piątek, 17 maja 2013

Doładowanie lotnicze – aneks


W komentarzu odnalazłem pytanie które wymaga nieco szerszego omówienia.
Należy wiedzieć że w silnikach lotniczych regulacja ciśnienia doładowania ma miejsce najczęściej samoczynnie (dzięki automatowi ciśnienia ładowania), poprzez dławienie powietrza na wlocie do sprężarki. Regulacja ta ma za zadanie utrzymanie stałej ilości masowej mieszanki palnej, poprzez utrzymanie stałego ciśnienia ładowania.(Czyli mieszanki ma być z grubsza tyle samo, podobnie jak z ciśnieniem ładowania. Tyle że, sytuacja na zewnątrz zmienia się z wysokością, co nie pozostaje bez wpływu na pracę silnika - kwestia zmiennych parametrów na wlocie). Tego typu układ zapewnia wzrost mocy, aż do pewnej wysokości (zwanej nominalną).
Zwróćmy teraz uwagę na otoczenie w jakim przychodzi pracować takiemu silnikowi – im wyżej tym niższe ciśnienie oraz temperatura. To drugie wpływa pozytywnie na gęstość doładowanej mieszanki, to pierwsze ułatwia usuwanie spalin. Osiągnięcie wys. nominalnej oznacza zasilanie pełnym wydatkiem sprężarki (brak dławienia). Stąd moc silnika wzrasta aż do osiągnięcia wspomnianej już wys. nominalnej. Ten punkt stanowi swego rodzaju maksimum, gdyż dalszy wzrost wysokości powoduje spadek ciśnienia ładowania (z uwagi na spadek ciśnienia otoczenia).
Regulacja przez dławienie na wlocie ma jednak swoje wady, widoczne na wysokości mniejszej niż nominalna:
  1. Sprężarka pobiera dużo mocy.
  2. Wzrost temperatury w sprężarce, oraz wyższa temperatura otoczenia pogarszają napełnianie.
Im wyższa założona wys. nominalna, tym gorzej dla silnika na niskich wysokościach. Stąd biorą się biegi (np. dwa) w tych maszynach. Niższym wysokościom odpowiada mniejszy spręż (to oznacza wolniejsze obroty kompresora i mniej mocy pobieranej od silnika, oraz nieduży wzrost temp.), zaś gdy potrzeba większego ciśnienia bieg jest zmieniany (kompresor przyśpiesza, większy spręż).

8 komentarzy:

  1. Taka ciekawostka, która skojarzyła mi się przy fragmencie o biegach - podobno były rozwiązania stacjonarnych silników ZS, gdzie wstawiano między silnik a wał wyjściowy przekładnię planetarną połączoną z sprężarką mechaniczną. Gdy obciążenie na wale rosło, to i większy moment był podawany na sprężarkę, co zapobiegało zdławieniu silnika.

    OdpowiedzUsuń
  2. W muzeum Akademii Marynarki Wojennej widziałem silnik od kutra torpedowego, przerobiony z silnika lotniczego (taka typowa lotnicza gwiazda, tylko razy chyba 6, dawno to było), gdzie przy pełnej mocy turbosprężarka oddawała moc na wał korbowy silnika. Dawało to kilkuprocentowy (czy kilkunasto?) wzrost mocy silnika. Też taka ciekawostka.

    Cieszę się, że blog żyje (zajrzałem tu po kilku latach), tak trzymaj Kwahoo.

    OdpowiedzUsuń
  3. Ad. 1 Stosowane w Scanii
    Ad. 2 Nie moja zasługa

    OdpowiedzUsuń
  4. Ad. 2 To niby czyja?

    OdpowiedzUsuń
  5. Czyli "żegnaj", czy "do zobaczenia czasem"? Trzymam kciuki za następcę, oby okazał się godny (i płodny - w teksty oczywiście).

    OdpowiedzUsuń
  6. Jeśli chodzi Ci o radziecki M-503 to on nic z lotnictwem wspólnego nie miał, ale konstrukcja ciekawa. Serwisowanie tego było ponoć koszmarem :)

    @Szymon: widzę, że się rozkręcasz, to fajnie, ale do tego tematu bym wrzucił mapę wydajności sprężarki z opisem, jeden rysunek wart tysiąca słów: np taki: http://www.speed-wiz.com/calculations/turbo/turbo-compressor-map-calculation.htm gdzie zaznaczono sprawności sprężarki

    OdpowiedzUsuń
  7. Tak, to ten silnik. W muzeum w Gdyni jest fajnie "powykrawany", wszędzie można zajrzeć - na gogle grafika tego nie znalazłem.
    W takim razie odwołuję rewelacje z lotnictwem - coś musiałem pomylić (dawno to było). A mechanikom rzeczywiście, tylko można było współczuć.

    OdpowiedzUsuń