Особенности использования парогазовых установок на тэс

Как устроен паровой двигатель. Принцип действия

Для работы паровой машины потребуется паровой котёл. Поступающий из него пар, расширяется и воздействует на поршень или же на лопатки паротурбины, затем их движение передаётся на другие механические части устройства.

Как устроен паровой двигатель показано на иллюстрации

Движение поршня через шток, ползун, шатун и кривошип передаётся на главный вал, который несет маховик, необходимый для снижения неравномерности вращения.

Эксцентрик, находящийся на главном валу, через эксцентриковую тягу воздействует на золотник, который управляет впуском пара в цилиндре. Пар из цилиндра выбрасывается в атмосферу или направляется в конденсатор.

Чтобы поддерживать постоянное число оборотов вала, при изменении нагрузки, на паровых машинах устанавливают центробежный регулятор, он автоматически изменяет сечение прохода пара, направляемого в паровую машину (при дроссельном регулировании) или момент отсечки наполнения (при количественном регулировании).

Поршень создает в цилиндре парового двигателя одну (две) полости переменного объёма, в них и происходят процессы сжатия и расширения.

Устройство ДВС

Конструктивно двигатели делят, с учетом устройства и компоновки техники, на которой они установлены. Но сохраняются неизменными принципы, одинаковые для конструкции любого ДВС.

Двигатель комплектуется такими конструктивными узлами:

  • блоком цилиндров – основной частью корпуса с проемами для рабочих камер, рубашкой охлаждения (для моторов, охлаждаемых жидкостью), крепежными отверстиями для установки головок и картера, посадочными местами для коленчатого вала и прочими конструктивными элементами;
  • кривошипно-шатунной группой – с коленчатым валом, к которому крепятся шатуны, приводящие в действие поршни, двигающиеся внутри цилиндров; инерция вращения поддерживается маховиком;
  • газораспределительным механизмом – системой, подающей в камеры сгорания топливо-воздушную смесь, с отводом выхлопа; включает распределительный вал, клапана, приводимые в действие коромыслами, ремнем или цепью, соединенными с коленвалом;
  • топливной системой – подает горючее в камеры сгорания, после обогащения воздухом; включает бак, систему трубок для подвода питающей жидкости, карбюратора или инжектора (с учетом особенностей конструктивного устройства), форсунок, насоса, фильтрующего элемента;
  • смазочной системой – с подачей смазки к трущимся деталям; включает масляный насос, приводящийся коленчатым валом, систему патрубков и полостей, фильтр и поддон; предусмотрено устройство «сухого» или «мокрого» картера;
  • системой зажигания – для поджигания топливно-воздушной смеси; используется только на бензиновых двигателях, поскольку на дизельных моторах топливо с воздухом воспламеняется самостоятельно, при определенном давлении;
  • системой охлаждения – может быть воздушной или жидкостной, для снижения температуры корпуса мотора, чтобы предупредить износ и выход из строя элементов;
  • электросистемой – источником электроэнергии, необходимой для работы мотора; включает аккумуляторную батарею, генераторный блок, стартер и проводку с датчиками;
  • системой выхлопа – для удаления продуктов сгорания в атмосферу, с доочисткой этой смеси, снижением шума от работы двигателя, фильтрующим элементом.

Конструкция узлов совершенствуется, по мере появления новых материалов и конструктивных решений.

С учетом особенностей конструктивного устройства различных элементов двигателей, важно учитывать такие моменты:

  • цилиндры могут выполняться отдельно, с запрессовкой в корпус блока, или совместно с корпусом; моноблочные системы не предусматривают восстановления, в связи с тем, что нельзя заменить гильзу;
  • корпуса двигателей изготавливают из сплавов чугуна или алюминия, устойчивых к перепадам температуры и высокому давлению;
  • головка блока цилиндров выполняется с ним совместно или в виде отдельной детали; при раздельном исполнении возможно использование разных материалов для головки и блока цилиндров;
  • работа кривошипно-шатунного механизма может уравновешиваться балансирными валами, расположенными по сторонам от коленвала и нивелирующими влияние инерционных сил; в результате снижается вибрация и шум, исключаются перегрузки двигателя;
  • негативное влияние пружин при быстрой работе двигателя с механическим газораспределительным механизмом снижается за счет десмодромной системы управления мотором – со сложной конфигурацией кулачков;
  • зависание клапанов исключается легкими материалами для изготовления этих деталей и пружинных элементов, пневматическим приводом;
  • альтернатива традиционной конструкции ГРМ – гильзовый способ, разработанный Найтом; предусматривает использование взамен клапанов скользящих гильз, работающих бесшумно и долговечно; этот способ перестали использовать по причинам большого расхода смазочной жидкости, с разработкой верхнеклапанной конструкции;
  • ранние модели двигателей комплектовались не стартерами, а генераторами переменного тока (магнето), приводимыми в действие коленчатым валом; это требовало прокручивания вала двигателя для запуска;
  • вредное воздействие на экологию выхлопных газов частично снижается каталитическим нейтрализатором, окисляющим и химически преобразовывающим выхлоп;
  • электронные системы дополнительно улучшают работу двигателя; изменение фаз газораспределения изменяет нагрузку на мотор, с учетом включенной передачи, снижая потребление горючего; дезактивация цилиндров регулирует объем камер сжатия, отключая ненужные цилиндры; регулировка степени сжатия изменяет объем камер сгорания, с учетом режимов работы мотора.

Эти и другие особенности конструктивно улучшили работу двигателей внутреннего сгорания.

Газовая турбина: плюсы и минусы

Рис. 1. Газовая турбина

Компонентами газовой турбины являются:

  • Компрессор – сжимает входящий воздух и под давлением подает в камеру сгорания.
  • Камера сгорания – здесь газ или топливная жидкость воспламеняется, образуя расширяющийся газовый поток высокой температуры.
  • Лопаточный ротор – преобразует расширяющийся газ в механическую энергию за счет вращения лопастей, которые приводят в действие генератор электрической энергии.

Преимущества газовой турбины:

  • Простое устройство и меньший вес по сравнению с паровой турбиной
  • Небольшой расход воды и масла
  • Быстро вводится в работу
  • Работает на топливе любого качества и в любых условиях
  • Вырабатывает меньше вредных веществ
  • В конструкцию входит минимальное число трущихся деталей, поэтому турбина имеет долгий срок службы, и при ее работе создаётся меньшее число вибраций
  • Высокая энергоэффективность, благодаря чему затраты на покупку турбины быстро окупаются

Недостатки:

  • Высокий уровень шума
  • Ограниченная мощность
  • Большая часть мощности уходит на работу компрессора
  • Начальная температура при работе турбины должна быть около 500 °С

Применение

До середины ХХ века паровые машины применяли в промышленности. Также их использовали для железнодорожного и парового транспорта.

Заводы, которые эксплуатировали паровые двигатели:

  • сахарные;
  • спичечные;
  • бумажные фабрики;
  • текстильные;
  • пищевые предприятия (в отдельных случаях).

Паровые турбины также относятся к данному оборудованию. С их помощью до сих пор работают генераторы электроэнергии. Около 80% мировой электроэнергии вырабатывается с применением паровых турбин.

В свое время были созданы различные виды транспорта, работающие на паровом двигателе. Некоторые не прижились из-за нерешенных проблем, а другие продолжают работать и в наши дни.

Транспорт с паровым двигателем:

  • автомобиль;
  • трактор;
  • экскаватор;
  • самолет;
  • локомотив;
  • судно;
  • тягач.

Большая часть подобного транспорта стала непопулярной после появления двигателя внутреннего сгорания, чей КПД значительно выше. Такие машины были более экономичными, при этом легкими и скоростными.

Настольная рабочая модель двигателя Стирлинга

Причины ухудшения тяги

Для начала требуется определить причину ухудшения тяги. Поэтому в первую очередь проверяется общее состояние дымохода и всех сопутствующих элементов системы.

Делается это очень легко. Сначала полностью отключается вся отопительная система, после чего в дымоходе посредством длинного щупа замеряется количество сажи. Данное значение не должно превышать 2 мм.

Причины недостаточной тяги в дымоходе условно разделяют на 2 группы: внешние факторы и особенности конструкции.

Среди конструктивных особенностей:

  • применение тройников, колен по ходу дымоотводящего канала, обход преград, создающих аэродинамическое сопротивление;
  • неверный монтаж и регулировка заслонки;
  • неверная высота и диаметр дымохода, не соответствующий требованиям производителей отопительных или водонагревательных котлов.

Под внешними факторами подразумевают:

  • размещение выхода тяги ниже конька кровли, что при определенных условиях может привести к тяговому «опрокидыванию»;
  • наличие поблизости от дымохода крупногабаритных объектов, образующих область повышенного давления или же наоборот разряжения;
  • преобладание в регионе ветров большой силы или наоборот штиля,

Все это может оказывать значительное влияние на силу тяги и создавать дополнительное сопротивление, тем самым снижая ее уровень. Во избежание этого, необходимо обязательно предпринять определенные шаги для усиления или стабилизации тяги, чтобы печь или котел работал более эффективно.

Двигатели с V-образным расположением цилиндров

Они являются самыми известными и применяемыми типами двигателей внутреннего сгорания в авиастроении и не только. Их название связано с характерным расположением цилиндров по отношению к коленвалу. При этом они имеют различный уровень наклона по отношению друг другу. Он может составлять от 10 до 120 градусов. Такие моторы работают по тем же принципам, как и иные двигатели внутреннего сгорания.

К достоинствам двигателей с V-образным расположением цилиндров относится относительная их компактность при сохранении мощностных показателей, а также возможность получать приличный крутящий момент. Конструкция позволяет достигать значительных ускорений вала вследствие того, что инерция, создаваемая при работе, значительно выше, чем у иных типов двигателей внутреннего сгорания. По сравнению с другими типами, эти отличаются наименьшей высотой и длиной.

Моторы этого вида имеют высокую жесткость коленвала. Это обеспечивает большую конструктивную прочность, что увеличивает сроки службы всего двигателя. Рабочие частоты таких моторов отличаются большими диапазонами. Это позволяет быстро набирать обороты, а также устойчиво работать на предельных режимах.

К недостаткам поршневых авиационных двигателей с V-образным мотором относят сложность их конструкции. Вследствие этого они стоят значительно дороже других типов. Более того, они отличаются достаточно большой шириной двигателя. Также V-образные моторы характеризуются высоким уровнем вибрации, сложностями при балансировке. Это приводит к тому, что приходится специально утяжелять различные их части.

Показатели двигателей

Показателями двигателя называют величины, характеризующие его работу. Помимо конструктивных параметров, они зависят от особенностей и настроек систем питания и зажигания, степени износа деталей и пр.

Давление в конце такта сжатия (компрессия) является показателем технического состояния (изношенности) цилиндро-поршневой группы и клапанов.

Крутящий момент на коленчатом валу двигателя определяет силу тяги на колесах: чем он больше, тем лучше динамика разгона автомобиля. Равен произведению силы на плечо (рис. 3) и измеряется в Н·м (Ньютон на метр), ранее в кгс.м (килограмм-сила на метр).

Крутящий момент увеличивается с ростом:
рабочего объема . Поэтому двигатели, которым необходим значительный крутящий момент, обладают большим объемом;
давления горящих газов в цилиндрах, которое ограничено детонацией (взрывное горение бензо-воздушной смеси, сопровождаемое характерным звонким звуком. Ошибочно называется «стуком поршневых пальцев») или ростом нагрузок в дизелях.

Максимальный крутящий момент двигатель развивает при определенных оборотах (см. ниже), они вместе с его величиной указываются в технической документации.

Мощность двигателя — величина, показывающая, какую работу он совершает в единицу времени, измеряется в кВт (ранее в лошадиных силах). Одна лошадиная сила (л.с.) приблизительно равняется 0,74 кВт. Мощность равна произведению крутящего момента на угловую скорость коленвала (число оборотов в минуту, умноженное на определенный коэффициент).

Двигатели большей мощности производители получают увеличением:
рабочего объема, что, в свою очередь, приводит к росту габаритов двигателя и ограничению допустимых максимальных оборотов из-за значительных сил инерции увеличившихся деталей;
оборотов коленчатого вала, число которых ограничено инерционными силами и увеличением износа деталей. Высокооборотный двигатель одинаковой мощности (при прочих равных условиях — конструкции двигателя, технологии изготовления, применяемых материалах и т.д.) с низкооборотным обладает меньшим сроком службы, так как в среднем для одного и того же пробега его коленчатый вал будет совершать больше оборотов;
давления в цилиндре путем повышения степени сжатия либо наддувом воздуха посредством турбо- или механических нагнетателей. Для применения наддува степень сжатия вынужденно уменьшают для предотвращения детонации (у бензиновых двигателей) и снижения жесткости работы (повышенные нагрузки в цилиндро-поршневой группе дизеля, сопровождаемые чрезмерным шумом) (у дизелей). Наддув позволяет, например, сохранить мощность при меньшем рабочем объеме.

Номинальная мощность — гарантируемая производителем мощность при полной подаче топлива на определенных оборотах. Именно она, а не максимальная мощность, указывается в технической документации на двигатель.

Удельный расход топлива — это количество топлива, расходуемого двигателем на 1 кВт развиваемой мощности за один час. Является показателем совершенства конструкции двигателя: чем расход ниже, тем более эффективно используется энергия сгорающего в цилиндрах топлива.

Последующее применение

Подводная лодка C-99

После окончания войны подводная лодка U-1407 типа XVIIB проходила испытания в составе британского флота под именем HMS Meteorite. Дальнейшим развитием проекта, уже британской постройки, стали лодки HMS Explorer и HMS Excalibur. В ходе их испытаний парогазовые турбины были признаны непрактичными, и хотя лодки были зачислены в состав действующего флота, считались пожароопасными и были выведены из эксплуатации через 10 лет службы.

Американский флот, получивший в качестве трофея лодку U-1406, проведя ее обследование, не стал проводить испытания и списал субмарину на лом сразу после прибытия её в США.

В СССР в 1952 году была спущена на воду лодка C-99 проекта 617, разработанная ЦКБ-18 . Помимо дизель-электрической силовой установки на ней был установлен двигатель Вальтера. Эта лодка стала дальнейшим развитием проекта 616, разработанного на базе немецкой подводной лодки типа XXVI. В ходе испытаний лодка развивала скорость до 20 узлов при водоизмещении в подводном положении 1 215 т. В 1956 году C-99 была принята в состав действующего флота, велись разработки аналогичных лодок типов 617М, 635, 643 и 647. Однако 19 мая 1959 года на лодке при погружении на глубину 80 м произошел сильный взрыв в результате разложения перекиси водорода, парогазовая турбина была разрушена. Было принято решение прекратить дальнейшие работы по подводным лодкам с двигателем Вальтера, С-99 позднее была выведена из боевого состава флота и разделана на металл.

Газотурбинный двигатель 2ДТ торпеды 65-76, музей г. Мурманск

После окончания войны в СССР было развернуто исследование и разработка торпед с двигателями Вальтера. Работы велись в Ораниенбауме на базе ОТБ ВМФ — Филиал НИИ-400 (позже — НИИ «Мортеплотехника»), с привлечением немецких специалистов. Испытания торпеды проводились на полигоне №232 около Феодосии, в 1957 году она была принята на вооружение под индексом 53-57 (ДБТ или изделие 585). При скорости 45 узлов торпеда имела дальность хода 18 км, оснащалась пироксилиновой боевой частью весом 306 кг. Торпеда 53-57 и ее дальнейшая модернизация, 53-57М, находились на вооружении по крайней мере до 1980 года.

Позднее в СССР были разработаны торпеды 53-65 и 53-65М, работающие на перекиси водорода. Разработанная позднее торпеда 53-65К имела газотурбинный перекисно-водородный двигатель и по своим параметрам превосходила модель 53-65. Разработка парогазовых торпед в СССР была продолжена и в дальнейшем времени, в результате чего были созданы модели 65-76, экспериментальная Т-5 и другие модели.

Принцип действия

Торпеда G7a

Торпеду в движение приводил собственный двигатель, она удерживала заданный курс следования с помощью системы автономного наведения. Одной из важнейших деталей торпеды являлся резервуар со сжатым воздухом, который занимал почти половину пространства внутри семиметрового стального корпуса.

при пуске торпеды, её прохождение через торпедный аппарат приводило в действие специальный переключатель и сжатый воздух из резервуара через небольшую трубку и регулятор давления поступал в камеру сгорания. Проходя дальше по дополнительным трубкам сжатый воздух приводил в движение и активировал другие системы торпеды.

Внутри камеры сгорания смесь сжатого воздуха и топлива из соседнего резервуара поджигалась воспламенителем ударного действия, который был похож на свечу зажигания. Внутри камеры тонким слоем распылялась охлажденная вода, попадая в эту камеру раскаленные газы от сгорания топлива превращали ту самыю распыленную воду в парогазовую смесь , которая приводила в действие четырёхцилиндровый двигатель торпеды. Двигатель вращал два полых приводных вала, вставленных один в другой, которые приводили в движение два гребных винта торпеды. Винты вращались в противоположных направлениях, чтобы избежать вращения самой торпеды.

Обеспечивал движение по нужному курсу гироскоп, ротор которого также приводился в движение сжатым воздухом со скоростью, соответствующей трём заданным скоростям движения торпеды в 30, 40 и 44 узла. Чувствительный к любому отклонению от заданного курса, гироскоп включал небольшой моторчик (серводвигатель), который изменял положение соответствующих рулей. Датчик глубины и его серводвигатель вместе удерживали ход торпеды на необходимой глубине воздействием на рули погружения.

Четырёхцилиндровый двигатель торпеды G7a

Взрыватели, используемые для подрыва торпед, были головной болью для ВМФ. В начале войны было зафиксировано много случаев отказа систем детонирующих основной заряд. Что послужило толчком в усовершенствовании детонаторов, торпеда G7a оснащалась контактно-неконтактным взрывателем который взрывался при столкновении с кораблём, либо при воздействии магнитного поля со стороны корпуса корабля, а именно он детонировал при определённом значении вертикальной составляющей напряженности магнитного поля.

Головная часть с боевым зарядом на первых торпедах типа G7a имела относительно простой контактный детонатор. Для защиты лодки от возможного преждевременного взрыва торпеды детонатор имел хитроумный механизм — маленький винт, который приводился в движение встречным потоком воды, в итоге торпеда не могла взорваться пока не пройдёт расстояние около 30 метров. Контактный взрыватель был надежным и помехозащищенным устройством, только при прямом попадании, притом обеспечивающим экипажу судна безопасность при транспортировке торпед оснащенных данным типом взрывателя.

Как работает 4-тактный автомобильный двигатель

Четырехтактный автомобильный двигатель внутреннего сгорания имеет, соответственно, 4 такта:

  1. Впуск. Поршень в положении ВМТ. Опускаясь вниз, он создает разряжение, а впускной клапан открывается. Через впускной канал всасывается топливно-воздушная смесь, и когда поршень доходит до нижней точки, клапан закрывается.
  2. Сжатие. Поршень поднимается из нижней в верхнюю точку. Вследствие сжатия увеличивается давление и температура в цилиндре. Когда поршень добирается до верхней точки, свеча зажигания воспламеняет смесь, толкая его вниз. Это действие преобразует энергию тепловую в механическую, заставляя ДВС работать.
  3. Рабочий ход. Поршень из ВМТ опускается в НМТ, посредством расширения газов. В этот момент смесь должна максимально эффективно сгореть.
  4. Выпуск. Поршень начинает движение вверх, выпускной клапан открывается, и поршень в процессе движения выталкивает отработанные газы. Они, двигаясь по выпускной магистрали по коллектору, через выхлопную трубу выбрасываются наружу.

По базовому принципу работают все двигатели внутреннего сгорания. Их разница с дизельными в том, что вместо свечи высокое давление образует воспламенение, а точнее – детонация.

Назначение и конструкция

Дизели 1А-5Д49 мощностью 3000 л.с. (2200 кВт) начали серийно выпускать на Коломенском тепловозостроительном заводе с 1975 г. Их устанавливал на грузовые двухсекционные тепловозы 2ТЭ116 Луганский тепловозостроительный завод. Позднее Коломенский завод приступил к серийному производству пассажирского односекционного тепловоза ТЭП70 с дизелями 2А-5Д49 мощностью 4000 л.с. (2940 кВт).

Рабочий процесс дизелей Д49 отличается высокой экономичностью на режимах номинальной мощности.

На российские железные дороги в общей сложности поступило около 2 тыс. секций тепловозов с дизелями типа Д49.

Шатунно-поршневая группа представляет группу деталей кинематической пары — поршень-шатун, играющей важную роль в рабочем процессе дизеля.

Шатунно-поршневая группа вместе с коленчатым валом являются основным рабочим механизмом поршневого двигателя внутреннего сгорания. Поступательное движение поршня преобразуется во вращательное движение коленчатого вала при помощи шатуна, сочлененного шарнирно с верхней головкой поршневым пальцем и нижней головкой с шейкой колена вала. Рабочая полость располагается между поршнями. Поршень — наиболее ответственная и напряженная часть двигателя. Он выполняет следующие функции:

Устройство поршневого двигателя автомобиля

Наиболее простой двигатель внутреннего сгорания имеет рядное расположение цилиндров. В современных моторах их от 3 до 6. Более компактный автомобильный двигатель имеет V-образную форму, то есть поршни расположены под углом напротив друг друга.

Цилиндров у V-образного двигателя может быть 4, 6, 8, 10 и 12. Также существуют рядно разнесенные моторы VR и W, их конструкция сложна, поэтому устройство мотора лучше изучить на рядной «четверке».

Основа двигателя – блок цилиндров. В этих цилиндрах двигаются поршни. Внизу блока крепится коленвал на подшипниках трения (вкладышах), к нему присоединен шатун, а к шатуну – поршень.

Такой узел называется кривошипно-шатунным. Поскольку коленчатый вал имеет, соответственно названию, форму колена, без шатуна невозможно было бы обеспечить возвратно-поступательные движения поршня.

Конструкция шатуна выполнена так, что его нижняя часть делает колебательные движения, а верхняя часть, соединенная с поршнем, не движется в боковом направлении.

Поршень двигателя имеет три кольца: два компрессионных и одно маслосъемное. О предназначении колец говорит само название: компрессионные обеспечивают давление в цилиндре, не допустив прорыва газов в картер, а маслосъемные кольца снимают масло со стенок цилиндра и сбрасывают его в масляный картер.

К коленчатому валу с передней стороны соединен шкив для обеспечения работы навесного оборудования через ремень, а также работы ГРМ, если тип привода ременной. Если ГРМ цепного типа, то на коленвале установлена звезда. Дополнительная звезда на коленчатом валу может быть установлена, если привод маслонасоса цепной.

С задней стороны к коленвалу устанавливается маховик. Маховик аккумулирует механическую энергию, и через трансмиссию передает ее на ведущие колеса. На маховике установлены зубцы для соединения со стартером.

Сверху цилиндры герметично накрыты головкой блока цилиндров, между которыми установлена металлическая прокладка. Камера сгорания находится как раз в ГБЦ, и может быть сферической или полусферической формы, а в дизельных моторах камера сгорания находится в выемке поршня.

В конструкции классической ГБЦ есть:

  • распределительный вал (один или два),
  • клапана впускные и выпускные, приводящиеся в движение от кулачка распредвала.

За возврат клапана в исходное место отвечает пружина, которая накрывается тарелкой, и фиксируется «сухарями».

Привод ГРМ, чаще всего цепной или ременной. Для цепного привода требуются пластиковые успокоители и натяжитель механического или гидравлического типа. Ременной привод ГРМ простой конструкции включает в себя ремень, обводной ролик и натяжитель.

Автомобиль от А до Я: устройство двигателя внутреннего сгорания

Новая рубрика, готовьтесь! Будет много познавательного текста с картинками.

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) является сердцем автомобиля. Главная особенность этих двигателей заключается в том, что воспламенение топлива происходит внутри камеры сгорания (КС), а не в сторонних внешних агрегатах.

В процессе работы тепловая энергия, выделяемая, вследствие, сгорания топлива, преобразуется в механическую.

— легкие жидкие (газ, бензин)

— тяжелые жидкие (дизельное топливо)

— Бензиновые двигатели

Бывают двух типов: бензиновые карбюраторные и бензиновые инжекторные.

В первом случае смесеобразование (смешивания топлива с воздухом) происходит в карбюраторе или во впускном коллекторе с помощью форсунок. Далее, смесь попадает в цилиндр, сжимается и поджигается искрой от свечи.

Во втором же случае, топливо впрыскивается во впускной коллектор или в цилиндр с помощью инжекторов (распыляющие форсунки).

— Дизельные двигатели

Специальное дизельное топливо (ДТ) подается в определенный момент (не доходя до мертвых точек) в цилиндр под высоким давлением с помощью форсунки.

Движение поршня сжимает смесь еще сильнее, топливо нагревается, с последующим воспламенением горючей смеси (за счет высокого давления).

Такие двигатели характеризуются малыми оборотами и высоким крутящим моментом.

— Газовые двигатели

В качестве топлива, двигатель использует углеводороды. В основ, такие двигатели работают на пропане, но встречаются и другой газ в качестве топлива.

Главное отличие от других двигателей — высокая степень сжатия. Такие двигатели меньше изнашиваются благодаря тому, что топливо уже подается в газообразном состоянии. Также, экономичность газовых двигателей на лицо — газ дешевле бензина.

Стоит отметить и экологичность — отсутствует дымность двигателя.

— от искры (бензиновые)

— от сжатия (дизельные)

— Рядный двигатель

Наиболее распространенная компоновка, цилиндры расположены в один ряд перпендикулярно коленчатому валу. Такие двигатели просты в конструкции, но при большом количестве цилиндров — увеличивается размер двигателя в длину.

— V-образный

Для уменьшения длины агрегата, цилиндры располагают под углом от 60 до 120 градусов, при этом, продольные оси цилиндров совпадают с продольной осью коленчатого вала.

Двигатель получается довольно небольших размеров в продольном отношении (короткий).

Из минусов: довольно большая ширина двигатели и раздельные головки блока, что приводит к увеличению себестоимости при изготовлении.

— Оппозитный

Горизонтально-оппозитный двигатель имеет меньшие габариты по высоте, что позволит снизить центр тяжести всего автомобиля. Из плюсов можно выделить: компактность, симметричность компоновки.

— VR-образный

За счет 6-ти цилиндров, расположенных под углом 150 градусов, образуется весьма компактный (узкий и короткий) двигатель. А также, этот двигатель имеет всего одну головку блока.

— W-образный

В этих двигателях соединены два ряда цилиндров в VR-исполнении.

Угол расположения цилиндров равен — 150 градусам, а сами ряды — под углом 720 градусов.

Штатный автомобильный двигатель состоит из 2-х механизмов и 5-ти систем.

Паровые турбины специального назначения

Паровые турбины специального назначения обычно работают на технологическом тепле металлургических, машиностроительных, и химических предприятий. К ним относятся турбины мятого (дросселированного) пара, турбины двух давлений и предвключённые (форшальт).

  • Турбины мятого пара используют отработавший пар поршневых машин, паровых молотов и прессов, имеющих давление немного выше атмосферного.
  • Турбины двух давлений работают как на свежем, так и на отработавшем паре паровых механизмов, подводимом в одну из промежуточных ступеней.
  • Предвключённые турбины представляют собой агрегаты с высоким начальным давлением и высоким противодавлением; весь отработавший пар этих турбин направляют в другие с более низким начальным давлением пара. Необходимость в предвключённых турбинах возникает при модернизации электростанций, связанной с установкой паровых котлов более высокого давления, на которое не рассчитаны ранее установленные на электростанции турбоагрегаты.
  • Также к турбинам специального назначения относятся и приводные турбины различных агрегатов, требующих высокой мощности привода. Например, питательные насосы мощных энергоблоков электростанций, нагнетатели и компрессоры газокомпрессорных станций и т. д.

Обычно стационарные паровые турбины имеют нерегулируемые отборы пара из ступеней давления для регенеративного подогрева питательной воды. Паровые турбины специального назначения не строят сериями, как конденсационные и теплофикационные, а в большинстве случаев изготовляют по отдельным заказам.

Конструкционные особенности двигателя mpi

Базой служит алюминиевый блок цилиндров с кольцами из чугуна.

Отсутствие турбонагнетателя является еще одной отличительной особенностью двигателей MPI.

В отличие от серий TSI конструкция предусматривает отсутствие топливной рейки. Из бака насос подает бензин в инжектор по отведенному каналу. Системой управления Simos 7 бензин впрыскивается форсункой в пластмассовый коллектор под давлением около 3 атмосфер.

В нем на основе показателей датчика МАР-сенсор создается топливовоздушная смесь, которая через впускной клапан поступает в цилиндр и сгорает. Высвобождающаяся энергия приводит в движение поршень, который создает крутящий момент. Работа агрегата происходит без турбонаддува.

Конструкционные особенности обуславливают наличие функции опережения зажигания. В результате дроссель имеет высокую чувствительность от педали газа.

Предотвращение перегрева механизма обеспечивает контур водяного охлаждения. С помощью системы MerCruiser стабилизируется правильная работоспособность двигателя вследствие своевременного освобождения от газовоздушных пробок.

Агрегат оснащается специальным контролирующим гидроприводом и отдельной муфтой со встроенной пресс-масленкой. Опоры из резины автоматически подстраиваются под неровности дорожного покрытия, обороты, скорость, снижая вибрационные воздействия и шум.

Двигатель V-типа (V-образный силовой агрегат)

V-образный двигатель разделяет все цилиндры на две группы друг напротив друга под определенным углом. В итоге мотор образует плоскость под углом. Если посмотреть на этот тип двигателя со стороны, то он будет иметь V-образную форму. V-образные двигатели имеют небольшую высоту и длину. Этот тип моторов удобнее размещать в автомобиле по сравнению с обычными рядными моторами, которые по своим размерам гораздо больше. 

В настоящее время во многих автомобилях среднего и люкс-класса используются V-образные двигатели. Чаще всего это 6-цилиндровые силовые агрегаты. Например, такие двигатели стоят на Volkswagen Passat, Audi A6 и Mercedes E-класса AMG. 

Форма

Поршень являет собой цельный элемент, условно разделенный на две части. Это юбка и днище (головка) поршня. Форма и конструкция его повторяет саму камеру сгорания. Также отметим, что на бензиновых двигателях поршень имеет практически плоскую поверхность головки. В редких случаях на днище могут присутствовать канавки для полного открытия клапанов (это так называемые безвтыковые поршни). Зачастую такие применяются на ВАЗах («Приора», «Калина», «Гранта» и так далее). На большинстве бензиновых иномарок днище поршня имеет абсолютно ровную поверхность.

Если говорить о дизельных двигателях, здесь конструкция немного иная. В таких моторах используются поршни с камерой сгорания определенной формы. Благодаря ей обеспечивается лучшее смесеобразования (за счет хорошего завихрения). На таких поршнях форма днища не бывает плоской.

Но вне зависимости от того, дизельный это или бензиновый мотор, на поршне всегда есть канавки для установки колец. Сама юбка имеет конусо- или бочкообразную форму. Это сделано для того, чтобы компенсировать расширение поршня при нагреве. Отметим, что на поверхность юбки дополнительно наносится слой графита или дисульфида молибдена. Эти компоненты выполняют роль антифрикционного материала. Также в юбке есть отверстия для крепления поршневого пальца. Их еще называют бобышками.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Ас ремонта
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector