Материал: 2157

Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)»

Кафедра тепловых двигателей и автотракторного электрооборудования

АГРЕГАТЫ НАДДУВА

ДВИГАТЕЛЕЙ

Методические указания к лабораторным и практическим работам

по курсу «Агрегаты наддува двигателей» профиля подготовки

«Двигатели внутреннего сгорания»

Составители: Ю.П. Макушев, В.В. Рындин, Д.В. Худяков

4

УДК 621.515.5 ББК 31.363

Рецензент д-р техн. наук, проф. В.В. Шалай (ОмГТУ)

Работа одобрена научно-методическим советом направления 141100.62 в качестве методических указаний при изучении курса «Агрегаты наддува двигателей» профиля подготовки «Двигатели внутреннего сгорания».

Агрегаты наддува двигателей: методические указания к лабораторным и практическим работам по курсу «Агрегаты наддува двигателей» профиля подготовки «Двигатели внутреннего сгорания» / сост.: Ю.П. Макушев, В.В. Рындин, Д.В. Худяков. – Омск: СибАДИ, 2013. – 84 с.

Методические указания по выполнению лабораторных и практических работ позволяют студентам изучить устройство, принцип действия агрегатов наддува двигателей и систем автоматического регулирования.

Описаны способы измерения давлений, скоростей, расходов, приведен стенд для испытания и диагностики компрессора и турбины. Рассмотрены основные причины неисправностей и отказов деталей и узлов турбокомпрессора и показаны способы их устранения.

Приведена методика расчета центробежного компрессора и центростремительной турбины, дана программа расчета совместной работы турбокомпрессора и двигателя, приведена методика расчета автоматических систем регулирования турбины – с перепуском газа мимо турбины и поворотом лопаток соплового аппарата.

Методические указания предназначены для студентов направления 141100 «Энергетическое машиностроение» профиля «Двигатели внутреннего сгорания», уровня бакалавр и могут быть полезны для студентов других технических специальностей и направлений, а также инженерам и аспирантам.

Ил. 28. Табл. 9. Прил. 1. Библиогр.: 6 назв.

© ФГБОУ ВПО «СибАДИ», 2013

5

6

ВВЕДЕНИЕ

Эффективное использование рабочего объема двигателей внутреннего сгорания можно достичь путем увеличения плотности заряда, применяя наддув воздуха и увеличение подачи топлива.

Для повышения давления воздуха на впуске применяются объемные и центробежные компрессоры. Повышение давления в цилиндре поршневого компрессора происходит путем сближения молекул, что достигается уменьшением объема замкнутого пространства или преобразованием кинетической энергии в энергию давления в диффузорах (центробежные компрессоры). Сжатие газа динамическим способом является основным принципом турбокомпрессорных машин. Турбокомпрессор (turbo лат.– вихрь) – центробежный или осевой лопаточный компрессор для сжатия и подачи воздуха (газа). Характерная особенность этих машин – непрерывность процессов всасывания, сжатия и подачи газа.

Турбокомпрессор любого типа состоит из вращающегося лопаточного аппарата – рабочего колеса, в котором от внешнего источника (двигателя, турбины, электродвигателя) рабочему телу (газу) сообщается энергия. Неподвижные аппараты (диффузоры, спиральные камеры) предназначены для изменения величины и направления скорости потока и давления. Сжатие газа в каналах рабочего колеса происходит в результате силового воздействия лопаток на поток газа.

Методические указания составлены в соответствии с программой курса «Агрегаты наддува двигателей» и включают в себя описание последовательности выполнения семи лабораторных и практических работ. В первой и во второй работах приведена методика экспериментального определения скорости, расхода, давлений газа и устройство стенда для испытания и диагностики турбокомпрессоров. В третьей, четвертой, пятой, шестой и седьмой работах рассматривается устройство, работа и расчет центробежного компрессора, центростремительной турбины, испытание систем автоматического регулирования.

В результате выполнения лабораторных и практических работ студент приобретет навыки по определению скорости потока, расхода газа, расчета центробежного компрессора и центростремительной турбины, испытанию и диагностики турбокомпрессоров.

7