Основи на турбокомпресор. Част 3.
Това, както и следващата част ще бъде малко по-трудно, първите две, в които ние ще разгледаме компонентите на картата на компресора, как да се направи оценка на "съотношението налягане" и масата на двигателя на въздушния поток, както и как да се направи точка на картата на компресора за правилния избор на турбокомпресора.
I. поставя в непосредствена близост до калкулатор - ще трябва да го в изследването на тази и следващата статия :)
За да се обозначи началото и да обясни някои от условията, с които ние ще се изправи в тази статия:
Концепцията на абсолютно и относително налягане.
Абсолютно налягане разбираме натиска върху пълния вакуум. Съответно, тя може да бъде по-голяма или равна на нула само. На Земята на морското равнище се приема за равна на една атмосфера или 1 атм.
При относително налягане имаме предвид относително налягане до атмосферното. Съответно, може да бъде или положителен или отрицателен, в зависимост от това дали той е по-голямо или по-малко от атмосферното.
Нека разгледаме един пример за тях, за да налягане във всмукателния колектор на двигателя. Всичко трябва да е виждал през живота си, показващ в херметичната устройства. Такива устройства показват точно относителното налягане. В работещ двигател на празен ход, те показват разряд -0.65 ..- 0.75atm. можем да видим стойност от 1,0 на нагнетяване. 2.0 и по-високи атмосфери. Всички тези стойности са относително налягане. Абсолютните стойности са винаги повече от 1.0, защото ние трябва да добавите една атмосфера на атмосферно налягане, в сравнение с който устройството и показва стойността му.
Т.е. на двадесетия абсолютното налягане ще бъде равен .. 0.25 + 0.35, а компресор 2.0..3.0 съответно.
Компонентите на картата на компресора
Картата на компресора е графика, описваща специфичните характеристики на компресора в различни режими на работа. Сред тези характеристики, анализираме: ефективност на компресора, гама разход на въздушния поток, способност за работа в различни нагнетяване натиск, както и скоростта на въртене на вала на турбината.
По-долу е типичен компресор карта с имената на неговите компоненти.
Помислете "/>
По вертикалната ос се намира съотношение на налягането, или "съотношение налягане", стойността описан като съотношението на абсолютно налягане на изхода на компресора на абсолютното налягане на входа:
когато:
PR - съотношение на налягането
Pcr - абсолютното налягане на изхода на компресора
Pin - абсолютното налягане на входа на компресора
* Много грубо казано тази стойност само показва колко пъти на компресора се изстисква въздуха.
Как да се изчисли Ratio Налягане: Например, ние искаме да се проучи ситуацията на компресора при 0.7 бара на тласък в резервоара. Да започнем с това ние си спомняме, че "тласък" е относително налягане и навсякъде ние работим само абсолютно. Ето защо, веднага да добавите към него 1.0 атмосферно налягане и продължават да имат предвид, че ние 1.7atm колектор абсолютно налягане
В този случай, при нормално атмосферно налягане на входа на турбината, съотношението на налягане ще бъде:
PR = Pcr / Pin = 1,7 / 1,0 = 1,7
Но в действителност, всичко е по-сложно. С оглед на наличието в налягането на въздушния филтър система на входа на компресора, са склонни да бъдат малко по-малко от атмосферното. В зависимост от размера и качеството на филтъра може да бъде по-малък от 0.02-0.10atm. Да кажем, че тя има най-малко от атмосферното 0.05atm.
Тогава нашата формула ще придобие следния вид:
PR = 1,7 / (1.0-0.05) = 1,7 / 0,95 = 1,79
За пореден път - за да се изчисли на налягането Ratio тласък ние трябва да знаем, за които смятаме, че и вакуум на входа на компресора. след това
PR = (1.0 + налягане при изхода на компресора) / (1.0 - вход вакуум)
В случай на спортен автомобил, без въздушния филтър, можем да вземем нашето делител винаги е равен на една и просто се предположи, PR = 1 + DavlenieNaVyhode.
Air Flow или въздушен поток
На хоризонталната ос имаме, е "масов въздушен поток."
Тази стойност, показваща на въздушната маса, която преминава за единица време през компресора и, съответно, по-нататък в двигателя. Исторически погледнато, тази стойност е най-компресорни карти, изразени в либри / мин или на руски език в лири въздух в минута от време. Лира е 0.45 килограма, и в мига, е 60 секунди :)
Тъй като, както вече са преминали, мощността на двигателя, е в пряка зависимост от количеството на гориво-въздушна смес, която минава през него, масовият дебит, това е една от основните характеристики, които могат да получат, изучаване картата на компресора. При преминаване през моторното 1 паунд на въздух за минута, модерни двигатели произвежда средно по 9-11 конски сили. Съответно, дори и бегъл поглед към картата на компресора може да ни каже за какво потенциал енергия можем да очакваме от тази турбина. В примера по-горе, крайният участък на компресора от около 52 кг, съответно тази турбина може да бъде приблизително оценена на 500ls веднага.
Гранична Surge е най-лявата линия на картата на компресора. експлоатация на компресора от лявата страна на границата; извън определен компресор карта е свързан с нестабилността на въздушния поток поредици и спадове тласък. Непрекъсната работа на компресора в този режим води до преждевременно увреждане това означаваше голям променливо натоварване върху лагерите на компресора и вентилатора.
Турбина "/>
Първият от тях е най-често срещаната - внезапното затваряне на педала на газта, когато масово въздушен поток през двигателя пада рязко, но турбината все още се върти достатъчно бързо. Това моментално ни хвърля в ляво от пренапрежение зона компресор карта. Но бърза реакция Blow Off Valve възстановява на въздушния поток през турбината, производство излишък naddutogo въздух в атмосферата.
втория случай - поява Surge работа при пълно натоварване, обикновено при ниска скорост, когато турбината е само началото, за да влезете подаването под налягане. Тя е много по-опасно, защото може да издържи относително дълго време, особено в по-висока предавка. Обикновено, това се дължи на прекомерен въртенето на скоростта на турбината и голямо налягане, генерирана в компресора, с относително малка обща скорост на потока въздух през двигателя. Обикновено се наблюдава в хибриди с малко гореща част, малка A / R и голяма част от горещата част на компресора.
Друг начин да се помогне да се намали вероятността от изпадане в района на компресор Surge е използването на компресор hauzinga така наречената "Пренесен Плащеницата". В действителност, това обходни въздуховоди, вградени компресор hauzing:
Човек може да види "/>
Как изглежда в реалния живот? По-долу е снимка на две турбини от 30-та серия, първа 3071 без "Пренесен Покров", вторият 3076 с фабрика "Пренесен Покров"
Същото е възможността за завършване на hauzinga фабричния компресор под "Пренесен плащеница", ако не беше фабрика направени. Например в случая с GT3582R тя изглежда така:
Нека ефективност "/>" Резервен граница "," ефективност зони компресор "и" скорост на въртене на турбината "
Limit "/>
Как Surge линия ограничава картата наляво, така че границата ефективно да го ограничава в дясно. Garrett от тяхно карти показва областта на компресора до 60-58% ефективност. Всичко, което е от дясно на границата, ще има ефективност под 58% и използването на компресора е безсмислен в тази област. Над тази граница започва ненужно голям нагряване на въздуха за сгъстен от компресора и скоростта на турбината е извън позволените стойности на производителя.
Компресор ефективност Zone
Виждаме концентрични затворени линии, излизащи от централната част на картата. Близо всеки такъв ред подписан стойност на ефективността на компресора във вътрешността на района, очертана от тази линия. Най-малката площ на централната част съответства на максималната възможна ефективност на компресора. Тъй като разстоянието от центъра, ние ще се свържем с всички по-малки и по-малко ефективни, докато upremsya или лимит Surge от лявата или дясната граница на изпълнение.
оборотите на турбината
Line отбелязани на картата като "скорост турбина" показва, скоростта, с която се върти вала на турбината в района. Стойностите са изразени като шахтата се превръща в една минута от време. С увеличаване на скоростта на въртене на турбината са повишено налягане и / или въздушния поток през компресора. Както се вижда, тези линии започват да се сближават върху ефективността на граничния район и, както бе споменато по-горе, извън зоната на скоростта на въртене на турбината бързо нараства отвъд допустимото.
С това приключва проверката на картата на компресора и сега, знаейки, че е показано в следващата глава, ние се обръщаме към изучаването на процеса на подбор на турбина за определен мотор.
Свързани статии