Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Состояние вопроса 6
1.1 Экологические проблемы автомобильного транспорта 6
1.2 Обзор применяемых систем наддува 7
1.2.1 Нагнетатели типа Рутс 11
1.2.2 Центробежный нагнетатель 13
1.2.3 Нагнетатели типа «Лисхольм» 14
1.2.4 Другие типы нагнетателей 15
1.2.5 Система турбонаддува 18
1.2.6 Комбинированный наддув 20
2 Тепловой расчет двигателя с наддувом работающего на природном газе (КПГ) 22
2.1 Топливо 22
2.2 Параметры рабочего тела 22
2.3 Параметры окружающей среды и остаточные газы 23
2.4 Расчет основных процессов 25
2.4.1 Процесс впуска 25
2.4.2 Процесс сжатия 26
2.4.3 Процесс сгорания 28
2.4.4 Процессы расширения и выпуска 29
2.5 Индикаторные параметры рабочего цикла 30
2.6 Эффективные показатели двигателя 31
2.7 Основные параметры цилиндра и двигателя 32
2.8 Тепловой баланс 33
3 Расчет турбокомпрессора 36
3.1 Расчет компрессора 36
3.2 Расчет турбины 44
3.3 Согласование работы турбокомпрессора с поршневой частью 50
4 Использование технологии газодинамического нанесения металлов для повышения надежности работы турбокомпрессора 52
4.1 Технология газодинамического нанесения металлов на поверхность деталей и изделий 53
5 Методы уменьшения вредных выбросов автомобилями 56
5.1 Каталитическая нейтрализация ОГ 57
5.2 Воздействие шума двигателей внутреннего сгорания на человека и окружающую среду 59
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 63
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 64
Вот уже около ста лет повсюду в мире основным силовым агрегатом, применяемым в автомобилестроении, является двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Современные модели поршневого ДВС представляют собой сложный агрегат, состоящий из различных систем, механизмов и устройств.
С момента появления двигателя внутреннего сгорания перед инженерами и конструкторами стоял ряд важнейших задач:
• повышение удельной литровой мощности;
• снижение удельного расхода топлива;
• понижение уровня шума при работе агрегата;
• уменьшение загрязнения окружающей среды.
Для решения изложенных выше задач и улучшения характеристик поршневых двигателей стало использование турбонаддува. Использование турбонаддува на двигателях малого рабочего объема на практике оказалось затруднительным. Неэффективная работа на малых оборотах двигателя. Справиться с этой проблемой помогает применение комбинированного наддува.
Турбодвигатель долго являлся большой редкостью и применялся, как правило, только на дорогих версиях моделей премиум класса или спортивных авто. Однако стремительное развитие технологий, а главное ужесточение экологических норм и стандартов вынуждает автопроизводителей обратить свое внимание на турбокомпрессор для ДВС с принудительным зажиганием. В результате произошло активное внедрение турбин на современные агрегаты.
Целью данной работы является адаптация системы турбонаддува для двигателя работающего на природном газе.
В работе произведена оценка возможности применения системы наддува в двигателях существующих конструкции, на примере двигателей производства ПАО АВТОВАЗ. По результатам работ были сделаны следующие основные выводы:
- предложена система турбонаддува;
- проведены расчеты, показавшие работоспособность двигателя в целом и систем в частности;
- предложенная система позволяет в среднем на 10-15 % увеличить крутящий момент двигателя.
