A turbógép részlet
Anyaga a magazin Encyclopedia „vezetői”
Az ötletet, hogy az autók gázturbinás hajtóművek volt sokáig. De csak az elmúlt néhány évben, a design elérte a tökéletesség foka, ami nekik a jogot, hogy létezik.
Magas szintű elméleti penge motorok kohászat termelési technikák és biztosítja őt valódi lehetőségét egy megbízható gázturbinás, amely helyettesítheti a jármű belső égésű motorok sikerrel.
Mi a gázturbinás motor?
Ábra. vázlatos rajza egy ilyen motort. A forgódugattyús kompresszor található egy tengelyre gázturbina, beszívja a levegőt az atmoszférából, tömöríti, és a szivattyúk az égéstérbe. Az üzemanyag-szivattyú is hajtja a turbina tengely injektál üzemanyag-befecskendező telepítve az égetőberendezés. Az égési gázokat átvezetjük a vezetőeszköz a rotorlapátok a gázturbina kereket, és azt forgásba hozza egy jellegzetes irányú. A gázok a turbina kipufogó juttatunk a légkörbe, a leágazó gázvezeték. A tengely gázturbina forog a csapágyak.
Összehasonlítva dugattyús belső égésű motorok, gázturbinás motor igen jelentős előnyöket. Azonban ez még mindig nem mentes a hátrányai, de ezek fokozatosan megszűnik a fejlesztési tervezés.
Jellemző gázturbina, különösen meg kell jegyezni, hogy ez, mint egy gőzturbina, lehet fejleszteni nagy sebességgel. Ez lehetővé teszi, melynek révén jelentős energia egy sokkal kisebb méretű (szemben a dugattyú), és közel 10-szer nagyobb, mint a tüdő tömegének motorokhoz.
A forgási mozgása a tengely lényegében az egyetlen mozgás a gázturbina, míg a belső égésű motor, amellett, hogy a forgó mozgás a főtengely, van egy dugattyús, és egy bonyolult mozgását egy rúd. Gázturbinás hajtóművek nem igényelnek speciális hűtő berendezések. Az a tény, dörzsölés alkatrészek minimális számú csapágyak hosszú működőképessége és a magas megbízhatóság, a gázturbinás motor.
Ahhoz, hogy a kínálat a gázturbinás motor segítségével kerozin vagy dízel üzemanyag típusát.
A fő ok, amely hátráltatja a fejlődését autóipar gázturbina motorok azért van szükség, hogy mesterségesen korlátozzuk a hőmérséklet a gázkeverék a turbina lapátok. Ez csökkenti a motor hatékonyságát és vezet megnövekedett fajlagos tüzelőanyag-fogyasztás (per 1 liter. C). korlátozni kell a gáz hőmérséklete gázturbina motorok személygépkocsik és teherautók tartományban 600-700 ° C-on és a levegő turbina 800-900 ° C, mert még nagyon drága hőálló ötvözetekből.
Jelenleg van már néhány módszerek hatékonyságának javítására a gázturbinás motor hűtésével pengék használata kipufogógáz hő előmelegítésére a belépő levegő az égéstérbe, gáztermelés nagyon hatékony szabad dugattyús generátor működő Diesel kompresszor ciklusban a magas fokú a tömörítés és a t. e. a siker sok munkát ezen a területen függ létrehozása rendkívül gazdaságos megoldást arra a problémára, autó gázturbinás hajtómű.
Sematikus diagramja a két tengely gázturbinás motor hőcserélő
A legtöbb létező autóipari gázturbinás épül az úgynevezett Kéttengélyes mintát a hőcserélők. Itt a kompresszor hajtásához 1 egy speciális turbina 8, és a vezetés a jármű kerekei - vontatás turbina 7. A turbina tengelyek nincsenek összekötve. A gázok a 2 égéstérrel először szállítják, hogy a kompresszor meghajtó turbinalapát majd a penge a turbina vontatási. A levegő által pumpált a kompresszor, elérése előtt az égéstér, melegítjük a 3 hőcserélőben a hő által leadott kipufogógázok. Alkalmazás dvuhvalnoy áramkör teremt kedvező vontatási jellemzőit gázturbina motorok, amely lehetővé teszi, hogy csökkentsék a lépések számát a szokásos gépjármű sebességváltó és dinamikus tulajdonságainak javítása.
Mivel a vontatási tengely a turbina nem mechanikusan van csatlakoztatva a tengelyhez egy turbina kompresszor, a számát a menetek függően változhat a terhelés, kifejtése nélkül jelentős befolyást a fordulatok számának a kompresszor tengelyének. Következésképpen, a nyomaték jellemző a gázturbinás motor van a ábrán bemutatott formában. ahol is ábrázoltuk az összehasonlítás és jellemzésére egy autó motor dugattyújának (szaggatott).
A diagram azt mutatja, hogy a dugattyús motor csökkentésével fordulatok számának előforduló hatása alatt egy megnövekedett terhelést, a forgatónyomaték kezdetben kissé megnő, és ezután csökken. Ugyanakkor, a két tengely gázturbinás motor nyomatéka automatikusan megemelkedik a terhelés növekszik. Ennek eredményeként kell váltani a sebességváltó többé nem fordul elő sem sokkal később, mint a dugattyús motor. Másrészt, a gyorsulás gyorsítás közben egy kettős-tengely turbina motor lesz jelentősen nagy.
Jellemzői egytengelyes gázturbinás motor eltér ábrán látható. és általában gyengébb szempontjából a követelmények a jármű dinamikájának jellemzése dugattyús motor (egyenlő erővel).
Sematikus ábrája egy gázturbinás motor egy szabad dugattyús gázfejlesztő
Nagy perspektíva gázturbina. Ez a gázturbinás motor előállított úgynevezett szabad-dugattyús generátor, amely egy kétütemű dízel dugattyús kompresszor és kombinált egy közös blokk. Az energia a dízelmotor dugattyúk közvetlenül továbbítani kompresszor dugattyúk. Tekintettel arra, hogy a mozgás a dugattyú csoportok végzik kizárólag az intézkedés a gáz nyomását és mozgását mód csak attól függ az áramlás a termodinamikai folyamatok dízel és kompresszor hengerek egy ilyen gép az úgynevezett szabad dugattyút. A középső része nyitott két oldalán a 4 henger, amelynek közvetlen kifolyás leürítő résen, ahol a push-pull munkafolyamat folytatja a kompressziós gyújtású. A henger szemközti mozgatni két dugattyút, amelyek közül az egyik a 9. a nyitási löket és a visszatérő löket alatti lezárja a kipufogó ablakok vágva a falak a henger. Egy másik 3 dugattyú is nyitja és zárja el az átöblítő. A dugattyúk vannak összekötve könnyű állvány, vagy a kar szinkronizált mechanizmus nem látható az ábrán. Mikor jönnek össze, a levegő között található a tömörített; elérésekor a holtponton hőmérsékleten, elegendő lesz ahhoz sűrített levegőt meggyújtani az üzemanyag, amely fecskendeznek egy fúvókán keresztül 5. Ennek eredményeként, az égési gázok képződnek, amelyek magas hőmérsékleten és nyomáson; okoznak a dugattyúkat, hogy külön oldalán, ahol a 9 dugattyú nyitja a kipufogó port, amelyen keresztül gázokat rohan a gáztéren 7. Ezután az átöblítő nyitva vannak, amelyen keresztül a 4 henger sűrített levegőben, kiszorítja a kipufogógázokat a hengerből összekeverjük őket, és ugyancsak belép a gázgyűjtő. Abban az időben, miközben a befogó portok vannak nyitva, a sűrített levegő van ideje, hogy törölje a hengert a kipufogógázok és kitölteni, ily módon a motort a következő munkaütem.
A dugattyúk 3. és 9. csatlakozik két kompresszor dugattyú ami mozog a hengerekben. Amikor divergens dugattyúk során a szívó levegő a légkörből a kompresszor hengerbe, ahol a segédenergia szívószelep 10 nyitott, és a 11 kimenet zárva van. Amikor megfelel a dugattyúk alatt szívószelepek zárt és kipufogó nyitott és levegőt fúvatunk rajta az vevő 6 körülvevő hengeres dízel. A dugattyúk mozognak egymás felé, melyet az energia a levegő felhalmozódott pufferben 1 üregbe az előző löket. A érkező gázok kollektor 7 a kihúzási turbina 8, amelynek tengelyére van csatlakoztatva az átviteli. Következő hatékonyságait összehasonlítás azt mutatja, hogy a leírt gázturbinás motor most nem rosszabb, mint a belső égésű motor a hatékonyságukat:
diesel 0,26-0,35
A motorbenzin 0,22-0,26
Gázturbinás égéstereibe állandó térfogat hőcserélő nélkül 0,12-0,18
Gázturbina állandó térfogatú égéskamra hőcserélővel 0,15-0,25
Gázturbina egy szabad dugattyús gázfejlesztő 0,25-0,35
Így a legjobb hatásfokú turbinák minták nem rosszabb hatásfokú dízelmotorok. Ez a magyarázata annak, számos kísérleti gázturbina autók különböző típusú évről évre nő. Minden új vállalkozások különböző országokban be munkáját ezen a területen.
Rendszer valós turbógép
Ez két-kamrás motort, anélkül, hogy a hőcserélő effektív kapacitása 370 liter. a. Az üzemanyag kerozin neki. A kompresszor fordulatszám eléri 26.000 fordulat / perc, és a fordulatszámot a vontatási turbina 0-13 000 ford / perc. A hőmérséklet a belépő gázok a turbinalapát 815 ° C, a levegő nyomása a kilépő a kompresszor - 3,5 at. A teljes súlya az erőmű egy verseny autó 351 kg, a csökkenés rész súlya 154 kg, és a vontatási részben a sebességváltó és továbbítása a hajtott kerekek - 197 kg.
