14 камера сгорания

Элементы газотурбинного двигателя. Камера сгорания.

Камеры сгорания ГТД предназначаются для подвода теплоты к рабочему телу в двигателе за счет преобразования химической энергии топлива, запасенного на борту летательного аппарата, в тепловую при его сгорании с участием кислорода, содержащегося в воздухе. Двигатей ли для сверхзвуковых самолетов имеют обычно две камеры сгорания:

основную (перед турбиной) и форсажную (перед соплом), включаемую для увеличения тяги Топливом для современных авиационных ГТД служит керосин.

Существует много марок авиационных керосинов, но все они, являясь продуктами переработки нефти, представляют собой смесь углеводородов, в которой содержится 84…86 % (по массе) углерода (С), 14…16 % водорода (Н) и некоторое (очень малое) количество других веществ.

Но поскольку разведанных запасов нефти хватит, по ориентировочным оценкам только на 40…80 лет‚ в настоящее время ведутся интенсивные исследования по применению в качестве топлива для авиации так называемых криогенных (сжиженных при низких температурах) топлив — жидкого метана (СН4), сжиженного природного газа (СПГ), состоящего примерно на 90 % (80.95% в разных месторождениях) из метана и жидкого водорода (Н2).

По оценкам специалистов запасов природного газа и соответственно метана хватит еще более чем на 100 лет‚ а запасы сырья для получения водорода в природе (из воды) практически не ограничены,

Криогенные топлива имеют еще одно преимущество — значительно больший, чем у керосина, хладоресурс, т‚е‚ возможность эффективного охлаждения (с их использованием) элементов конструкции двигателя и летательного аппарата на больших сверхзвуковых и гиперзвуковых скоростях полёта. При этом, благодаря очень быстрой испаряемоети при случайном попадании из баков в окружаюшую среду, их пожароопасность по некоторым оценкам может быть ниже, чем у керосина.

Элементы газотурбинного двигателя. Камера сгорания.

Камеры сгорания ГТД предназначаются для подвода теплоты к рабочему телу в двигателе за счет преобразования химической энергии топлива, запасенного на борту летательного аппарата, в тепловую при его сгорании с участием кислорода, содержащегося в воздухе. Двигатей ли для сверхзвуковых самолетов имеют обычно две камеры сгорания:

основную (перед турбиной) и форсажную (перед соплом), включаемую для увеличения тяги Топливом для современных авиационных ГТД служит керосин.

Существует много марок авиационных керосинов, но все они, являясь продуктами переработки нефти, представляют собой смесь углеводородов, в которой содержится 84…86 % (по массе) углерода (С), 14…16 % водорода (Н) и некоторое (очень малое) количество других веществ.

Но поскольку разведанных запасов нефти хватит, по ориентировочным оценкам только на 40…80 лет‚ в настоящее время ведутся интенсивные исследования по применению в качестве топлива для авиации так называемых криогенных (сжиженных при низких температурах) топлив — жидкого метана (СН4), сжиженного природного газа (СПГ), состоящего примерно на 90 % (80.95% в разных месторождениях) из метана и жидкого водорода (Н2).

По оценкам специалистов запасов природного газа и соответственно метана хватит еще более чем на 100 лет‚ а запасы сырья для получения водорода в природе (из воды) практически не ограничены,

Криогенные топлива имеют еще одно преимущество — значительно больший, чем у керосина, хладоресурс, т‚е‚ возможность эффективного охлаждения (с их использованием) элементов конструкции двигателя и летательного аппарата на больших сверхзвуковых и гиперзвуковых скоростях полёта. При этом, благодаря очень быстрой испаряемоети при случайном попадании из баков в окружаюшую среду, их пожароопасность по некоторым оценкам может быть ниже, чем у керосина.

Выбросы

Одним из движущих факторов современной конструкции газовой турбины является сокращение выбросов, а камера сгорания вносит основной вклад в выбросы газовой турбины. Вообще говоря, существует пять основных типов выбросов газотурбинных двигателей: дым, двуокись углерода (CO 2 ), окись углерода (CO), несгоревшие углеводороды (UHC) и оксиды азота (NO x ).

В первую очередь дымность снижается за счет более равномерного смешивания топлива с воздухом. Как обсуждалось выше в разделе о топливных форсунках, современные топливные форсунки (например, воздушные форсунки) равномерно распыляют топливо и устраняют локальные карманы с высокой концентрацией топлива. Большинство современных двигателей используют эти типы топливных форсунок и по сути бездымны.

Углекислый газ является продуктом процесса сгорания , и его воздействие в первую очередь снижается за счет сокращения расхода топлива. В среднем при сжигании 1 кг авиакеросина образуется 3,2 кг CO 2 . Выбросы углекислого газа будут продолжать снижаться, поскольку производители делают газотурбинные двигатели более эффективными.

Выбросы несгоревших углеводородов (UHC) и оксида углерода (CO) сильно взаимосвязаны. UHC – это, по сути, топливо, которое не сгорело полностью, и UHC в основном производятся на низких уровнях мощности (когда двигатель не сжигает все топливо). Большая часть содержания UHC вступает в реакцию и образует CO внутри камеры сгорания, поэтому эти два типа выбросов сильно связаны. В результате такой тесной связи камера сгорания, которая хорошо оптимизирована для выбросов CO, по своей сути хорошо оптимизирована для выбросов UHC, поэтому большая часть проектных работ сосредоточена на выбросах CO.

Окись углерода является промежуточным продуктом горения и удаляется путем окисления . СО и ОН реагируют с образованием CO 2 и H . Этот процесс, в котором потребляется CO, требует относительно длительного времени (используется термин «относительно», потому что процесс сгорания происходит невероятно быстро), высоких температур и высокого давления. Этот факт означает, что камера сгорания с низким содержанием CO имеет длительное время пребывания (по сути, количество времени, в течение которого газы находятся в камере сгорания).

Как и CO, в зоне горения образуются оксиды азота (NO x ). Однако, в отличие от CO, он больше всего образуется в условиях наибольшего потребления CO (высокая температура, высокое давление, длительное время пребывания). Это означает, что в целом сокращение выбросов CO приводит к увеличению NO x и наоборот. Это означает, что наиболее успешное сокращение выбросов требует сочетания нескольких методов.

Класификация

По принципу действия

  • Непрерывного действия (для газотурбинных двигателей (ГТД), турбореактивных двигателей (ТРД), воздушно-реактивных двигателей (ВРД), жидкостных ракетных двигателей (ЖРД)).
  • Периодического действия (для поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС));

Камеры сгорания непрерывного действия в свою очередь класифицируют: По назначению

  • Основные;
  • Резервные;
  • Промежуточного подогрева;

По направлению потока воздуха и продуктов сгорания

  • прямоточные;
  • противоточные камеры сгорания (последние применяют редко из-за большого гидравлического сопротивления).

По компоновке

  • Встроенные;
  • Выносные;

По конструктивных особенностях корпуса и жаровой трубы

  • Кольцевые;
  • Трубчато-кольцевые;
  • Трубчатые;

Камеры сгорания периодического действия в свою очередь класифицируют: По используемому топливу

Бензиновые;

По конструкции бензиновые камеры сгорания разделяют:

    • Боковая
    • Центральная
    • Полуклиновая
    • Клиновая
  • Дизельные.

По конструкции дизельные камеры сгорания разделяют:

    • Неразделенные (имеют только одно отделение, в котором происходит и смесеобразование, и сгорание топлива)
    • Разделенные (разделены на две части: основную и дополнительную, соединены между собой горловиной. При этом топливо впрыскивается в дополнительную камеру)

По способу смесеобразования

    • Обьемное (для неразделенных камер сгорания);
    • Пленочное;
    • Комбинированные.

Требования к камере сгорания ГТД

Камера сгорания — один из самых сложных элементов конструкции двигателя. В настоящее время она должна удовлетворять следующим десяти требованиям:

Высокое значение коэффициента полноты сгорания η, равного отношению энергии, выделяющейся при сжигании 1 кг топлива к теплотворной способности топлива. Типичные значения η — 0,98..0,99.
Малые потери полного давления , так как это ведет к уменьшению тяги. Типичные значения δ: 3% (противоточные камеры), 6 % (прямоточные), 8 % (двухконтурные двигатели).
Малые габариты камеры для облегчения веса

При этом длина камеры обычно в 2—3 раза больше высоты.
Обеспечение широкого диапазона изменения параметров (расхода воздуха, топлива) — обеспечение возможности работать на разных режимах: , где L0 — стехиометрический коэффициент (количество воздуха, необходимого для сжигания 1 кг топлива, принимается ≈0,1488).
Обеспечение заданной эпюры распределения температуры в выходном сечении камеры при минимальной неравномерности этой температуры в окружном направлении (при большой степени неравномерности может сгореть сопловой аппарат).
Надёжный запуск камеры при температурах до −60 °С, в том числе полётный запуск на высоте 7 км.
Малая дымность отработанных газов (для визуальной незаметности).
Концентрация токсических веществ в выхлопных газах на срезе сопла не должна превышать нормы ИКАО — более важное требование. Наиболее существенные концентрации у веществ CO, CnHm, NOx.
Отсутствие вибрационного горения (автоколебаний).
Определённый срок службы (минимально 4000 часов до ремонта, 20 000 часов всего — это порядка 2 лет).

Камеры сгорания ГТД

Типичная схема

Горячий газ занимает гораздо больший объем, чем горючая смесь, поступающая на вход в двигатель. Тем самым создается дополнительное давление, которое может двигать поршень или вращать турбину. Энергия также идет на создание дополнительной тяги при выходе газа из сопла.

Форсажная камера

Для увеличения тяги в турбореактивном двигателе за турбиной можно поместить вторую, т.н. форсажную камеру сгорания, в которой газ может нагреваться до такой же температуры, как и в прямоточном воздушно-реактивном двигателе. Форсажная камера представляет собой цилиндрическую трубу с соплом регулируемого сечения на выходе.

Ramjets

Прямоточные воздушно-реактивные двигатели во многом отличаются от традиционных газотурбинных двигателей, но большинство из них остаются в силе. Одним из основных отличий является отсутствие вращающегося оборудования (турбины) после камеры сгорания. Выхлоп из камеры сгорания подается непосредственно в сопло. Это позволяет камерам сгорания ПВРД гореть при более высокой температуре. Другое отличие состоит в том, что во многих камерах сгорания ПВРД не используются футеровки, как в камерах сгорания газовых турбин. Кроме того, некоторые камеры сгорания ПВРД являются самосвальными камерами сгорания, а не более традиционными типами. В камерах сгорания самосвалов впрыскивается топливо, и в них используется рециркуляция, вызванная большим изменением площади камеры сгорания (а не завихрителями во многих камерах сгорания газовых турбин). Тем не менее, многие камеры сгорания ПВРД также похожи на традиционные камеры сгорания газовых турбин, такие как камера сгорания в ПВРД ракеты RIM-8 Talos , в которой использовалась камера сгорания баночного типа.

Для чего нужна форкамера в двигателе

Предкамера является предварительной камерой сгорания, в которую подается часть от общего заряда топливно-воздушной смеси, где происходит воспламенение топлива. Объем форкамеры составляет около 30% от общего объема основной камеры сгорания. Назначением данного решения выступает улучшение наполнения цилиндров, более эффективная организация газовых потоков в основной камере, а также повышение качества смесеобразования.

Данная схема позволяет реализовать более плавное и равномерное нарастание давления в основной камере сгорания, что снижает ударные нагрузки в цилиндрах ДВС.

Статья в тему: Тросиковая коробка на Лада Гранта: что нужно знать

Моторы с форкамерой работают мягче и полноценно сжигают топливно-воздушную смесь, уменьшается токсичность выхлопа, повышается КПД и снижается расход горючего.

Устройство и принцип работы атмосферного дизельного двигателя

По конструкции атмосферный дизельный двигатель мало отличается от бензинового. Та же система цилиндр-поршень-шатун-коленвал, трансформирующая расширение сгорающей топливно-воздушной смеси (ТВС) в крутящий момент. Основное отличие дизеля – в принципе воспламенения ТВС. Если в бензиновых моторах топливо смешивается с воздухом до попадания в цилиндры и поджигается принудительно электрической искрой, то в дизелях топливо и воздух поступают в цилиндры раздельно. Фазу сжатия проходит только воздух, при уплотнении нагревающийся до 700-900 градусов. В точке максимального сжатия в цилиндр под большим давлением через специальные форсунки впрыскивается топливо. Из-за высокой температуры происходит его самовозгорание, после чего следует цикл процессов, идентичных для всех двигателей внутреннего сгорания – расширение и выхлоп.

Типы

Устройство камер сгорания тарельчатого типа для газотурбинного двигателя, смотрящего на ось через выхлоп. Синий цвет указывает путь охлаждающего потока, оранжевый указывает путь потока продуктов сгорания.

Может

Камеры сгорания банок представляют собой автономные цилиндрические камеры сгорания. Каждая «канистра» имеет свою топливную форсунку, воспламенитель, гильзу и кожух. Первичный воздух из компрессора направляется в каждую канистру, где он замедляется, смешивается с топливом и затем воспламеняется. Вторичный воздух также поступает из компрессора, где он подается за пределы гильзы (внутри которой происходит горение). Затем вторичный воздух подается, обычно через прорези в гильзе, в зону сгорания для охлаждения гильзы с помощью тонкопленочного охлаждения.

В большинстве случаев вокруг центральной оси двигателя расположено несколько баков, и их общий выхлоп подается на турбину (турбины). Камеры сгорания баночного типа наиболее широко использовались в первых газотурбинных двигателях из-за простоты их проектирования и тестирования (можно тестировать одну банку, а не всю систему). Камеры сгорания баночного типа просты в обслуживании, поскольку необходимо снимать только одну банку, а не всю секцию сгорания. В большинстве современных газотурбинных двигателей (особенно для самолетов) не используются камеры сгорания, поскольку они часто весят больше, чем альтернативы. Кроме того, перепад давления в баллоне обычно выше, чем в других камерах сгорания (порядка 7%). Большинство современных двигателей, в которых используются камеры сгорания, представляют собой турбовальные двигатели с центробежными компрессорами .

Канюльный

Канальная камера сгорания газотурбинного двигателя, ось обзора на выхлопе

Следующий тип камеры сгорания — канальная камера сгорания; этот термин является чем-то вроде «кольцевой банки». Подобно камере сгорания баночного типа, камеры сгорания с кольцевым кольцом имеют дискретные зоны сгорания, содержащиеся в отдельных вкладышах с собственными топливными форсунками. В отличие от камеры сгорания, все зоны горения имеют общий кольцевой (кольцевой) корпус. Каждая зона горения больше не должна служить сосудом высокого давления. Зоны горения также могут «сообщаться» друг с другом через отверстия в гильзе или соединительные трубки, которые позволяют некоторому количеству воздуха проходить по окружности. Выходной поток из канальной камеры сгорания обычно имеет более однородный температурный профиль, что лучше для турбинной секции. Это также устраняет необходимость в каждой камере иметь собственный воспламенитель. Как только огонь загорится в одной или двух банках, он может легко перекинуться на другие и зажечь их. Этот тип камеры сгорания также легче, чем тип камеры сгорания, и имеет меньший перепад давления (порядка 6%). Однако трубчатую камеру сгорания может быть труднее обслуживать, чем консервную камеру сгорания. Примеры газотурбинных двигателей , использующих в камеру сгорания канюли включают General Electric J79 турбореактивный двигатель и Pratt & Уитни JT8D и Rolls-Royce Tay турбовентиляторных .

Кольцевой

Кольцевая камера сгорания газотурбинного двигателя, осевая ось при взгляде через выхлоп. Маленькие желтые кружки — это форсунки для впрыска топлива, а большее оранжевое кольцо — сплошная гильза для зоны сгорания.

Последний и наиболее часто используемый тип камеры сгорания — это полностью кольцевая камера сгорания. Кольцевые камеры сгорания избавляются от отдельных зон горения и просто имеют сплошную футеровку и кожух в кольце (кольцевом пространстве). У кольцевых камер сгорания есть много преимуществ, включая более равномерное сгорание, меньший размер (следовательно, меньший вес) и меньшую площадь поверхности. Кроме того, кольцевые камеры сгорания имеют тенденцию иметь очень однородные температуры на выходе. У них также самый низкий перепад давления из трех конструкций (порядка 5%). Кольцевая конструкция также проще, хотя для испытаний обычно требуется полноразмерный испытательный стенд. Двигатель с кольцевой камерой сгорания — CFM International CFM56 . Почти все современные газотурбинные двигатели используют кольцевые камеры сгорания; аналогично, большинство исследований и разработок камер сгорания сосредоточено на улучшении этого типа.

Классификация камер сгорания ГТУ, основные требования к ним

Камера сгорания(КС) – один из самых ответственных и теплонапряженных узлов ГТУ.

В КС совершается процесс подвода тепла к рабочему телу в результате протекания реакции горения топливного газа.

Классификация:

По назначению: основные, резервные, промежуточного подогрева

По принципу действия: переодического и неприрывного действия

По движению рабочего тела: прямоточные и противоточные

По компановки: выносные и встроенные

Конструктивные особенности корпуса и жаровой трубы: трубчатые, кольцевые, трубчато-кольцевые

Требования

· Высокая устойчивость горения во всем диапазоне эксплуатационных режимов работы двигателя без срывов, опасных пульсаций и затухания пламени

· Максимально возможная полнота сгорания (экономичность процесса сгорания)

· Малые габаритные размеры и небольшой вес

· Оптимальный закон распределения температуры газов на выходе из КС во избежание местных перегревов и повреждений сопел и лопаток.

Камера сгорания ГТУ (КС) –

это устройство, предназначенное для сжигания топлива и повышения энергии рабочего тела с целью использования ее в проточной части турбины.

На рис 4.1 приведена схема камеры сгорания ГТУ. Поток воздуха после компрессора, поступающий в КС, разделяется на первичный воздух GВ1 и вторичный – GВ2. Первичный воздух, подаваемый в количестве не менее стехиометрического, служит для полного сгорания топлива, а вторичный – для снижения температуры про­дуктов сгорания до требуемого уровня. Весь объем камеры сгорания делится на зоны горения и смешения. Рис. 4.1 Конструкция камеры сгорания. Воздухонаправляющее устройство (регистр) I служит для распределения и турбулизации первичного воздуха с целью улучше­ния смесеобразования для создания условий устойчивого процесса горения. Запальное устройство 2 служит для зажигания топлива в ка­мере сгорания в момент пуска. Горелочное устройство 3 предназначено для подачи топлива в КС и равномерного распределения по объему зоны горения. Пламенная (жаровая) труба 4 служит для ограничения огне­вого пространства и восприятия тепловых нагрузок. Силовой корпус 5 воспринимает нагрузки внутреннего давле­ния в камере сгорания. Смесители 6 перемешивают вторичный воздух с продуктами сго­рания с целью получения на выходе заданного температурного по­ля. Устойчивое горение топлива в КС обеспечивается следующими факторами: 1) подачей воздуха в количестве, необходимом для создания смеси нужного состава; 2) созданием нужного температурного режима; 3) наличием зоны стабилизации фронта пла­мени. Для обеспечения необходимого уровня температур и поля скоростей организуется зона обратных токов. 4.2.1. Требования к камерам сгорания и их характеристики Камеры сгорания ГТУ работают в широком диапазоне нагрузок. Они должны иметь малые габариты, массу, быть работоспособным при сжигании различных видов топлива. Кроме того, КС должны обеспечить допустимый уровень вредных выбросов с продуктами сгорания (окислов азота, серы). Особые требования к КС предъяв­лялся с точки зрения эксплуатационной надежности, так как они находятся в тяжелых температурных условиях. Кроме того, камеры сгорания должны иметь: высокий коэффициент полноты сгорания; малые потери давления; малые габариты, т.е. большую теплонапряженность; заданное поле температур; быстрый и надежный пуск; достаточно большой ресурс; достаточное удобство монтажа и профилактического обслуживания.

Снижение выбросов экологически вредных веществ в выхлопных газах гту

Размер — камера — сгорание

Система питания дизельного двигателя- Устройство и неисправности

Размеры камеры сгорания должны быть таковы, чтобы смешение и химические реакции успели закончиться до входа в сопло двигателя. Необходимые размеры камеры определяются величиной т — временем пребывания в камере топлива и его продуктов сгорания, которое находится по величине объема продуктов сгорания при температуре горения Т, давлении в двигателе р, объеме камера сгорания V, соотношению pV RT и количеству топлива, сгорающего в 1 сек. Однако нужно иметь в виду, что объем топлива по мере его сгорания в камере возрастает от очень малой величины ( объема жидкого тела) до значения VK, а время пребывания вычисляется по этому большему объему. При увеличении давления время пребывания в камере увеличивается, поэтому камера на том же расходе топлива может быть меньших размеров.  

Размеры камеры сгорания должны быть таковы, чтобы смешение и химические реакции успели закончиться до входа в сопло двигателя. Необходимые размеры камеры определяются величиной т времени пребывания в камере топлива и его продуктов сгорания. Время пребывания находится по величине объема продуктов сгорания при температуре горения Th, давлении в двигателе Р, объеме камеры сгорания V /, , соотношению PV — RT и количеству топлива, сгорающего в 1 сек.  

Распределение температур в пламенной трубе малой опытной камеры. а — при горелке с плоским регистром. б — при горелке с коническим регистром.  

С увеличением размеров камеры сгорания температура пламенной трубы возрастает. Однако имеющийся опытный материал, касающийся камер сгорания размером около одного метра и более, показывает, что температура пламенной трубы не достигает опасного уровня.  

При уменьшении размеров камеры сгорания уменьшаются разрежение, создаваемое горелкой в начале камеры, и количество рецирку-лирующих газов, а последнее при сжигании холодного газа с холодным воздухом ухудшает условия воспламенения и увеличивает отрыв факела от горелки. При очень малом сечении камеры и сжигании холодного газа с холодным воздухом для обеспечения устойчивого горения требуются специальные стабилизаторы воспламенения.  

С уменьшением размеров камеры сгорания увеличивается влияние нагрузки на полноту сгорания.  

При расчете размеров камер сгорания или при решении обратной задачи — выборе горелок для камер заданных размеров — руководствуются опытными данными работы сходственных установок и интуицией.  

Опережение зажигания зависит от размеров камеры сгорания, числа оборотов машины, нагрузки и должно быть определено экспериментально. Для транспортных двигателей, работающих с неременным числом оборотов, предусматривается автоматическое регулирование опережения зажигания.  

Скорость выделения тепла непосредственно влияет на размеры камеры сгорания, которые должны быть как можно меньше, чтобы снизить габариты и вес двигателя. Таким образом, задача состоит в достижении высокой интенсивности сгорания при минимальных турбулентности и потерях от неполноты сгорания. Мы располагаем очень малым количеством данных о влиянии различных топлив и их свойств на размеры пламени, хотя исследование этого вопроса ведется и в настоящее время.  

Погружная горелка.  

Поэтому он должен свестись к определению размеров камеры сгорания в зависимости от расхода горючей смеси. Чрезвычайно важным элементом расчета является определение длины камеры сгорания как непременное условие для полного сгорания топлива.  

Стволы детонационных установок различаются формой и размерами камеры сгорания, местом ввода горючей смеси и порошка, способом и местом инициирования горения горючей смеси, конструктивными особенностями системы охлаждения. Более перспективны конструкции стволов с переменным по длине сечением камеры сгорания.  

В работе [ 2J впервые рассмотрено влияние размеров камеры сгорания на среднюю скорость горения. Аналогичные, результаты сравнительно просто получить, используя метод Авери для определения повышения температуры, обусловленного поглощением энергии излучения.  

Если ширина зоны горения становится сравнимой с размерами камеры сгорания, то, несмотря на охват пламенем всего объема заряда, горение может затягиваться на значительную часть хода расширения, с соответствующим снижением экономичности цикла. Кроме того, вследствие непосредственного соприкосновения со стенками, резко возрастают скорости теплоотдачи и гибели активных частиц, что может не только снизить скорость горения, но и привести к полному его прекращению.  

Степень черноты канала и Пропускательная способность пристеночного слоя для экспоненциальной модели полосы с перекрытыми линиями.  

Трещины в днище и в углублениях днища дизельный двигатель

Описание повреждения

Головка поршня имеет трещину от напряжения, которая распространяется односторонне от днища поршня до отверстия для поршневого пальца (рис. 1 и рис. 2). Горячие газы сжигания, протекавшие через трещину, прожгли канал в материал поршня, проходящий от углубления до литейной канавки под маслосъемным кольцом наружу.

Оценка повреждения

Из-за высокой термической нагрузки материал поршней в предкамерном двигателе сильно нагревается в местах попадания предкамерных струй и в двигателе непосредственного впрыска на краю углубления. В нагретых местах материал сильнее расширяется, чем в других местах. Поскольку перегретые места окружены холодным материалом, материал подвергается постоянной выходящей за пределы эластичности деформации в горячем месте перегрузки. При остывании происходит точно наоборот. В местах, в которых материал сначала подвергался обжатию и затем вытеснению, вдруг возникает нехватка материала. В результате этого в этой зоне появляются соответствующие напряжения при растяжении, которые вызывают трещины от напряжения (рис. 3 и рис. 4). Если на напряжения от термической нагрузки наложены еще напряжения от прогибания пальца, из трещины напряжения образовывается иногда широкая основная трещина, которая приводит к полной поломке и выходу поршня из строй

Возможные причины повреждения

 дефектные или неправильные форсунки, нарушения в работе топливного насоса высокого давления, повреждения на предкамере.

 высокая температура изза дефектов в системе охлаждения.

 дефекты на моторном тормозе или чрезмерное его использование. Впоследствии возникает перегрев.

 недостаточное охлаждение поршней с охлаждающим каналом, напр., из-за забитых или изогнутых форсунок охлаждающего масла.

 в двигателях с часто меняющейся нагрузкой, напр., в городских автобусах, землеройных машинах и т. д., названные факторы могут быть особенно критичными.

 использование поршней неправильной спецификации, напр., монтаж поршней без охлаждающего канала, хотя нужно было использовать поршень с охлаждающим каналом, монтаж поршней других изготовителей, не усиленных волокнистыми вставками на краю углубления.

монтаж поршней с неправильной для двигателя формой углубления, см. к этому также пункт «3.4.7 Задиры в головке поршня в результате использования неправильных поршней».

Камеры сгорания ТРД

Типичная схема

Горячий газ занимает гораздо больший объем, чем горючая смесь, поступающая на вход в двигатель. Тем самым создаётся дополнительное давление, которое может двигать поршень или вращать турбину. Энергия также идёт на создание дополнительной тяги при выходе газа из сопла.

Форсажная камера

Для увеличения тяги в турбореактивном двигателе за турбиной можно поместить вторую, т. н. форсажную камеру сгорания, в которой газ может нагреваться до такой же температуры, как и в прямоточном воздушно-реактивном двигателе. Форсажная камера представляет собой цилиндрическую трубу с соплом регулируемого сечения на выходе.

Снятие силового агрегата с автомобиля

Бензиновый двигатель снимается без коробки передач движением вверх. Впускной и выпускной коллекторы, а также генератор демонтировать не нужно. Для ослабления некоторых соединений, со стороны днища кузова используют четыре специальные подставки и гаражный домкрат для поднятия автомобиля.

Для лучшего доступа к узлам автомобиля снизу (при снятии силового агрегата) рекомендуется устанавливать автомобиль на осмотровую яму, над которой имеется подъемное устройство. Масса силового агрегата в сборе (без топлива и масла) составляет, как правило, несколько сотен килограмм, поэтому для его снятия необходимо иметь подъемное устройство грузоподъемностью не менее 1 т, высота до крюка должна быть не менее 2 м.

Перед снятием силового агрегата нужно выполнить следующие подготовительные работы:

  • снять крышку люка гнезда аккумуляторной батареи и отсоединить провод от положительного полюса батареи, снять провод стартера;
  • поднять капот и отсоединить провода от приборов и переходных колодок, снять крышку и ротор с распределителя;
  • ослабив винты стяжных хомутов, отсоединить шланги жидкостного и масляного радиаторов и трубку со шлангами, идущую к отопителю;
  • освободить облицовку радиатора от крепления и снять ее;
  • отвернуть гайку крепления радиатора и демонтировать его вручную или с помощью приспособления;
  • отсоединить привод карбюратора и снять тягу ножного привода, тросы ручных приводов дроссельных и воздушной заслонок;
  • отсоединить и снять трубки: отводящую сжатый воздух от компрессора, регулятора давления (в случе их установки), подводящую топливо к топливному насосу;
  • отсоединить шланги высокого и низкого давления от корпуса насоса рулевого усилителя (в случае его установки);
  • снять карданный вал рулевого управления (в случае его установки);
  • отсоединить от выпускных газовых трубопроводов приемные трубы глушителя, отвернув гайки;
  • снять крышку коробки передач с прокладкой в сборе с рычагом, отвернув болты крепления крышки;
  • отсоединить привод спидометра, отвернув прижимную гайку штуцера;
  • отсоединить привод педали рабочей тормозной системы, разъединив тягу и рычаг педали;
  • снять с коробки передач рычаг стояночной тормозной системы, отвернув болты его крепления (в случае его установки);
  • отсоединить от фланца коробки передач карданный вал, отвернув гайки крепления;
  • отсоединить привод выключения сцепления, разъединив тягу и рычаг педали;
  • отвернуть болты крепления передней опоры и двух задних опор двигателя;
  • отсоединить тормозные трубки от крана стояночной тормозной системы.

С помощью подъемного устройства снять двигатель с автомобиля, осторожно поднимая его за ушки и выводя вперед. Затем двигатель нужно установить на специальную тележку для транспортирования к месту разборки

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Ремонт авто
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector