Оцінювання ефективності нагнітачів повітря у поршневих двигунах
Автор: Лазурко Володимир Ігорович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Автомобільний транспорт
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Основна мета роботи - проаналізувати та вивчити зміни в характеристиках автомобіля в цілому та після встанволення нагнітачів повітря. Це обумовлено тим, що різні нагнітачі забезпечують ефективне наповнення циліндрів свіжим зарядом, а також можуть допомагати очищувати ціліндри двигуна від продуктів згоряння. Встановлення нагнітачів повітря на двигуни внутрішнього згоряння є основною технологією для підвищення їх обертового моменту та потужності, при цьому зменшуючи їх розміри. Останнім часом автовиробники складають зусиль для скорочення розмірів нагнітачів повітря, зберігаючи або навіть покращуючи їх продуктивність. Технологія нагрівання повітря є надзвичайно ефективною для зменшення витрат палива. Покращення форми лопаток і зменшення коефіцієнта тертя в підшипниках сприяють швидкій реакції на зміну режиму роботи при низьких швидкостях, а також збільшують обертовий момент при великих швидкостях. Встановлення електронного регулювання направляючих лопаток дозволяє точно досягти нагнітання повітря в мінімальному часі реакції системи. [2]. Крім динамічних характеристик турбокомпресорів, на них також складаються вимоги щодо шумових параметрів. Турбокомпресори VTG оснащені малошумними деталями, які оптимізовані за масою, мають пластикові вкладки для зменшення шуму на місцях з’єднання, а також звукопоглинальні вставки в плаваючих підшипниках ковзання і фрезеровані робочі колеса для зниження звукової пульсації. Методом цього дослідження є вивчення впливу та ефективності встановлення нагнітача повітря на двигун внутрішнього згоряння. За допомогою теплових розрахунків будуть показані зміни характеристик двигуна при різних рівнях наповнення циліндрів повітря. В першому розділі магістерської кваліфікаційної роботи було розглянуто особливості системи живлення бензинових двигунів, а саме систем розподіленого та безпосереднього впорскування палива в циліндри двигуна. У другому розділі увагу розглянуто способи збільшення потужності двигуна та способи їх реалізації. Оскільки нагнітачі повітря дозволяють збільшувати потужність двигуна без суттєвих змін у конструкції, тому було більш детально розглянуто класифікацію, переваги та недоліки різних способів наддуву повітря. Під час стиснення повітря його температура зростає, і це може призвести до зменшення густини та підвищення тиску, що не є корисним для роботи двигуна. Тому розглянуто різновиди інтеркулерів, що відповідають за охолодження стиснутого повітря, знижують його температуру і збільшують густину, що покращує процес згоряння пального суміші. В третьому розділ описано аналіз процесів що протікають в циліндрах двигуна описано його тепловий баланс та на основі процесів протікання та теплового балансу проведено побудову зовнішньої характеристики двигуна при різних ступенях наддуву. Аналіз отриманих даних показав, що оптимальним значенням для підвищення наповнення циліндрів повітря є тиск 0,2 МПа, яке найкраще збалансовує потужність, витрати пального та надійність двигуна.