнетателя

Применение

турбонаддува

Повышаются экономические и динамические показатели двигателя

Неустойчиво работает двигатель на переходных режимах

Применение инерционного наддува

Повышается мощность двигателя, снижается токсичность

Система может быть настроена только на определённых режимах работы двигателя

Система резонансного наддува двигателя

Обеспечивает режим

негармонического периодического колебания

Не обеспечивает высокой эффективности наддува

Применение устройства для гибридного акустического наддува

Усиление давления потока газа при поступлении заряда газовоздушной смеси в цилиндр двигателя

Устройство требует высоких  энергозатрат на формирование активного излучения для акустического наддува

Система резонансного наддува двигателя  внутреннего сгорания (рисунок 1.5) содержит впускной коллектор 2, подключенный к нему посредством канала 3 резонаторный блок, который включает объемный резонатор 4, подвижную перегородку 5 с отверстием 6. Перегородка 5 размещена внутри объемного резонатора 4 и соединена с его стенкой, например через сильфон 7. Перегородка 5 разделяет внутренний объем резонатора 4 на две полости 8 и 9 переменного объема и сообщающиеся между собой через калиброванное отверстие 6., а соединение участков 10 и 11 выполнено с образованием выступа 12.




Комментарий:

Обзор существующих систем наддува ДВС


Рекомендовать другу
50/50         Партнёрка
Отзывы