Система выпуска отработавших газов

Что в народе часто понимают под «выхлопной трубой», то в турбодвигателе представляет из себя внешне дорогостоящую и достаточно сложную картину, состоящую из чугунного коллектора, клапанов, газопроводов и глушителей, причем последний непосредственно у турбодвигателя может и отсутствовать, поскольку сама турбина уже функционирует как первичный глушитель. В системах выпуска отработавших газов проявляется одно из серьезных различий в концепции двигателей с механическим наддувом, так как их системы выпуска в принципе смогут отталкиваться от базового мотора.

Поскольку у турбодвигателя весь отработавший газ частично проходит через турбонагнетатель, а частично через байпасный клапан, то эти два компонента являются интегрированной составной частью системы отвода отработавших газов. При конструировании комплексной системы выпуска отработавших газов турбодвигателя следует поэтому прежде всего принимать во внимание следующие два фактора:

· Прочность и стойкость системы и соединений

· Термодинамическое согласование с турбонагнетателем.

Что касается прочности и стойкости системы выпуска отработавших газов, то здесь возникают крупные проблемы, которые в большей части проявляются в зоне коллектора перед газотурбонагнетателем. Тепловая нагрузка здесь вследствие противодавления в турбине существенно выше по сравнению со свободно протекающим потоком отработавшего газа в двигателе без наддува. Это приводит - прежде всего у бензиновых двигателей из-за высоких температур отработавших газов - не только к необходимости использования жаропрочных и соответственно дорогостоящих материалов для коллектора; ранее это были преимущественно высоколегированное хромоникелиевое стальное литье или специальные, зарегистрированные марки литья. Сегодня встречаются уже у турбобензиновых двигателей (например, Audi 2,7-литровый Biturbo) «коллекторы из листовой стали» в форме систем трубопроводов с изолированными воздушными зазорами, которые требуют ничуть не меньше затрат по сравнению с литыми коллекторами, а напротив, обходятся еще дороже. О таком виде высокотехнологичных системы еще подробней поговорим.

До сегодняшнего дня остается еще, разумеется, дорогостоящим закрепление нагнетателя на коллекторе, поскольку пока еще не идет речь об «интегральной нагнетательной системе», как мы увидим в следующих главах. Так как коллектор в результате нагревания (у бензиновых двигателей температура может доходить до 1500°С) достаточно активно работает, то введение уплотнений и болтовых соединений в головки цилиндров затруднительно. Высокожаропрочные винты, специальные муфты, смотря по обстоятельствам, отдельный коллектор и компенсаторы из высококачественной стали обуславливают соответственно конструкторские и экспериментальные затраты, которые едва ли сравнимы с затратами подобных работ у двигателей без наддува.

Не столь сложна эта проблема у дизельных двигателей, которые имеют более низкие тепловые нагрузки; ибо значения температур отработавших газов, которые достигаются в турбодизелях с системами непосредственного впрыскивания, чаще всего находятся ниже 700°С.

Похожие статьи:

Влияние эксплуатационных факторов на работу топливных систем
Особенности работы топливных систем определяется главным образом летно-техническими данными, типом двигателей, применяемым сортом топлива и условиями эксплуатации. Отечественные сорта топлива должны обладать определенными эксплуатационными свойствами, от которых в значительной степени зависит надеж ...

Анализ производственной деятельности АП №1 с позиции экономической устойчивости
Традиционный механизм хозяйственной деятельности, нарушение естественного круговорота веществ и потока энергии в биосфере вызывают ощутимые экономические потери, избежать которые возможно, благодаря оценке по критерию эффективности хозяйственной деятельности на основании дополнительного условия – о ...

Краткая характеристика мероприятий по решению проблемы
Основная часть сервиса, предоставляемая пассажирам авиакомпанией, - это обслуживание на борту. Купив билет, пассажир должен знать, что он за это получит: будут ли кормить на борту или нет, какой ассортимент блюд и дополнительных услуг на борту будет предложен. Находясь несколько часов в ограниченно ...