Водовоздушный охладитель

Водовоздушный охладитель использует жидкость из системы охлаждения двигателя, которая циркулирует за счет работы основного или дополнительного жидкостного насоса из системы охлаждения. Данный охладитель более компактен и меньше зависит от температуры окружающего воздуха. Он используется при высоких степенях форсирования, что обычно требуется на тракторах и строительной технике.

Регулирование турбонаддува организуют для согласования работы поршневого двигателя и лопаточных машин в целях формирования требуемой характеристики двигателя.

При отсутствии регулирования ТК давление наддува на малых частотах вращения может быть недостаточным, а при больших — превышать необходимое. На малых частотах из-за недостатка воздуха снижается мощность, а при отсутствии корректора подачи топлива при наддуве у дизелей ухудшается экономичность и возрастают выбросы сажи. На высоких частотах вращения чрезмерное повышение давления приводит к увеличению потерь на трение и газообмен, что ухудшает экономичность и увеличивает максимальное давление сгорания и нагрузки на КШМ.

Регулирование наддува может быть внешним и внутренним.

Внешнее регулирование (вне ТК) осуществляют следующими способами:

дросселированием воздуха или газа на входе в компрессор и турбину и на выходе из них для ограничения давления наддува;

настройкой ТК на номинальный режим работы двигателя, а на малых частотах вращения и нагрузках — дополнительным подкручиванием ротора струей масла, подающегося на специальную турбину, или направлением газов на турбину из специальной камеры сгорания, в которую дополнительно подаются топливо и воздух (система «Гипербар»);

перепуском части воздуха после компрессора и части газов, минуя турбину; способ широко применяется из-за конструктивной простоты, надежности, приемлемой экономичности на режимах, не требующих регулирования при закрытом перепускном клапане; при открытом перепускном клапане имеются потери энергии с частью отработавших газов, движущихся мимо турбины.

Следует отметить, что все рассмотренные способы приводят к заметному ухудшению экономичности двигателя.

Внутреннее регулирование базируется на использовании подвижных элементов в проточных частях компрессора и турбины, что позволяет избежать потерь энергии газа. При уменьшении минимального сечения подводящей улитки турбины растет скорость входа газа на лопатки колеса турбины, что ведет к повышению частоты вращения и соответственно росту давления наддува. Поэтому данное сечение целесообразно на малых частотах вращения уменьшать, а на больших частотах вращения и малых нагрузках — увеличивать.

Для небольших ТК применяют следующие способы регулирования:

ступенчатое регулирование перекрытием заслонкой одного из двух каналов, по которым отработавшие газы поступают на турбокомпрессор;

бесступенчатое регулирование уменьшением проходного сечения на входе в турбину;

бесступенчатое регулирование уменьшением проходного сечения на выходе из входного патрубка.

В двигателях большой мощности наддув регулируют поворотными лопатками в диффузоре компрессора и направляющем аппарате турбины. Такой способ применяют в ТК, имеющих диаметры колес более ПО мм.

К недостаткам внутреннего регулирования относятся: конструктивная сложность; недостаточная надежность работы подвижных элементов из-за высоких температур и сажеотложения в турбине; уменьшение КПД компрессора и турбины на всех режимах работы из-за наличия в проточных частях дополнительных поворотных элементов.