|
|
Читальный зал ->
Андреев Ю.В., Свистула А.Е. Быстроходные дизели производства зарубежных стран: анализ конструкций, технические показатели. Учебное пособие. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2009. – 161 с.
 Скачать полный текст
Главной целью разработки силовых установок для транспортных машин до 2010 г. является достижение высоких массогабаритных показателей, т.е. малой удельной массы и большой габаритной (объемной) мощности, высокой топливной экономичности, многотопливности, благоприятных тяговых характеристик и высокой приемистости, приемлемой стоимости жизненного цикла, рассчитанного на 20-летний срок службы машины, а также высокой надежности, боеготовности, ремонтопригодности и долговечности.
Высокие агрегатные и удельные мощности дизелей, а, следовательно, их значительные динамические и тепловые нагрузки, приводят к необходимости находить все новые и новые технические решения для достижения при этом высокой безотказности и необходимого моторесурса.
Основным путем снижения расхода топлива является сокращение продолжительности процесса сгорания, которое должно закончиться вблизи ВМТ. С этим связаны концепции по созданию более надежной топливной аппаратуры, которая должна работать при более высоких давлениях с тем, чтобы сократить длительность процесса впрыскивания с одновременным распыливанием топлива, обеспечивающим быстрое хорошее смесеобразование распыленного топлива с воздушным зарядом.
Агрегаты и детали турбопоршневых двигателей совершенствуются в следующих направлениях:
турбокомпрессор - уменьшение момента инерции ротора за счет уменьшения размеров, увеличения частоты вращения; регулирования проходных сечений компрессора и турбины, уменьшение толщины входных лопаток, применение загнутых назад лопаток компрессора и подшипников с малым трением;
топливная аппаратура - сокращение продолжительности подачи топлива, увеличение начальной окружности кулачкового вала с изменением профиля кулачка, а также хода или диаметра плунжера ТНВД, повышение давления впрыска (в том числе применением насос-форсунок), корректирование подачи топлива по давлению наддува, а также по атмосферному давлению;
охладители наддувочного воздуха - применение многозаходных алюминиевых конструкций с уменьшенным сопротивлением воздуха, а при давлении наддува 0,2 МПа - установка на двигатель воздушно-жидкостных охладителей как наиболее простых и способных подогревать воздух при пуске и холостом ходе;
впускной и выпускной тракты - разделение выпускных трактов для исключения совмещения импульсов выпуска из цилиндра при подаче отработавших газов в газовую турбину и повышения на этой основе кпд ТКР. Изготовление выпускных и впускных коллекторов и трубопроводов в размерах и формах, способных создать совместно с ТКР динамический наддув воздуха.
Работоспособность наиболее напряженной детали - поршня повышается благодаря применению полостного масляного охлаждения, установке упрочняющей неризистовой вставки в зоне первого компрессионного кольца и жаровых накладок на днище поршня, применение жаропрочных покрытий поверхностей. Находят применение составные поршни, существенно улучшающие надежность работы поршневых колец и снижающие теплоотдачу в стенки цилиндра.
При изготовлении деталей дизеля все более используется опыт технологии высокой точности, достигнутый в военной промышленности, а также применяются материалы все более стойкие к износу и воздействию высоких температур. Отмечается значительное повышение качества технологической обработки деталей, позволяющее снизить поля допусков на их изготовление.
Ключом к решению проблем создания оптимальных силовых установок является реализация перспективных технических решений. Для дизелей – это теплоизоляция камеры сгорания, различные способы повышения мощности и улучшения тяговых характеристик (применение высоких давлений наддува, в том числе системы «Гипербар», дополнительной камеры сгорания, турбокомпрессора с изменяемой геометрией), разработка двигателя с минимальными потерями на трение, а для ГТД – применение высокоэффективных теплообменников и дальнейшее повышение температуры газа перед турбиной. Общими направлениями являются использование керамических материалов, применение электронных систем регулирования.
Таким образом, достигнутый к настоящему времени технический уровень зарубежных дизелей обеспечивается целым рядом современных, достаточно отработанных технических решений, которые используются при проектировании и изготовлении дизелей.
Читальный зал
|
