Актуальность темы дипломной работы - Совершенствование энергетической установки дорожного катка
В данном диплом проекте было рассмотрен вопрос, как усовершенствовать энергетическую установку катка ДУ-50. Данный каток выбран, потому что несмотря на прогресс и время он является довольно востребованным в Казахстане. Современное транспортное строительство включает возведение автомобильных дорог, аэродромов мостов, путепроводов, тоннелей и других инженерных сооружений, значение которых трудно переоценить для жизни цивилизованного общества. Его концепция предусматривает выполнение обширного перечня работ в качестве обязательных составляющих технологического процесса и поэтому, чтобы увеличить объем выполняемой работы за более короткий промежуток времени необходима модернизация двигателя. Увеличение мощности и крутящего момента двигателя была актуальна во все времена. Увеличить рабочий объем-это есть самое простое решение, потому что чем больше сгорает топлива, тем выше мощность. Основной минус этого является то, что увеличиваются габариты и масса конструкции. Другой способ повысить мощность двигателя без увеличения объема цилиндров в ряде конструкций дизельных двигателей применяют наддув воздуха с соотвествующим увеличением количества впрыскиваемого топлива. Для обеспечения наддува используют турбокомпрессоры, нагнетающие на входе цилиндр воздух под далением 0,15...0,17 Мпа.
Рисунок 1.4.1 Конструктивная схема турбокомпрессора
При помощи турбокомпрессора в двигатель поступает на 50% больше воздуха. Следовательно, можно рассчитывать на увеличение мощности двигателя на 50%. Однако, эта технология не идеальна, поэтому мощность увеличивается на 30 - 40%. Одна причина недостаточной эффективности состоит в том, что энергия, которая вращает турбину, не является свободной. Турбина, установленная в потоке выхлопных газов, создает препятствие для выхода газов. Это означает, что во время такта выпуска двигатель должен преодолеть высокое противодавление. В связи с этим происходит расход энергии работающих цилиндров. Турбокомпрессор крепится к выпускному коллектору двигателя при помощи болтового соединения. Выхлопы из цилиндра вращают турбину, которая работает как газотурбинный двигатель. Турбина при помощи вала соединяется с компрессором, который установлен между воздушным фильтром и впускным коллектором. Компрессор сжимает воздух, поступающий в цилиндры. Отработанные газы от цилиндра проходят через лопатки турбины, вызывая ее вращение. Чем больше выхлопных газов проходит через лопатки, тем быстрее происходит вращение. С другой стороны вала, который установлен на турбине, компрессор вводит воздух в цилиндры. Компрессор представляет собой своего рода центробежный насос. Он втягивает воздух в центр лопаток и выпускает его под давлением во время вращения. Для того, чтобы выдержать скорость вращения до 150.000 об/мин, вал турбины должен иметь надежную опору. Большинство подшипников не выдержит такую скорость и взорвется гидростатические подшипники. Такой тип подшипников поддерживает вал на тонком слое масла, которое непрерывно подается. Это обусловлено двумя причинами: Масло охлаждает вал и некоторые другие детали турбокомпрессора и позволяет валу вращаться, снижая трения. Одна из основных проблем турбокомпрессоров состоит в том, что они не обеспечивают мгновенный форсированный наддув по нажатию на педаль газа. Турбине требуется несколько секунд для того, чтобы набрать скорость вращения, необходимую для наддува. В результате возникает задержка между временем нажатия на педаль газа и временем начала ускорения автомобиля при срабатывании турбины. Одним из способов устранения задержки является снижение инерции вращающихся деталей, благодаря снижению их массы. Это способствует более быстрому набору скорости вращения турбины и компрессора и раннему началу наддува. Одним из наиболее надежных способов снижения инерции турбины и компрессора является уменьшение их размеров. Небольшой турбокомпрессор быстрее начнет наддув при низкой скорости работы двигателя, однако он не сможет обеспечить достаточный наддув при больших скоростях двигателя, когда в цилиндры поступает значительные объемы воздуха. Также существует риск слишком быстрого вращения на высоких скоростях двигателя, т. к. при этом через турбину проходит значительный объем выхлопа. В некоторых турбокомпрессорах используются шариковые подшипники вместо гидростатических подшипников для поддержки вала. Но это не обычные шариковые подшипники - это особые подшипники, изготовленные из специального материала, которые могут выдержать скорости и температуры турбокомпрессора. Они снижают трение вала турбины при вращении, как и гидростатические подшипники. Они также позволяют использовать меньший и облегченный вал. Благодаря этому происходит быстрый набор скорости турбокомпрессором, что, в свою очередь, снижает задержку. Керамические лопатки турбины легче стальных лопаток, которые используются в большинстве турбокомпрессоров. Благодаря этому опять же происходит быстрый набор скорости турбокомпрессором, что снижает задержку. Когда воздух сжимается, он нагревается, а при нагревании воздух расширяется. Поэтому повышение давления от турбокомпрессора происходит в результате нагревания воздуха до его впуска в двигатель. Для того, чтобы увеличить мощность двигателя, необходимо впустить в цилиндр как можно больше молекул воздуха, при этом не обязательно сжимать воздух сильнее. Охладитель воздуха или охладитель наддувочного воздуха является дополнительным устройством, которое выглядит как радиатор, только воздух проходит как внутри, так и снаружи охладителя. При впуске воздух проходит через герметичный канал в охладитель, при этом более холодный воздух подается снаружи по ребрам при помощи вентиляторов охлаждения двигателя. Охладитель увеличивает мощность двигателя, охлаждая сжатый воздух от компрессора перед его подачей в двигатель. Это значит, что если турбокомпрессор сжимает воздух под давлением 7 фунт/дюйм 2 (0,5 бар), охладитель осуществит подачу охлажденного воздуха под давлением 7 фунт/дюйм 2 (0,5 бар), который является более плотним и содержит больше молекул, чет теплый воздух. Турбокомпрессоры также обладают преимуществом на большой высоте, где плотность воздуха ниже. Обычные двигатели будут работать слабее на большой высоте над уровнем моря, т. к. на каждый ход поршня подаваемая масса воздуха будет меньше. Мощность двигателя с турбокомпрессором также снизится, но менее заметно, т. к. разреженный воздух легче сжимать. Помимо всего сказанного имеются еще достоинства установки турбонаддува на двигатель:
- 1) Турбонаддув в большинстве случаев не может быть причиной неисправностей двигателя, так как его работа зависит от работоспособности газораспределительной, воздушной и топливной систем. 2) Двигатель с турбонаддувом имеет меньший выброс вредных газов в атмосферу, так как вырабатываются дополнительные выхлопные газы в двигатель. У сгораемого топлива становится меньше отходов. 3) Происходит экономия топлива на 5-20%. В небольших двигателях энергия сжигаемого топлива используется эффективней, увеличивается КПД. 4) На высокогорных дорогах такие двигатели работают более стабильно и с меньшими потерями мощности, чем их атмосферные аналоги. 5) Турбокомпрессор сам по себе является глушителем шума в системе выпуска. 2. Технологическая часть
Похожие статьи
-
Каток асфальтобетонный турбокомпрессор Для увеличения работоспособности катка предложено установить на двигатель турбокомпрессор (рисунок 3.1.6). Данный...
-
Топливо . В соответствии с ГОСТ 305-82 для рассчитываемого двигателя принимаем дизельное топливо (для работы в летних условиях - марки Л и для работы в...
-
Как отмечал А. И. Колчин и В. П. Демидов [ ] тепловой расчет позволяет с достаточной степенью точности аналитическим путем определить основные параметры...
-
Регламент поиска - Совершенствование энергетической установки дорожного катка
Был проведен патентный поиск с целью совершенствования энергетической установки катка ДУ-50. Результаты поиска приведены в таблице 3.1.1 Информация о...
-
В помещении, в котором проводятся испытания турбокомпрессоров, должны быть обеспечены такие факторы производственной среды, которые обеспечивают...
-
Анализ устойчивости работы технических систем при модернизации двигателя Повседневная деятельность человека потенциально опасна, так как является...
-
В современной экономике уделяют большое внимание повышению эффективности производства. Добиться же положительных результатов без применения новейших...
-
При оценке опасности поражения электрическим током следует руководствоваться документами: ГОСТ 12.0.38-82 "ССБТ. Электробезопасность. Предельно...
-
Катки - наиболее распространенные и простые машины, задействованные в технологии строительства и ремонта дорог. Каток предназначен для послойного...
-
Судовые энергетические установки - Организация работы транспортного судна
Характеристика Главных Двигателей. Главный судовой дизель ЗД12 предназначен для работы на винт судна, устанавливается в судах речного и морского флота,...
-
Каток ДУ-50 имеет механическую трансмиссию, которая объединяет в одном блоке реверсивный механизм, коробку передач, дифференциал с блокирующим...
-
Под охраной окружающей среды (ГОСТ Р ИСО 14001-98) подразумевается совокупность мероприятий по рациональному использованию, воспроизводству и охране...
-
В помещении для испытания турбокомпрессоров предусмотренна вытяжная механическая вентиляция из комнаты, где находится установка. Дело в том, что при...
-
Основы работы катка - Совершенствование энергетической установки дорожного катка
При установившемся движении материал (рисунок 2)в зоне его контакта с ведомым вальцом катка действует вертикальная сила, равная вертикальной нагрузке, и...
-
Цену единицы продукции можно определить различными методами в зависимости от наличия и полноты информации. Если известны затраты на эксплуатацию машины,...
-
Количество машино-часов работы техники в году, определяется по формуле (1) Где:TФ - годовой фонд рабочего времени, дни. Определяется вычитанием из...
-
Рабочим органом катка являются колеса или валец - цилиндр, расположенный вместо колеса или колес. Вальцы катка выполняют цельнолитыми из чугуна или...
-
Годовая эксплуатационная производительность машин, производящих однородную продукцию: (5) Где:вЭ. Ч. - часовая эксплуатационная производительность; TГ -...
-
Проанализировав все возможные опасные и вредные факторы, имеющие место при работе турбокомпрессора, можно сделать вывод о том, что наиболее эффективным...
-
Особенности укладки дорожного полотна - Совершенствование энергетической установки дорожного катка
При возведении насыпей грунт отсыпают слоями толщиной 1 - 1,5 м с последовательным уплотнением. При уплотнении частицы грунта сближаются, воздушные...
-
Выбор типа установки для проектируемого судна обычно производится на основе сравнительной оценки наиболее перспективных вариантов СЭУ, удовлетворяющих...
-
Обзор литературы по теме дипломной работы - IP-телефония и традиционные телефонные сети
Интернет-телефония. Компьютер пресс, 1999г №10 с.50. Начнем с того, что попробуем рассеять некоторые распространенные заблуждения относительно самой...
-
Судовой валопровод - Расчет параметров судовой энергетической установки
Судовой валопровод представляет собой систему валов и различных конструктивных элементов, соединяющих гребной винт с главным двигателем. О назначение...
-
Судно оснащено подруливающим устройством мощностью 200 кв с реверсивным винтом фиксированного шага. Оно служит как вспомогательное устройство, когда есть...
-
Форсунки с многодырчатыми распылителями - Судовые дизельные установки
Распыливание топлива Факел топлива, вылетающего с большими скоростями из соплового отверстия, состоит из центральной части - струи, включающей грубо...
-
В последние годы стали все шире использовать дизельные двигатели на автомобилях. Следует признать, что использование карбюраторных двигателей на грузовых...
-
В результате сползания грунта образовался завал на проезжей части автомобильной дороги, для разбора завала привлекается землеройная и транспортная...
-
Турбовинтовые двигатели - Элементы конструкции турбореактивных двигателей
Турбореактивный двигатель форсунка Устройство и принцип действия. Для современных самолетов, обладающих большой грузоподъемностью я дальностью полета,...
-
Турбореактивный двигатель (ТРД, англоязычный термин -- turbojet engine) -- воздушно-реактивный двигатель (ВРД), в котором сжатие рабочего тела на входе в...
-
Введение - Элементы конструкции турбореактивных двигателей
Турбореактивный двигатель (ТРД, англоязычный термин -- turbojet engine) -- воздушно-реактивный двигатель (ВРД), в котором сжатие рабочего тела на входе в...
-
В околоземном пространстве развернута сеть искусственных спутников Земли (ИСЗ), равномерно "покрывающих" всю земную поверхность). Орбиты ИСЗ вычисляются...
-
Итак, пробок можно избежать, а пропускную способность магистрали можно увеличить многократно за счет изменения пространственного расположения полос...
-
В состав лабораторной установки входят: - аналоговая вычислительная машина МН-10, на лицевой панели которой набрана электронная модель следящей системы;...
-
Проблема пробок остро стоит во многих странах мира, а попытки ее разрешить многочисленны и разнообразны. Во многих странах Европы и в Японии созданы...
-
Ориентировочные размеры МО и эскиз плана трюма, - Расчет параметров судовой энергетической установки
Необходимая длинна МО между носовой и кормовой переборками на уровне настила двойного дна для одновальной установки определяется: Где: LД - длинна...
-
Охрана труда Аттестация рабочих мест по условиям труда Аттестация рабочих мест по условиям труда - это система анализа и оценки состояния рабочих мест....
-
Внедрение новых вагонов-хопперов - Совершенствование работы станции
За последнее десятилетие в условиях строительного бума на отечественном рынке обозначилась тенденция к наращиванию объемов производства и, следовательно,...
-
Окончательно, после уточнения : Температура конца расширения, К: , Давление конца расширения, МПа: . Проверка ранее принятой температуры остаточных газов...
-
Устройство и работа ОСН, Устройство и работа азимутального привода - Оптическая система наведения
Устройство и работа азимутального привода Структурная схема азимутального привода изображена на рис.4. 1.1.4.1.1 Исполнительным устройством АП является...
-
Основные неисправности форсунки - Судовые дизельные установки
Форсунка топливный дизельный двигатель Неисправности в работе форсунок всегда приводят к ухудшению смесеобразования, в результате чего скорость сгорания...
Актуальность темы дипломной работы - Совершенствование энергетической установки дорожного катка