Ре (нагрузка) ↔ ↑ bе → ↑ Рг ↑ Тг ↑ Nгт ↑ nтк ↑ πк ↑ Ркц ↑ Gв.

При незначительном увеличении нагрузки к.п.д. компрессора изменяется незначительно, что позволяет сохранить первоначальную настройку. Дальнейшее увеличение нагрузки смещает номинальный режим в область пониженных к.п.д. компрессора, поэтому надо перенастроить турбокомпрессор таким образом, чтобы зона максимальных к.п.д. сместилась в сторону более высоких степеней повышения давления без изменения расходной характеристики дизеля.

Конструктивно такая перенастройка осуществляется путем изменения ширины диффузора и рабочего колеса компрессора на выходе при неизменной величине диаметра рабочего колеса на входе.

Изменение проточной части компрессора при изменении Ре нагрузки будут тем меньше, чем шире диапазон режимов работы компрессора в области максимальных к.п.д. Так как при Ре = var и n = const объемный расход газа не изменяется, то для повышения срабатываемого в турбине теплоперепада надо уменьшить пропускную способность турбины, что позволит увеличить ее мощность и число оборотов турбокомпрессора.

Таким образом, при форсировании дизеля по Ре наряду с перенастройкой компрессора, необходимо перенастроить турбину, уменьшив проходное сечение соплового аппарата.

Настройка турбокомпрессора дизеля, приспособленного для работы с постоянным числом оборотов, обычно производится применительно к номинальному числу оборотов.

При согласовании режимов работы газовой турбины, компрессора и дизеля, форсированного по нагрузке, необходимо сохранить на допустимом уровне температуру выпускных газов (Тг) и отношении Рг/Рк (отношение давления выпускных газов и давление наддува). Достигается это сохранением постоянства удельного расхода воздуха и коэффициента избытка воздуха (Gв = const α = const).

4.2. Влияние числа оборотов коленчатого вала на совместную работу ДВС и ТК

Рассмотрим особенности работы дизеля со свободным газотурбонаддувом (СТК).

При снижении числа оборотов коленчатого вала при постоянной цикловой подачи топлива (n = var и Gт = const) уменьшается объемный (Vг) и весовой расход газа (Gг), что приводит к снижению срабатываемого в турбине теплоперепада (hгт) и мощности турбины (Nгт).

Уменьшение располагаемой энергии газов и мощности турбины приводит к снижению числа оборотов nтк турбокомпрессора /(Gг = f(n)/, что вызывает уменьшение давления наддува Рв и расхода воздуха Gв. Следовательно, срабатываемый теплоперепад в газовой турбине (hгт) изменяется пропорционально квадрату оборотов / hгт = f(n²) /.

В этом случае рабочий режим газотурбонагнетателя смещается в область малых к.п.д. компрессора.

Уменьшение Рк и Gв по мере снижения числа оборотов тем интенсивнее, чем больше давления наддува Рк на номинальном режиме.

Так как расход топлива Gт не изменяется, а цикловая подача воздуха Gв уменьшается, то при переходе на частичные обороты уменьшается коэффициент избытка воздуха α. (α = ΔGв / ΔGт * Lо)

Снижение α сопровождается падением давления распыливания, что ухудшает условия смесеобразования и сгорания.

Низкое качество рабочего процесса и увеличение продолжительности цикла на частичных оборотах приводит: к повышенным тепловым потерям с охлаждающей водой и выпускными газами, к росту тепловых напряжение поршня и выпускных клапанов, нагаро и лакообразованию.

При ↓ nкв ↓ (Vг и Gг) ↓ Nгт → nтк ↓→ Pв ↓ и Gв ↓ ↔ α ↓→↓распыл →

↓условия смесеобраз и сгорания ↔ ↑тепл.потерь ↑тепл. напряж. поршня и клапанов

↔ ↑нагар и лакообразование → необходимо ↓ Gт

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: