Воздушный запуск двигателей от воздушной установки

  • Наиболее распространенным способом пуска стационарных дви­гателей в ход является пуск сжатым воздухом.
  • Сжатый воздух при­готовляется воздушными компрессорами, работающими или непосредственно от двигателя (навешенный компрессор), или от посторон­него источника энергии (например, от электродвигателя).
  • Обычно давление пускового воздуха в двигателях принимается до 30 кГ/см 2 .
  • Иногда вместо сжатого воздуха для пуска используют сжатый газ из рабочего цилиндра, отбираемый во время работы двигателя на холостом ходу.

Воздушный запуск двигателей от воздушной установки

На фиг. 134 показана одна из схем пуска двигателя сжатым воздухом. Из пускового баллона 1 сжатый воздух направляется через вентиль 2 и пусковой вентиль 3 , который служит для того, чтобы в нужный момент воздух из пускового баллона подавать к воздухораспределителю 4. Воздухораспределитель предназначен для правильного чередования подвода воздуха к отдельным цилинд­рам двигателя. Воздух подводится к цилиндрам через обратные пусковые клапаны 5, которые, помимо этого, служат для разоб­щения полости цилиндра и пускового трубопровода после окон­чания подачи пускового воздуха.

Воздушный запуск двигателей от воздушной установки

Стальные баллоны для газов выпускаются промышленностью по ГОСТу 949-57, емкостью до 55 л. Баллон 5 (фиг. 135) имеет гор­ловину, на которую навернут и приварен фланец 3 . К фланцу бол­тами прикреплен корпус 6 головки.

В нем располагается необходи­мая арматура: манометр для контроля давления; приемный клапан, через который производится наполнение баллона; запорный клапан, который сообщает баллон с пусковой магистралью; игольчатый кла­пан для продувки из баллона воды и масла, накопившихся в нижней его части; предохранительный клапан.

На фиг. 136 дана схема воздухораспределителя золотникового типа с пусковым клапаном. Количество золотников должно соответствовать числу цилиндров, причем они располагаются или в ряд вдоль распределительного вала или звездообразно вокруг вала (фиг. 137).

В первом случае золотники приводятся от отдельных кулачков, а во втором — только от одного. При пуске двигателя после открытия пускового вентиля сжатый воздух направляется к пусковым клапанам в полость 1 (фиг. 136) и к золотникам в полость 2.

Так как пружина 3 прижимает клапан к седлу, то у тех клапанов, которые находятся в таком положении, воздух в цилиндры не пойдет. Однако тот клапан, который соединен с золотником и у которого плунжер 4 расположен против впадины кулачка 5 , откроется, как это показано на фиг. 136, и впустит сжатый воздух в цилиндр.

Клапан откроется потому, что плунжер золотника, опустившись, откроет доступ воздуху к приводному поршеньку 6 пускового клапана.

Другие же, клапаны, плунжеры золотников которых располо­жены против выступа кулачка, будут закрыты, так как в этом слу­чае золотник вдвигается кулачком вверх в положение, при котором доступ воздуха к приводным поршенькам 6 будет перекрыт. При поворачивании кулачка произойдет чередований моментов работы отдельных пусковых клапанов.

Эти моменты устанавливают так, чтобы открытие клапанов начиналось у тихоходных двигателей в в.м.т., а у быстроходных за 5—15° угла поворота коленчатого вала до в.м.т. во время такта сжатия. Закрытие же клапанов происходит у тихоходных двигателей после в.м.т. через 70—80°, а у быстроходных дви­гателей через 60—70°.

По окончании пуска и закрытия пускового клапана плунжеры золотников отходят от ку­лачков под воздействием пружин 7.

Воздушный запуск двигателей от воздушной установки

На фиг. 138 показано устройство пускового клапана быстроходного двигателя. При таком устройстве весь пусковой воздух должен пройти через воздухораспределитель.

Воздушный запуск двигателей от воздушной установки

На фиг. 139 представлена схема, а на фиг. 140 устройство воздухораспределителя дискового типа, через который может пройти весь пусковой воздух. Через корпус воздухораспределителя проходит валик, соединенный с распределительным валом. Па шлицах валика надет плоский золотник в виде диска 5 (фиг.

139), который прижи­мается к опорной поверхности корпуса сжатым воздухом, впускае­мым через штуцер 6 . В корпусе распределителя имеются каналы 1 , соединенные с соответствующим пусковым клапаном. Число каналов равно числу пусковых клапанов. Золотник имеет единственное сквоз­ное отверстие 7 .

Кроме того, в золотнике имеется канавка 4, а в торце корпуса — кольцевая канавка 8, сообщающаяся с атмосферой через канал 2 .

Действует воздухораспределитель так. Отверстие 7 золотника всегда совпадает с одним из отверстий в корпусе.

Как только откроется пусковой вентиль и сжатый воздух через штуцер 6 попадает в камеру, он устремится к соответствующему пусковому клапану, открывает его, преодолевая натяжение пружины (см. фиг. 138), и входит в цилиндр.

Под действием сжатого воздуха поршень, а следовательно, и коленчатый вал двигателя начнет поворачиваться. Вместе с ним будет проворачиваться и золотник распределителя, который при этом поочередно через отверстие 7 (фиг. 139) будет сообщать полость камеры с пусковыми клапанами.

Когда двигатель пущен и пусковой вентиль закрыт, то при помощи системы каналов 4, 8 и 2 и отвер­стия 3 происходит выпуск воздуха, оставшегося в пространстве над пусковым клапаном и в трубопроводе, соединяющем клапан с распределителем.

  Рено колеос механика тест драйв

Для того чтобы упростить систему пуска и уменьшить расход пускового воздуха, в стационарных двигателях часто пусковые клапаны устанавливают не на всех цилиндрах. В этом случае дви­гатель нужно ставить в пусковое положение, при котором мотыль коленчатого вала цилиндра, имеющего пусковой клапан, должен находиться в положении, соответствующем повороту на 20—30° после в.м.т. в такте расширения.

Пуск двигателя сжатым воздухом может .быть осуществлен и без воздухораспределителя. В этом случае двигатель снабжается пусковыми клапанами, управляемыми посредством кулачков, наса­женных на распределительный вал. Однако эта система пуска в настоящее время встречается редко.

Продукция

Воздушный запуск двигателей от воздушной установки Воздушный запуск двигателей от воздушной установки Воздушный запуск двигателей от воздушной установки

Установка воздушного запуска представляет собой высокооборотный компрессор с дизельным двигателем, закрепленный на автомобильном шасси или на тележке. В конструкции также предусмотрен отсек для складывания шланга, сигнальная система, оборудование для пожаротушения. Машина предназначена для создания интенсивного потока сжатого воздуха. При вращении стартера усилие передается на редуктор, который, в свою очередь, раскручивает вал газотурбинного двигателя самолета и обеспечивает бортовую электрическую сеть переменным или постоянным током на момент запуска (для питания топливных насосов и другого оборудования). Наземные воздушные системы применяются для пуска мощных двигателей таких самолетов как ТУ-154, ИЛ-76.

Принцип работы УВЗ

Горячий сжатый воздух от двигателя установки поступает по гибкому резинотканевому рукаву к штуцеру запуска авиадвигателя. В зависимости от типа воздушного судна шлангов может быть один или два. Для судов типа Airbus A380 используют три рукава.

Контроль давления осуществляется по манометру. Для сброса давления из магистрали после запуска двигателя предусмотрены электромагнитные клапаны.

По завершению работы наконечник рукава отсоединяют от штуцера, сам шланг укладывают на транспортировочный локоть переднего бампера машины.

Преимущества установки воздушного запуска перед электростартером

  • Высокое отношение мощности к весу.
  • Компактные габариты.
  • Длительная работа без перегрева.

Особенности эксплуатации

Сервисное обслуживание и планово-предупредительный ремонт необходимо проводить с периодичностью, рекомендованной производителем УВЗ. Для увеличения срока службы установки требуется соблюдать основные правила эксплуатации:

  • Перед каждым включением проверять уровень масла двигателя и компрессора, количество охлаждающей жидкости.
  • После запуска авиадвигателя охлаждать дизель-агрегат и компрессор УВЗ в течение нескольких минут на скорости холостого хода.
  • Аварийный режим использовать только в экстренных случаях.

  Гост р выброс отработавших газов автомобиля

Заказать установку воздушного запуска в Москве

Компания «ЕвроТэк» осуществляет продажу УВЗ известных производителей на условиях официального дилера. Мы гарантируем высококлассный сервис, качественное оборудование, профессиональную техническую поддержку, доступные цены. Возможна доставка машин на объект заказчика в регионы РФ.

Для оформления поставки позвоните по номеру, указанному на сайте.

Установки воздушного запуска

Общие сведения.

Воздушный запуск двигателей от воздушной установки

Для мощных двигателей летательных аппа­ратов, таких, как Ил-б2, Ту-154 и других, применяют наземный воздушный запуск.

В воздушных системах пуска двигателей используется воздушный стартер, который представляет собой высокооборотную воздушную турбину. Этот стартер соединяется с помощью редуктора с валом двигателя и обеспечивает его рас­крутку.

Вместе с тем воздушный стартер обладает значительным весовым преимуществом по сравнению с электрическим стартером одинаковой мощности.

В качестве наземных источников сжатого воздуха применяются установки воздушного запуска УВ3-2 и УВ3-4,8. Они предназна­чены для раскрутки газотурбинных двигателей самолетов с исполь­зованием энергии сжатого воздуха при их запуске и питания бортовой электрической сети постоянным и переменным током в момент пуска.

Конструкция установки воздушного запуска УВ3-4,8.

Специальное оборудование установки воздушного за­пуска УВ3-4,8 смонтировано на базе автомобиля УА3-452 с цельно­металлическим кузовом типа «фургон», в котором размещены: силовая установка, система всасывания и выхлопа, воздушная система, электрооборудование и средства связи.

Читайте также:  Двигатель g4na технические характеристики

Силовая установка предназначена для подачи горя­чего сжатого воздуха в авиадвигатели при запуске и питания электроэнергией бортовых топливных насосов летательного аппа­рата.

В состав силовой установки входят газотурбинный двигатель ТА-6А и его подвеска.

Газотурбинный двигатель ТА-6А — одно­вальный, с отбором воздуха за компрессором, с редуктором и навесными стартер-генератором ГС-12ТО и генератором ГТ40ПЧб.

Система всасывания и выхлопа предназна­чена для питания газотурбинного двигателя Т А -6А воздухом, отвода горячих выхлопных газов в атмосферу и вентиляции отсека кузова с оборудованием. Система состоит из воздухозабор­ника, выхлопной трубы, выхлопного патрубка, механизма пере­мещения крышки выхлопной трубы.

Воздухозаборники размещены в оконных — проемах кузова отсека с оборудованием. Выхлопная труба выполнена в виде эжектора и выведена через отверстие в крыше отсека с оборудованием.

Крышка выхлопной трубы перемещается с помощью электро­механизма УР-I0 через механизм привода и систему качения.

Управление механизмом перемещения крышки выхлопной трубы и створками воздухозаборников осуществляется с пульта управле­ния кабины оператора.

Топливная система предназначена для питания топливом газотурбинного двигателя Т А-БА.

В состав системы входят основной топливный бак , вспомогательный бак , датчик уровня топлива БМI14-А, топливный подкачиваю­щий насос ПЦР1-Ш, электромагнитный клапан МКТ-180, топливный фильтр 11ТФ30СТ, сигнализатор давления СДУ-4А-О,7, трубопровод. Элементы топливной си­стемы размещены в перед­ней части отсека с обо­рудованием.

Основной топливный бак на 258 л сварной конструкции изготовлен из листового алюминие­вого сплава. Для кон­троля за уровнем топлива в баке при заправке имеется мерное стекло. Датчик уровня топлива БМ114-А представляет со­бой проволочный реостат со скользящими по нему контактными щетками.

Реостат размещен в закры­том корпусе. Контактные щетки приводятся в дви­жение рычагом, на конце которого расположен поплавок. Вспомогательный бак сварной конструкции выполнен из листового алю­миниевого сплава. Емкость бака 30 л.

Топливный подкачива­ющий насос ПЦР1-Ш представляет собой односту­пенчатый электропривод­

ной центробежный насос и предназначен для создания давления топлива на входе в основной насос газотурбинного двигателя ТА-6А. По своим техническим данным насос обеспечивает дав­ление жидкости на выходе 0,07 МПа (0,7 кгс/см2) и произ­водительность 5,83х10-4 м3/с (2100 л/ч). Управление насосом ведется с пульта управления.

  Методы снижения токсичности отработанных газов автомобилей

Электромагнитный клапан МКТ-180 предназначен для пере­крытия топливной магистрали к двигателю ТА-6А по окончании работы, а также при включении противопожарной системы. Конструктивно представляет собой клапан поршневого типа. Электромагнитный клапан рассчитан на рабочее давление до 0,25 МПа (2,5 кгс/см2).

Управление клапаном электродистанцион­ное с пульта управления. Топливный фильтр 11 ТФ30СТ предназначен для фильтрации топлива в топливной системе. Конструктивно представляет собой фильтр отстойного типа с перепускным клапаном.

Фильтр обес­печивает максимальную пропускную способность 1,7х10-4 м3/с(10 л/мин) и тонкость фильтрации 12-1б мкм.

Сигнализатор давления СДУ-4А-0,7 предназначен для вклю­чения сцепного табло, показывающего наличие давления топлива перед основным топливным насосом двигателя Т А -6А. Под дей­cтвиeм давления топлива заключенная в корпус мембранная коробка прогибается и замыкает контакты, которые включают световое табло на пульте управления.

Трубопроводы топливной системы выполнены из алюминиевого сплава со стальной арматурой.

Воздушная система предназначена для подвода горячего сжатого воздуха от газотурбинного двигателя Т А -6А к двигателям _летательного аппарата при запуске.

В состав си­стемы входят: внутренняя воздушная магистраль, состоящая из гладких металлических трубопроводов;внешняя воздушная, состоящая из резинового рукава; наконечник воздушного запуска; система сброса давления воздуха.

Горячий воздух от двигателя ТА-6А по трубопроводам и рукаву с наконечником воздушного запуска подается под давлением к штуцеру запуска авиадви­гателя.

Система сброса давления воздуха предназначена для сброса давления воздуха на воздушной магистрали после подачи его на борт воздушного судна. Система смонтирована в кабине оператора.

Пожарная система предназначена для гашения очагов пламени в отсеке с оборудованием. В состав пожарной системы входят: огнетушитель УБШ-2-1, два продольных и один поперечный коллектор, соединительные трубопроводы, углекис­лотный огнетушитель ОУ-2.

Для направленного распыления огнегасящего заряда исполь­зуются продольные и поперечные коллекторы. Управление по­жарной системой осуществляется с пульта оператора.

После на­жатия оператором кнопки «Пожар» подается сигнал на прекра­щение работы двигателя ТА-6А, закрытие электромагнитного клапана топливной системы, прекращение работы подкачива­ющего топливного насоса ПЦР1-Ш.

Одновременно сигнал подается к запалу головки-затвора одного из огнетушителей. При распы­лении огнегасящего заряда происходит быстрое заполнение отсека его парами, что вызывает прекращение горения.

Электрообрудование предназначено для: запуска двигателя ТА-6А установки, питания бортовой электрической сети воздушного судна постоянным и переменным током, осве­щения, сигнализации, связи, двигателем установки.

Коммутационная аппаратура (реле, контакторы), аппаратура защиты и регулирования (предохранители, резисторы, диоды, магнитные усилители) смонтированы в нескольких блоках: блок­ реле БР-6А, регулирования напряжения БРН -208М7 А, защиты управления Б3У-376, зарядки аккумуляторов Б3А-6.Панель стартер-генератора ПСГ-б, автоматическая панель запуска АПД-30А и другие размещены в кузове установки.

Воздушный запуск двигателей от воздушной установки

  • править
  • печать
  • карта
  • рейтинг
  • форум
  • Главная страница
  • Новости проекта
  • Translation wanted
  • Последние изменения
  • Последние сообщения
  • Рейтинги
    • Лучшее недели
    • Лучшее месяца
    • Новостей
    • Статей
    • Отзывов
    • Фотографий
    • Самые обсуждаемые
  • Дерево сайта
  • Все страницы
  • Облако тегов
  • Новости авиации
  • Translate

Горячий сжатый воздух от двигателя установки поступает по гибкому резинотканевому рукаву к штуцеру запуска авиадвигателя. В зависимости от типа воздушного судна шлангов может быть один или два. Для судов типа Airbus A380 используют три рукава. Контроль давления осуществляется по манометру. Для сброса давления из магистрали после запуска двигателя предусмотрены электромагнитные клапаны. По завершению работы наконечник рукава отсоединяют от штуцера, сам шланг укладывают на транспортировочный локоть переднего бампера машины.

Воздушная система запуска малоразмерного газотурбинного двигателя

Аннотация

Ключевые слова

Для цитирования:

Калиниченко А.И. Воздушная система запуска малоразмерного газотурбинного двигателя. Вестник Концерна ВКО «Алмаз – Антей». 2016;(3):61-66. https://doi.org/10.38013/2542-0542-2016-3-61-66

For citation:

Kalinichenko A.I. Air starting system of small-size gas turbine engine. Journal of «Almaz – Antey» Air and Space Defence Corporation. 2016;(3):61-66. https://doi.org/10.38013/2542-0542-2016-3-61-66

В настоящее время перспективным БЛА не­обходим компактный малой массы газотур­бинный двигатель, способный к быстрому запуску и развитию высокой удельной тяги в широком диапазоне условий эксплуатации. Масса и размеры системы запуска могут со­ставлять значительную часть двигателя, в осо­бенности если требуется ускоренный многоразовый запуск.

Основными требованиями, предъявляе­мыми к системе запуска ГТД БЛА, являются:

  • мгновенный или ускоренный запуск до максимального режима;
  • надежность запуска в различных ус­ловиях;
  • малая масса;
  • компактность;
  • удобство обслуживания;
  • безопасность применения;
  • низкая стоимость.

Существующие маршевые ГТД, имею­щие одноразовый ускоренный запуск, обору­дованы пиротехнической системой запуска, соответствующей большей части предъявляе­мых требований за исключением требований по безопасности, возможности многократного использования системы и ГТД на БЛА, а также низкой себестоимости.

В АО «Омское мотостроительное кон­структорское бюро» (АО «ОМКБ») в качестве альтернативного варианта, соответствующего указанным требованиям, разработана система воздушного запуска с непосредственной подачей сжатого воздуха на рабочие лопатки турбины.

Задача усложнена тем обстоятельством, что исходя из особенностей применения ГТД на БЛА масса системы запуска должна быть минимальной. Это накладывает ограничения на допустимый объем баллона для сжатого воздуха.

При проведении работ были поставлены следующие задачи:

  • установить зависимость оборотов рас­крутки ротора от объема баллона и давления воздуха;
  • рассчитать минимальную частоту рас­крутки ротора, при которой осуществляется надежный и безопасный запуск изделия;
  • определить мощности турбины и ком­прессора на различных частотах вращения при их совместной работе без подачи топлива в камеру сгорания (на режимах так называемой холодной прокрутки);
  • вычислить мощность, подводимую к ротору от пускового устройства.

Для отработки технических решений была изготовлена установка, позволяющая ис­пользовать металлокомпозитные баллоны типа БК-2-300С различной емкости.

В данной работе были последовательно использованы баллоны емкостью 0,007, 0,004, 0,003 и 0,002 м 3 . Воздушная система испыта­тельного стенда позволяла заряжать баллоны воздухом с давлением до 24,5 МПа. Работа по проверке запусков от воздушной систе­мы проводилась на газогенераторе двигателя ТРДД-50БЭ

Программа работ была построена таким образом, что перед каждым запуском двигателя проводилась холодная прокрутка (ХП) ротора (результаты ХП двигателя показаны на рис. 1). Полученные материалы показывают ожидае­мую качественную зависимость оборотов мак­симальной раскрутки ротора от емкости балло­на и давления содержащегося в нем воздуха.

Читайте также:  F14d4 своей зажигания к этому двигателю

Читать еще:  Что такое детонация двигателя в акцентеВоздушный запуск двигателей от воздушной установки

Для количественной оценки максималь­ной частоты вращения в зависимости от объ­ема баллона (рис. 2) рассмотрено влияние объема баллона на максимальные обороты раскрутки ротора при фиксированном давлении в нем 19,6 МПа. Полученная зависимость была аппроксимирована уравнением

nmax19,6 = — 0,3401V 2 + 5,934V + 9,2326. (1)

Воздушный запуск двигателей от воздушной установки

Рис. 2. Зависимость максимальных оборотов рас­крутки от объема баллона

Для оценки влияния давления в баллоне на максимальные обороты раскрутки ротора на рис. 3 приведены указанные величины в от­носительных единицах.

Здесь по оси абсцисс отложено относительное давление в баллоне ротн = рбал /19,6, по оси ординат — отношение частоты вращения при заданном давлении к частоте вращения при давлении в баллоне Рбал = 19,6 МПа. По данным рис.

3 все экспериментальные точки достаточно плотно ложат­ся на линию, описываемую уравнением

Воздушный запуск двигателей от воздушной установки

Рис. 3. Зависимость частоты вращения от давления воздуха

Приведенные материалы позволяют про­гнозировать максимальную частоту раскрутки ротора при произвольных значениях объема баллона и начальном давлении воздуха.

Например, если объем баллона равен 0,0045 м 3 , а давление воздуха в нем равно 17,6 МПа, расчет по формуле (1) и (2) показы­вает, что относительная частота вращения составит nотн = 0,914.

Выборка материалов по удачным запу­скам газогенератора от баллонов емкостью 0,007, 0,004 и 0,003 м 3 приведена в табл. 1, в нее также включены данные по одному удачному запуску от баллона емкостью 0,002 м 3 .

Экспериментальные и расчетные значения параметров, при которых обеспечивается надежный запуск

Периодичность замены фильтров

Рекомендуется менять этот элемент согласно техническому регламенту (по паспорту ТС). Каждый производитель в техническом руководстве обязательно прописывает период замены топливного, масляного и воздушного фильтров.

Усредненный пробег для замены фильтрующего элемента – 10 000 км, однако важно помнить, что условия эксплуатации транспортных средств при этом должны быть стандартными (езда в городе, по асфальтированным трассам, в регионах со средним содержанием пыли в воздухе).

Воздушный запуск двигателей от воздушной установки

В том числе в программу мероприятий входит ряд мастер-классов в институте № 2 «Авиационные, ракетные двигатели и энергетические установки» МАИ.

Здесь абитуриенты и их родители могут не только познакомиться с крупнейшим в России научно-учебным комплексом в области двигателестроения и энергетической техники, но также и своими глазами увидеть запуск и работу малоразмерного воздушно-реактивного двигателя, созданного в МАИ.

Эффектный запуск двигателя произвёл на всех абитуриентов института очень яркое впечатления. Ребята задали сотрудникам МАИ множество вопросов как о данной разработке, так и в целом об институте № 2.

Сергей Киктев, сотрудник института № 2: «Экскурсия и знакомство с нашим институтом очень заинтересовали абитуриентов. Ребята в сопровождении директора института Вероники Павловны Монаховой прошли по самым интересным кафедрам и лабораториям корпуса, узнали о тех возможностях, которые открываются перед выпускниками нашего направления.

Эффектным завершением экскурсии стал запуск малоразмерного газотурбинного двигателя, который может применяться в качестве силовой установки для БПЛА, воздушных мишеней ПВО, сверхмалой авиации.

Абитуриентам было приятно узнать, что этот двигатель на только разработан у нас в институте, но в работе над ним принимали активное участие студенты».

Читать еще:  Двигатель 402 как устранить продольный люфт распредвала

Следующая встреча с абитуриентами института № 2 пройдёт 20 июля. Гости этой встречи также смогут посмотреть на работу воздушно-реактивного двигателя.

  • Мероприятия для школьников
Отдел по связям с общественностью УИСК
  • Новости
  • Мероприятия
  • Юбилеи
  • Маёвские истории успеха
  • Медиабанк
  • Корпоративные СМИ
  • Отдел по связям с общественностью
  • Аккредитация СМИ

Рубрики

  • #МАИнаМАКС
  • International
  • IT-центр МАИ
  • Артек
  • Выборы ректора
  • Выпускники
  • Выставки
  • Конкурсы
  • МАИ
  • МАИ в СМИ
  • Мероприятия для школьников
  • Награды и премии
  • Наука
  • НИРС
  • Новости
  • Общество
  • Предуниверсарий МАИ
  • Приём гостей
  • Рейтинги
  • Ректор
  • Ректорат
  • Сотрудники
  • Сотрудничество
  • Спорт
  • Студгородок
  • Студенты
  • Творчество
  • Траектория взлёта
  • Трудоустройство
  • Университетские среды для учителей
  • Учёба
  • Форумы и конференции
  • Школа сервиса
  • Школа управления
  • Юбилеи и праздники

Сегодня

В этот день было

На сайте МАИ можно разместить свое объявление, новость или анонсировать свое мероприятие

Система подачи воздуха в дизельный двигатель

Воздушный запуск двигателей от воздушной установки

Как известно, современный дизельный двигатель на разных автомобилях и спецтехнике обычно оснащается турбокомпрессором. Также данное решение активно используется и на турбобензиновых ДВС.

Другими словами, для получения необходимой отдачи от моторов силовую установку дополнительно турбируют. Дизельный агрегат с турбонаддувом получил название турбодизель. Давайте остановимся на схеме подачи воздуха в такие моторы более подробно.

На примере турбодизеля стоит выделить следующие элементы системы питания воздухом:

  • воздухозаборник;
  • воздухоочиститель (воздушный фильтр);
  • турбокомпрессор;
  • специальный воздушный радиатор (интеркулер);
  • впускной коллектор;

С функцией воздухозаборника и воздушного фильтра мы уже ознакомились при рассмотрении атмосферного бензинового мотора.

Что касается турбодвигателей на спецтехнике, которая работает в условиях сильной запыленности и общего загрязнения воздуха, используется многоступенчатая система очистки (двух или даже трехступенчатые схемы).

В конструкцию может быть включен инерционный предварительный очиститель воздуха и другие подобные решения.

Итак, после прохода через фильтры, воздух втягивается в турбокомпрессор. После турбины воздух идет по трубопроводам уже под давлением, проходя через так называемый воздушный радиатор. Дело в том, что после сжатия в турбине воздух нагревается. При этом если его охладить перед подачей в цилиндры, тогда общая масса воздуха увеличивается.

Далее сжатый и охлажденный воздух попадает во впускной коллектор, а затем и в цилиндры дизельного двигателя. Что касается турбокомпрессора, данное устройство использует энергию отработавших газов.

Если просто, газы под давлением вращают турбинное колесо, за счет такого вращения начинает крутиться и компрессорное колесо, которое закреплено на одном валу вместе с турбинным колесом.

Затем выхлоп после турбины попадает в выпускную систему ТС и выводится в атмосферу.

Отметим, что существует много разновидностей турбин, которые отличаются по размерам, по своей производительности и могут иметь ряд индивидуальных отличий в общей схеме устройства.

Еще добавим, что дизельный двигатель долгое время вообще не имел дроссельной заслонки по сравнению с бензиновыми аналогами.

В двух словах, мощность в дизельном агрегате регулируется не количеством подаваемого в цилиндры воздуха, а количеством впрыскиваемого горючего.

Работает дроссельный узел тогда, когда нагрузки на двигатель минимальны, то есть мотор не нуждается в мощном потоке свежего воздуха. В этот момент заслонка частично перекрывает подачу воздуха, параллельно с этим срабатывает клапан системы рециркуляции отработавших газов EGR.

Читать еще:  Гольф 4 какой двигатель для него лучший

В результате оставшийся воздух перемешивается с выхлопными газами, после чего такая смесь снова поступает в цилиндры. Подача выхлопа вместе с воздухом снижает температуру в камере сгорания, в результате в отработавших газах отмечается уменьшение окиси азота.

Нужна ли такая ракета?

Ядерный реактивный двигатель обладает одним преимуществом перед любым другим — он способен долго работать на небольшом количестве топлива.

В случае с крылатой ракетой это означает, что она не будет ограничена в дальности действия, а также ее можно будет запускать заранее, чтобы она барражировала в ожидании команды для нанесения удара. При этом прямоточный двигатель позволил бы такой ракете достичь гиперзвуковой скорости.

При нанесении удара ракета, двигаясь на небольшой высоте (в докладе Путина была показана соответствующая анимация), прорывала бы систему ПРО, нанося дополнительный ущерб противнику воздушным ударом, возникающим на сверхзвуковой скорости, а также радиоактивным загрязнением.

Однако, несмотря на столь впечатляющие достоинства, американский проект создания ядерного прямоточного реактивного двигателя и ракеты с ним в конце концов был свернут — в 1960-х годах были созданы межконтинентальные баллистические ракеты. Они были проще, дешевле и эффективней с точки зрения ядерного сдерживания. Именно они поддерживают его до сих пор.

Похожая судьба ждала и проект «Быстрого глобального удара», который был практически свернут из-за недофинансирования.

Читайте также:  Двигатель isuzu 4hk1 схема

Во времена Холодной войны СССР и США тратили огромные средства на разработку вооружений, которые потом замораживались на разных стадиях. Иногда проекты сворачивались после серии неудачных испытаний, иногда, когда была политическая воля, их продолжали доводить, несмотря на неудачи.

«Советский Союз, как и Америка и другие, потратили гигантские суммы на создание бессмысленного оружия во время Холодной войны. Сейчас по новой», — сказал Павел Фельгенгауэр.

  • Стоит ли России бояться «мгновенного глобального удара» США?
  • Стратегическая «Серебряная пуля» — спасение или гибель?

Военные эксперты считают, что появление подобного боеприпаса вряд ли изменит баланс ядерного сдерживания.

«Получится еще одно оружие возмездия, которое в случае необходимости сможет быть сложным маршрутом запущено в направлении вероятного противника, даже если все остальные системы ядерные будут поражены.

Сложно представить себе такую ситуацию, потому что, как и представленный ядерный беспилотник, она будет очень долго идти к цели, но, тем не менее, раз принято решение о разработке таких небаллистических систем, они будут созданы», — считает Кашин.

По словам Фельгенгауэра, подобные системы не имеют никаких преимуществ перед баллистическими ракетами, но с учетом разработки стоят гораздо дороже.

Кроме того, по его словам, это оружие было создано для того, чтобы его можно было предъявить как внешнеполитический аргумент, чтобы добиться каких-либо политических уступок (представляя это и другие вооружения, Путин произнес, обращаясь к западным странам: «Нас никто не слушал. Послушайте сейчас»).

С этой точки зрения для обеспечения сдерживания не так уж и важно, летает эта ракета или нет, считает эксперт.

Как всё запущено?

?

Lx (lx_photos) wrote, 2010-03-16 16:44:00 Lx lx_photos 2010-03-16 16:44:00 Categories:

  • Техника
  • Армия
  • Авиация
  • Cancel

Безусловно, самым волнительным моментом для нас всех является запуск двигателя.Ну как же? — кэптэн отважно борется с техникой, напряжённо вглядываясь в дисплеи;неустрашимый техник пересиливает ужас ревущего двигателя, и, перекрикивая его же, кричит в микрофон гарнитуры загадочные слова, отдающиеся гулким эхом в ушах всего лётного экипажа…Разумеется, когда речь заходит о запуске, взгляды всех нас сами собой тянутся к неприметному месту на правой нижней стороне двигателя (во-во, прям туда, где подсвечено фонарём):И ведь не даром!Что характерно, именно вот за этой решёточкойи прячется то, без чего мы, несмотря ни на что, никак бы не запустились в полёты.А именно — ради чего и -стартер!Рассмотрим рисунок углем.более всего среди здесь нам заметны и интересны серая коробочка (правее) и серебристая труба (левее).Серая коробка со множеством разъёмов снизу — это «наше всё» двигателя — его электронный блок управления — FADEC.Но сегодня — не он главный.Белые толстые провода (4 штуки) — это жгут для передачи трёхфазного тока 115 В  400 Гц от электрического генератора двигателя к самолётным потребителям.А вот толстая труба — это как раз подвод сжатого воздуха к стартеру.Сам стартер крупнее:Несмотря на важность для двигателя, штука это незамысловатая — всего лишь высокооборотная воздушная турбина.Подаваемый воздух раскручивает турбину стартера, которая уже через коробку приводов агрегатов передаёт вращение на ротор турбокомпрессора.Когда-то давно, на заре турбореактивных двигателей, роторы раскручивались с помощью стартер-генераторов.Это было такое устройство, которое в полёте вырабатывало электричество, приводясь от ротора двигателя;а на запуске потребляло электричество от аккумуляторов и само раскручивало ротор.Вроде как экономичненько — два в одном, да?Но всё было хорошо до тех пор, пока двигатели не стали мощнее, а роторы — больше и тяжелее.Для их раскручивания требовались уже большие и тяжёлые электрические стартеры. Дополнительной проблемой стало то, что для раскрутки инерционного ротора от аккумуляторов требуются большие ёмкости, а значит, и масса аккумуляторов.К тому же большие токи потребления вынуждали тянуть длинные толстые медные провода. А медь — металл тяжёлый. Другие же металлы подходили гораздо хуже из-за худшей проводимости для электрического тока.Из положения вышли следующим образом.Для уменьшения массы проводов в самолёте перешли на повышенное напряжение в электрической сети — теперь это трёхфазное 115 В переменного тока частотой 400 Гц.А для уменьшения массы стартера применили вот как раз такую конструкцию — воздушная турбина.

В этом двигателе воздушный стартер весит всего лишь 17 кг. Тогда как электрический стартер-генератор, например, вертолётного двигателя ТВ2-117 (от Ми-8) весит порядка 40 кг. Мощности двигателей сильно несопоставимы 🙂 Там — 4 аккумулятора, тут — 2.

Откуда же берётся сжатый воздух для стартера?

Он вырабатывается вспомогательной силовой установкой (рус. — ВСУ, англ. — APU) — небольшим газотурбинным двигателем, расположенным обычно в хвосте самолёта прямо под килём. Этот маленький двигатель уже свободно запускается и от небольших самолётных аккумуляторов.

Если ВСУ не работает, то на земле источником сжатого воздуха является УВЗ (установка воздушного запуска), а в воздухе — соседний двигатель.Теперь о том, для чего, собственно, раскручивать ротор турбокомпрессора.Для выработки тяги двигателем нужно вращать вентилятор — он даёт бОльшую часть тяги.Вращается он от турбины низкого давления, приводимой потоком горячих газов.

Горячий газ вырабатывается газогенератором двигателя, который состоит из компрессора, камеры сгорания и турбины высокого давления.Турбокомпрессор — это соединённые единым валом компрессор высокого давления и турбина высокого давления. Их вал соосен валу, соединяющему вентилятор и турбину низкого давления, и механически никак с ним не связан.

Компрессор сжимает воздух, который засасывает со входа двигателя.Воздух сжимается потому, что на выходе нам нужен сжатый горячий газ, и гораздо выгоднее сжигать топливо в сжатом воздухе, чем в несжатом. К тому же так меньше размеры камеры сгорания.

Турбина получает из камеры сгорания газ, получившийся в результате сгорания паров топлива в сжатом воздухе, и раскручивается этим горячим газом, который передаёт ей свою энергию.Часть энергии газа расходуется турбиной высокого давления на привод компрессора, а часть приводит турбину низкого давления, которая крутит вентилятор (для получения основной части тяги двигателя).

То есть, в любом случае изначально ротор двигателя нужно раскрутить.Что происходит во время собственно запуска?Нехитрыми манипуляциями пилот включает систему запуска двигателя. Далее автоматика будет всё делать сама.Закрывается автоматически отбор воздуха от ВСУ на кондиционирование салона.Открывается подача топлива в двигатель.Открывается воздушный клапан подачи воздуха от ВСУ к стартеру.

Если клапан неисправен и не открывается электрически, это тоже не проблема — на земле его можно открыть вручную поворотом рукоятки. Для этого в районе клапана обычно есть лючок. Например, такой:Воздух по виденной уже трубе проходит к турбине стартера и начинает его раскрутку. При этом начинает вращаться (через коробку приводов) ротор турбокомпрессора. При вращении также приводится топливный насос высокого давления, который повышает давление топлива до необходимого для нормальной работы топливной аппаратуры и форсунок.На оборотах 16% N2 (то есть ротора высокого давления) начинается работа свечей зажигания.На оборотах 22% открывается подача топлива к форсункам, и в камере сгорания из искры возгорается пламя. Теперь уже в раскрутке ротора двигателя стартеру помогает и турбина.На оборотах 50% энергии турбины становится достаточно для самостоятельной раскрутки ротора, и стартер отключается (перекрывается подача к нему сжатого воздуха). Отключается зажигание, и горение в камере сгорания поддерживается теперь само.Далее двигатель сам, за счёт турбины, выходит на нормальные обороты малого газа — примерно 60% N2 (компрессора высокого давления) и 20% N1 (вентилятора и компрессора низкого давления).Всё удовольствие продолжается порядка минуты.Присутствующие в кабине наслаждаются видом параметров двигателя на верхнем дисплее ECAM:В левой верхней части:N1 — обороты вентилятора и КНД.EGT — температура газов в турбине низкого давления (ТНД).N2 — обороты КВД и ТВД.F. F. (fuel flow) — текущий расход топлива.Оставшиеся в этот раз за бортом просто смотрят на тёплый воздушок из сопла :)Хм… и чё там в этом запуске такого загадочного?..P. S.Про двигатель смотрим тут:

Про вентилятор,

Двигатель, как он есть,Реверс,Стартер.Про кабину Airbus и экраны — тут:

Кабина A32x.

ВСУ:

ВСУ Airbus-320

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector