Гудит турбина на дизеле: Симптомы неисправности турбины: Турбина шумит (воет)

Содержание

Симптомы неисправности турбины: Турбина шумит (воет)

Посторонние звуки, которые доносятся из турбины, представляют серьёзную угрозу. Они свидетельствуют о наличии той либо иной неисправности. Первое, что нужно определить, так это тип звука.

Найдите причину шума!

Если речь идёт о звуке высокой частоты, то в самом начале вам требуется определить источник шума. Дело в том, что подобный звук может издавать не сама турбина, а какой-то другой элемент авто. Это может быть как ремень, так и подшипник. Для того, чтобы определить это, нужно внимательно изучить нижеприведённый текст.

Итак, если шумит подшипник или ремень, то шум от данных компонентов может увеличиваться пропорционально оборотам мотора. Более того, шум турбины и вовсе может не зависеть от оборотов двигателя. Также он не зависит от степени нагрузки на двигатель. Поэтому так важно как можно правильнее определить источник шума. Если сделать этого не удастся, то все усилия будут напрасны.

После того, как вам удалось найти источник шума, нужно действовать по обстоятельствах. Если источник шума — это турбина, то нужно попытаться проверить буквально все соединения высоких давлений. Делать это нужно предельно осторожно. В случае, если во время этого процесса будут допущены какие-либо ошибки, исправить их будет крайне сложно. Так почему же может возникать подобный шум? Всё дело в том, что во время пропуска воздуха в интеркуллере или коллекторе появляется именно такой шум.

Также нужно в обязательном порядке проверить все легкие детали, например кожухи и тепловые щитки, ведь во время работы двигателя эти компоненты могут резонировать и издавать звуки похожие на шум неправильной работы турбины. Отличие таких звуков от турбинных заключаются в том, что они практически всегда находятся в одной тональности, в независимости от нагрузки и оборотов двигателя.

Причина воя — турбина!

Также шум может возникать от турбокомпрессора. Обычно такой шума слышно даже на холостых оборотах. В таком случае нужно провести детальный осмотр всех лопастей крыльчатки, а также определить наличие каких бы то ни было повреждений. Возможно, что имеются какие-то сколы или выбоины, а также другие механические повреждения. Если количество повреждений будет слишком велико, то придётся произвести замену турбины. Сделать это может быть весьма сложно, однако нужно понимать, что в противном случае избавиться от неисправности и вовсе не получится.

Кроме этого, турбина может издавать так называемые лишние «призвуки». Обычно посторонние звуки возникают во время увеличения оборотов. Чаще всего причина возникновения подобного шума заключается в том, что имеются какие-либо проблемы с люфтом в подшипниках турбокомпрессора. Для того, чтобы устранить подобную проблему, нужно замерить люфт. Во время проведения замеров нужно использовать максимально лёгкие нажатия. Если же не сделать этого, вы можете элементарно прогнуть вал, а замеры будут недостаточно правильными.

Также турбина может издавать шум в случае, если обороты резко падают. В подобной ситуации также придётся заняться проверкой лопастей крыльчатки. Если речь идёт о незначительных повреждениях, то придётся выполнить замену это запчасти. Если же повреждения весьма велики, то потребуется заменить турбину на новую. В противном случае решить проблему не получится. Можно сказать, что замена турбины — это весьма дорогостоящий вариант, однако иначе решить проблему просто невозможно.

Обращайтесь только к специалистам!

Телефон: +7 (931) 961-51-61
Поддержка: [email protected]
Адрес: г. Санкт-Петербург, Московское шоссе, д. 46Б

возможные причины и способы решения проблемы

Современные автомобили нередко оснащены турбокомпрессором – так можно значительно повысить мощность и характеристики даже маломощных и малообъемных моторов. Как известно, ни один двигатель не может нормально работать без определенного количества воздуха. Чтобы сжечь в камерах сгорания один литр топлива, нужно не меньше 11 тысяч литров кислорода. Но для того чтобы воздух мог опасть в цилиндры, он должен пройти сквозь фильтры, впускной коллектор, обойти дроссельную заслонку и затем попасть в щель седла и самого клапана. Потребность мотора в воздухе никогда полностью не удовлетворяется. Турбокомпрессор придает воздуху ускорение и нагнетает его в камеры сгорания. В процессе работы турбина может издавать звуки. Многих автовладельцев это настораживает. Давайте узнаем, как устроен данный узел, опасен ли свист турбины на дизеле при разгоне, и о чем это говорит.

О создания турбины

Большинство автовладельцев серьезно уверены, что турбомоторы – это относительно недавнее изобретение. Считается, что они появились во второй половине 20-го века, когда турбокомпрессорами оснащали практически все модели немецкого автопрома. Но это не совсем так.

Датой рождения турбомотора принято считать 1911 год. Именно тогда американский инженер Альфред Бюхи сумел получить патент на промышленное производство устройства, позволяющего в несколько раз повысить мощность и технические характеристики обычных моторов.

Но при всей эффективности этих первых турбин, они имели громоздкие размеры и во много раз увеличивали вес двигателя. Развитие турбонаддува для легковых авто остановилось, а вот на грузовом транспорте турбины использовались очень активно. В США автопроизводители не спешили промышленно устанавливать систему наддува. Тогда (впрочем, как и сейчас) делалась ставка на объемные атмосферные силовые агрегаты. Существует даже поговорка «ничто не заменит объем».

В Европе к топливу относились более экономно, нежели в США. Кроме того, в 20-м веке Европа ощутила на себе топливный кризис. Автопроизводители начали уменьшать объемы моторов, повышая при этом мощность. В этом помогла система наддува. Технология усовершенствовалась, элементы конструкции стали легче. Однако среди недостатков был все еще высокий расход топлива – турбонаддув среди обычных автовладельцев не нашел популярности.

Элемент в дизельном двигателе

Как известно, дизельный двигатель был разработан в 1893 году. По прошествии времени его конструкция дорабатывалась, многие детали подвергались многократным изменениям и модификациям. Инженеры работали над способами подачи топливной смеси, а также и над самим ее балансом. Затем инженеры разработали турбину, призванную увеличить производительность и характеристики работы агрегата за счет более полноценного сгорания топлива в цилиндрах. Основывается данный процесс на сжатии воздуха во внутренней системе – это позволяло увеличить плотность подаваемого воздуха. Так смесь сгорала полностью, а в атмосферу выбрасывалось меньше вредных выбросов.

Существуют турбины низкого давления и высокого. Устройства высокого наддува отличаются большей эффективностью, а также сложной конструкцией.

Конструкция

Современный турбокомпрессор представляет собой устройство, состоящее из следующих комплектующих. Это два кожуха, каждый из которых оснащен компрессором и турбиной. Кожухи эти изготовлены из жаропрочных чугунных сплавов. Турбина оснащена специальным колесом – оно тоже имеет стойкость к высоким температурам.

Также в конструкции имеются специальные подшипники. Их корпуса изготовлены методом литья из специальных бронзовых сплавов. Через них проходит вал, который соединяет колесо компрессора с ротором турбины. Также имеются опорные и упорные подшипники.

Принцип действия турбокомпрессора

Алгоритм работы заключается в следующем. Продукты сгорания, которые выводятся из выпускного коллектора, идут к приемному патрубку турбокомпрессора. Затем они проходят через корпус турбины – канал в корпусе имеет переменное сечение. Выхлопные газы по мере движения по каналу увеличивают свою скорость движения и воздействуют на колесо турбины – под этим воздействием она вращается. Количество оборотов ротора турбины зависит от множества факторов. Средняя скорость вращения составляет 1500 об/сек.

Воздух снаружи, пройдя через воздушные фильтры, тщательно очищается от примесей и в сжатом виде попадет во впускной коллектор. Затем канал закрывается. Смесь дополнительно сжимается и воспламеняется. Далее открывается выпускной коллектор. На входе в камеры сгорания установлен интеркулер.

Он необходим для охлаждения горячего воздуха, поступающего из турбокомпрессора. Так повышается плотность и уменьшается объем кислорода. В цилиндр попадает большее количество воздуха, которое после смешивания с топливом будет гореть более эффективно. За счет этого существенно растет мощность и уменьшается расход топлива.

Если засвистела турбина

В процессе работы через нее проходит огромное количество воздуха, которое затем смешается с горючим, увеличивая вес смеси. Кислород закачивается под высоким давлением – под капотом может присутствовать свист как на холостых, так и при движении. Одна из причин – это нарушение герметичности системы.

Звуки эти могут насторожить. Но не стоит сразу же отправляться на диагностику в СТО. Можно попробовать устранить неполадку самому. Первым делом специалисты рекомендуют проверить каждый воздушный патрубок в двигателе на предмет герметичности. Часто, когда появляется свист турбины на дизеле при разгоне, присутствует лишний подсос воздуха. Для устранения проблемы достаточно заменить уплотнители, затянуть хомуты и крепеж.

В случае износа патрубков их меняют на новые. Ремонту они не подлежат, и ставить бывшие в использовании не рекомендуется.

Если система герметична, а свист все еще слышен, тогда необходимо провести более глубокую диагностику, ведь турбина – очень важный технический элемент, который должен работать стабильно. Многие не знают, но небольшой свист турбины на дизеле при разгоне – это обычное дело. Но если устройство ревет, то это уже связано с проблемами.

Как свистит турбина?

Зачастую, компрессоры издают эти звуки при наборе оборотов в диапазоне от 1,5 до 2,5 тысячи оборотов. При этом не важно, как резко начать разгоняться. Свист все равно будет возникать. Звуки не прекращаются, даже если обороты упадут. При этом характеристики двигателя никак не изменяются. Просто количество воздуха, проходящего через турбокомпрессор, проходит через специальные отверстия, что со временем потеряли форму. В результате водитель слышит из подкапотного пространства противный свист воздуха при разгоне.

Легкие свистящие звуки можно наблюдать даже на новых турбинах. Но это быстро проходит. И через некоторое время, если устройство исправно, слышны только звуки работы мотора. Если турбина свистит, а скорость при этом падает, следует заменить шланг, что соединяет ее с интеркулером. Иногда может быть виноват и сам воздушный теплообменник. Если появился свист при разгоне, похожий на пробитый интеркулер, нужно провести ревизию – ремонтировать его проще, чем турбину. Деталь можно запаять либо при серьезных неисправностях заменить на новую.

Почему интеркулер пробивает? Дело в том, что элемент устанавливается в передней части автомобиля. Мало того что он находится перед радиатором, так еще и закреплен практически внизу бампера. Поэтому сюда могут попадать различные камни.

Это и есть одна из главных причин, почему возникает свист турбины на дизеле при разгоне. Кстати, интеркулер устанавливается не на всех турбированных моторах. Это нужно учитывать при диагностике. В некоторых случаях компрессор имеет масляное охлаждение (например, на дизельном двигателе «Каммниз» у «ГАЗели-Бизнес»).

Причины свиста

Число оборотов, с которым вращается полностью исправная крыльчатка турбины, составляет более десятка тысяч в минуту. Определенно, свист турбины на дизеле при разгоне – это признак разгерметизации в соединениях системы. Свистит турбина по причине прохождения уплотненного воздуха через щели. Устранить эти проблемы можно самостоятельно. Для этого нужно отыскать то место, которое и является причиной этих звуков.

Также свист турбины при наборе скорости может возникать по причине прохода воздуха в любом месте от впускного коллектора до интеркулера. Также звук будет возникать при наличии зазоров между ГБЦ и впускным коллектором (неплотное прилегание поверхностей блока). Если пробита прокладка, то это также одна из причин свиста. Звук может также возникать в том случае, если внутрь механизма попали сторонние предметы.

Другие признаки неисправностей

Не только свист во время ускорения может указывать на неисправность агрегата. Существуют и другие признаки. По ним можно определить, что турбине нужен ремонт. Мы рассмотрим типовые неисправности агрегата по цвету выхлопа.

Синий дым

Это первый и наиболее характерный признак поломки. При наборе скорости из выхлопной трубы будет выбрасываться синий дым. При этом если мотор работает на более низких оборотах, его не будет. Причина в сгорающем масле, которое попадет в цилиндры двигателя из-за утечек из турбокомпрессора. Также может быть слышен характерный свист при наборе скорости.

Черный дым

Дым такого цвета свидетельствует о том, что в цилиндрах горит богатая смесь по причине утечки воздуха в нагнетающих магистралях или в интеркулере. Также еще одна причина – электронная система управления. Она может давать сбои. Дополнительно осматривают состояние форсунок.

Белый дым

Причину образования такого дыма нужно искать в засорах сливного маслопровода турбины. Если на корпусе агрегата обнаружены подтеки масла или оно есть на патрубках воздушного тракта, то это вызвано засоренной системой в канале подачи воздуха. Также могла закоксоваться ось турбины. В итоге из выхлопной идут газы неестественного цвета.

Заключение

Мы рассмотрели, почему возникает свист турбины на дизеле при разгоне, причины появления этих звуков. В большинстве случаев они связаны с утечками воздуха. Устранить разгерметизацию можно своими руками. Но если поломка более серьезная, то здесь уже самостоятельно не справиться. Современные турбины имеют сложную конструкцию, а ремонт лучше доверить профессионалам. Они способны определить по звуку, о чем свистит турбина.

Турбина гонит воздух обратно и др. проблемы моей машины

Здравствуйте. Решил создать новую тему потому, что по турбине такой темы не нашел. На самом деле проблемы 3:

1. Машина то летит, то едет, то тупит страшно, хочется выскочить и подтолкнуть.
2. Турбина гонит воздух обратно
3. Машина то заводится, то не заводится

Автомобиль AUDI A6 2,5 TDI 2000 года, двигатель AKN, коробка механика. А теперь по порядку, описывать проблемы постараюсь сразу подробно.

1. Машина то летит, то едет, то тупит страшно, хочется выскочить и подтолкнуть.
Машину купил чуть больше чем год назад. Так как это первый автомобиль, сразу не мог определить, тупит или нет (сравнивать не с чем). В течении года наблюдается такая ситуация: иногда при нажатии на педаль газа машина просто летит, в основном едет (ну как для меня),
а в остальное время тупит. Причем никакой закономерности выявить не удалось. Зима, лето, холодная, горячая — всё равно. Можно до светофора лететь, на светофоре остановился, после нужно выскакивать и толкать. И наоборот (однажды даже таврии в зад въехал со светофора. Таврия впереди катится, я, уже зная как едет машина, отпускаю сцепление, нажимаю газ, а её как понесло). Думал, может тормоза постоянно держат, но нет, хлопцы на сто сказали, что с тормозной всё в порядке. В июне купил шнурок, снял логи, но руки не дошли выложить. В августе поменяли N75 клапан (продувался во все три отверстия) и отдал в ремонт турбину. Ситуация не изменилась, в некотором смысле даже ухудшилась. Когда снимал логи, после замены клапана и ремонта турбины, в динамике, на третьей передаче медленно набирает обороты до 3000-3100, а с этой отметки её несёт, фиг словишь (как в анекдоте: «А тепер ракэта!!»). Посмотрев лог, увидел, что в это время давление наддува сбрасывается до 1600 (это я просто акцентирую ваше внимание

на данном факте, может важно). Так же наблюдается следующий странный факт: на 5-й и 6-й передаче когда обороты переходят за 2000, ощущается как бы рывок назад, но обороты не падают, потом лёгкий подрыв, как будто турбина начала раскручиваться. Это и до ремонта турбины, и после. Пробовал, в попытках определить и локализовать проблему, снимать и так ездить фишки с управляющей форсунки, расходомера, вакуумные шланги с актуатора турбины и ЕГР. Разницы никакой. Воздуха нет ни на подаче, ни на обратке. ЕГР не заглушен. Масло не жрёт, распредвалы и рокера в норме (во всяком случае 10 тысяч назад). Просто два раза снимали клапанные крышки, с разницей в 2000-3000км пробега, из под них текло масло. Первый раз поставили

прокладку, второй раз почистили на всякий случай ВКГ и посадили на герметик, течь прошла. Катализатор до меня вырезали. Не дымит. Обороты набираются до 4000 (дальше не крутил). Но по ощущениям на каждой передаче на одинаковых оборотах снимается с двигателя разная мощность. То есть когда машина «летит», то на первой передаче только нажмёшь педаль газа, сразу 2000 оборотов и скорость 20 км/ч и машина едет очень легко; когда «едет», то скорость меньше и идёт как-то натужно, обороты набираются немного медленней и т.д. Выкладываю и старые логи (до замены клапана и ремонта турбины) и новые. Может кому будет интересно сравнить. Просто в 4 группе в первых логах угол рано макс. в 9 градусов, в новых 12. Или какая-то особенность работы, или автомат опережения. Ошибки по машине следующие (вообще все, которые были за всё время владения):

— 00575 Давление во впускном коллекторе:
08-00 выход из диапазона регулирования (больше верхнего предела)
08-10 что-то там (не записал). Непостоянно
Была ещё какая-то, вообще не записал, но там был только номер без расшифровки.
Эти ошибки начали появляться где-то с апреля. Причём проблема тупления, дергания на 5-й и т.д. наблюдаются каждую поездку, а ошибки 00575 раз в неделю, или раз в две. Наблюдается и после замены клапана и ремонта турбины.

— 00550 Регулятор начала впрыска
17-10 диапазон регулирования. непостоянно
Эта ошибка была 2 раза: один раз у меня, второй раз на сто. Проверяли 4-ю в базовых. Как сказал Славик (мастер на сто) ошибка появилась у него, когда как раз прогнал 4-ю. Но проганял раза 3-4, а ошибка появилась 1 раз. Но и я, и он во время появления ошибки заводили машину со снятой фишкой управляющей форсунки. Просто где-то прочитал, то ли на этом форуме, то ли где-то ещё, что эта ошибка как раз из-за этого может появляться.

Другие ошибки, как то блок ABS, центральный замок и т.д. думаю отношения к проблеме не имеют и здесь не приводятся.

2. Турбина гонит воздух обратно
Зимой как-то протянул пузом по сугробу (там была колея, но для моей машины оказалась слегка глубокой) и после этого появился звук при разгоне жух-жух-жух. Он так слышится в салоне. Проявляется следующим образом: при разгоне с места кручу на каждой передаче до 2000 оборотов, потом переключаю на более высокую. Во время бросания педали газа и выжимания сцепления и слышится этот звук. Как будто что-то обо что-то трётся. До замены клапана и ремонта турбины наблюдалось только под нагрузкой, на холостых не было. В общем всё описывать не буду, но итог такой: этот звук идёт из воздуховода, он очень громкий, похож на не получившийся свист, когда пытаешься свистеть и не получается. Смесь какого-то полусвиста и полушипения. И именно не равномерный типа «жууууууууууух», а именно жух-жух-жух. И ощущается поток воздуха из воздуховода. При медленном наборе оборотов такого нет.

3. Машина то заводится, то не заводится
Проблема появилась так: в начале апреля месяца я приехал домой, вышел закурить, а машина в это время работает на холостых пока курю (всегда так делаю для турбины). Внезапно машина заглохла.
В общем там сорвало болт в одном кронштейне, поменяли демферный шкив, болт коленвала, болт натяжного устройства, ролик ремня генератора, ремень генератора, ремень гидроусилителя. В это же время
снимали для ремонта приборку (врут стрелки температуры и уровня топлива, также горел значок ABS и на ЖК экранчике (!), но ошибок по блоку абс или чего подобного не было). Вот после этого и появилась данная проблема. До этого всегда с полутыка. И зимой и летом. А сейчас машина то заводится, то не заводится, причём не важно, днём или ночью, на холодную или на горячую. Вообще нельзя словить какую-то закономерность. Можно всю неделю заводить с первого раза, потом три дня с 7го-8го, потом опять с первого, максимум со второго и т.д. Сразу думали, что виновата приборка, а именно иммобилайзер, но ошибок ни по приборке, ни по иммобилайзеру нету никаких. Для решения проблемы было сделано следующее: заменён накрывшийся подкачивающий насос в баке на бензиновый от форда на 1,5 атм (хотя я думаю, что машину уже купил с таким подкачивающим), стала заводиться, машину забираю, завожу с первого раза, приезжаю на работу и опа; в баке в датчик уровня топлива, ну который отрубает питание ТНВД при определённом уровне топлива впаяно сопротивление (обманка), машина 5 дней на сто (пока клапан ждали) заводится несколько раз в день с первого раза, я приезжаю забирать — и фиг там. Вообще при попытках определить причину отключали управляющую форсунку — с первого раза, датчик коленвала — с первого раза, датчик температуры ОЖ — с первого раза. Потом пару раз с первого раза, потом с 7-го, потом с 8-го, следующий с первого. Сразу скажу, что со стартером проблем нет. В принципе на моём сто по этой проблеме сдались.

Написано возможно сумбурно, спрашивайте, уточню. Тему вообще создал потому, что сейчас буду ставить машину на сто для решения второй проблемы вот и думаю, что вы сможете подсказать какие-то варианты и пути решения данных проблем. Просто у стошников есть одни предположения, у меня другие, может у вас будут какие-то идеи. Например, по второй проблеме Володя (директор сто) говорит, что это могут быть гнутые клапана, типа они или не открываются, или открываются не на всю длинну, поэтому не весь воздух из впуска проходит в цилиндры и этот излишек воздуха рвётся обратно. И от этого
и машина тупит. Моя идея (может и абсолютно бредовая) в том, что есть проблемы в выпуске газов после турбины, поэтому после турбины создаётся повышенное давление и при открытии выпускных клапанов и
ходе поршня вниз газы засасываются обратно и раскручивают турбину в обратную сторону; или что дроссельная заслонка чудит и перекрывает доступ воздуха. Но это только теоретически, ставить машину на
осмотр буду только сейчас. В общем прошу коллективной помощи.

что делать? Засвистела турбина на дизеле что делать

Подробности Создано 08.10.2013 14:35

Если у Вас возникло чувство, что тяга в автомобиле пропала – скорее всего, стал неисправным турбокомпрессор.

Также причиной проверки турбокомпрессора на поломки может стать инородный свист, исходящий от турбины. Конечно, множество опытных автолюбителей предпочитают делать проверку самостоятельно, но всё же рекомендуется воспользоваться услугами профессионалов.

Как проверяют турбину?

В специализированных сервисных центрах для того чтобы определить поломку турбины подключается сканер к специально предназначенному разъему. Причиной отключения турбонаддува может стать датчик давления нагнетаемого воздуха или выработка турбиной своего ресурса. Для того чтобы определить давление турбины, необходимо подключить к её выходу специальное устройство с манометром. После получения показателей можно будет с точностью определить необходимость замены турбокомпрессора или ремонта турбины.

Причины неисправности турбины дизельного двигателя

Причина неисправности дизельной турбины заключается в выбросе синего выхлопного дыма во время разгона авто, а при постоянных оборотах – его исчезновение. В свою очередь это происходит благодаря сгоранию масла в цилиндрах мотора, которое попадает туда из-за утечки в турбокомпрессоре.

Также сигналом неисправной системы управления турбокомпрессором будет служить черный дым, который появляется при сгорании обогащенной смеси благодаря утечке воздуха в нагнетающих магистралях.

В свою очередь белые выхлопные газы сигнализируют о том, что сливной маслопровод турбокомпрессора засорен. Ещё одной причиной может быть закоксовывание корпуса турбокомпрессора. Динамика разгона авто может стать значительно хуже из-за недостатка поступления воздуха из неисправного турбокомпрессора.

Свист турбины на дизеле

Если Вы слышите постоянный шум, свист или вой во время работы двигателя – причиной этого может быть утечка воздуха на стыке входа мотора и компрессора. Если же слышен скрежет или Вы увидите трещины и повреждения корпуса турбины – готовьтесь к тому, что скоро турбокомпрессор перестанет работать вовсе.

Предупреждение!

Большинство современных машин имеют такие системы автоматики, которые способны сразу же отключить турбину в случае выявления неисправностей хотя бы одного их компонентов системы. А это, конечно же, скажется на возможности развивать максимальную мощность двигателем.

Владельцы автомобилей с турбированными двигателями часто сталкиваются с ситуацией, когда при работе нагнетателя появляется свист, часть из них не придает этому явлению особого значения, пологая, что так и должно быть, другие, начинают серьезно беспокоиться, почему свистит турбина, сколько денег придется вложить в её ремонт.

Стоит ли паниковать сразу, является ли свист турбины признаком её поломки? Попробуем разобраться и подробней ответить на этот вопрос. В первую очередь нужно обратить внимание на характер сви

Двигатель внутреннего сгорания

по сравнению с газовой турбиной — преимущества модульности

Wärtsilä Online Область Wärtsilä Global Глобальная контактная информация

Аргентина
Австралия
Азербайджан
Бангладеш
Бразилия
Болгария
Канада
Чили
Китай
Колумбия
Кипр
Дания
Доминиканская Республика
Эквадор
Эстония / Прибалтика

Финляндия
Франция
Германия
Греция
Венгрия
Индия
Индонезия
Италия
Япония
Кения / Восточная Африка
Корея
Малайзия
Мексика
Марокко
Нидерланды

Норвегия
Пакистан
Панама
Папуа-Новая Гвинея
Перу
Филиппины
Польша
Португалия
Пуэрто-Рико / Карибские острова
Румыния
Россия
Саудовская Аравия
Сенегал / Западная Африка
Сингапур
Южная Африка

Испания
Шри-Ланка
Швеция
Швейцария
Тайвань
Турция
ОАЭ / Ближний Восток
Соединенное Королевство
США
Венесуэла
Вьетнам

английский

Около
Карьера
Инвесторам
Средства массовой информации
Устойчивость
Связаться с нами

Дом
морской
- Потребительские сегменты
  - Морское путешествие
  - Паром
    - Паромы с нулевым выбросом
  - Ловит рыбу
  - Торговец
    - Контейнеровозы
    - Газовозы
    - Танкеры
    - Балкеры
    - Грузовые суда
    - Суда РО-РО PCTC
  - Флот
  - Офшор
  - Специальные суда
  - Буксиры
  - Яхты
  - Ссылки
    - Морское путешествие
      - AIDAvita
      - AIDAvita — Техническое обслуживание турбокомпрессора
      - Карнавальная гордость
      - Гармония морей
      - Оазис морей
      - Королева Мэри II
      - Тренинг для RCCL
    - Паром
      - Балеария на СПГ
      - Балтикборг и Ботниаборг
      - BC Ferries
      - Пункт назначения Готланд
      - Экспресс 4
      - Finnlines
      - MF Folgefonn
      - Франциско
      - Hammershus
      - MS Helgoland
      - Святой Иоанн Павел II
      - СуперСкорость 2
      - Tallink
      - Линия Викинга
      - Гибридный автомобиль Finnlines RoRo
      - Хейлз Трофи
      - Два парома Hankyu
      - Натчан Рера
      - Скоростной паром Экспресс 5
    - Ловит рыбу
    - Торговец
      - Арклоу Шиппинг
      - М.В. Арвика
      - Атлантическая Контейнерная Линия
      - Контейнеровозы VII
      - Даная К.
      - Быстрый Джеф
      - Гашем Белуга
      - Хапаг Ллойд
      - Промышленный шкипер
      - Халид Фарадж Шиппинг
      - Ла Манча
      - MSC Париж
      - MV Pontica
      - Пак Алкайд
      - Газовый журнал с соглашениями о жизненном цикле
    - Флот
      - Саад Субахи Класс
      - HSV2 Swift
    - Офшор
      - Харви залив
      - Гигант Северного моря
      - Быстрое бурение
      - Вестланд Лебедь
      - Принцесса викингов
    - Специальные суда
      - Rolldock Storm
      - UKD Marlin
    - Буксиры
    - Яхты
      - Балтийские Яхты
      - Суперяхта ЯС
- Построить
  - Автоматизация
    - Автоматизация
      - Wärtsilä NACOS VALMATIC Platinum
      - Wärtsilä NACOS MCS Platinum
      - Wärtsilä NACOS PCS Platinum
    - Технологии измерения и контроля
      - Блок управления двигателем Wärtsilä
      - Уровень Wärtsilä Smart EP
      - Светофоры Wärtsilä
      - Уровень Wärtsilä Smart VS
      - Система дистанционного управления клапанами Wärtsilä
      - Пилотная система флота Wärtsilä
    - Контроль и мониторинг земснаряда
      - Системы контроля и мониторинга земснаряда
  - Управление балластными водами
    - Wärtsilä Aquarius EC BWMS
    - Wärtsilä Aquarius UV BWMS
  - DP и интеллектуальные датчики
    - SmartPredict
    - Джойстик Wärtsilä с контролем направления
    - Wärtsilä NACOS DP Platinum
    - Управление подруливающим устройством Wärtsilä
    - Артемида
    - CyScan
    - CyScan AS
    - Эталонный блок движения
    - РадаСкан
    - Просмотр RadaScan
    - RangeGuard
    - SceneScan
  - Двигатели и генераторные установки
    - Гибридные решения
      - Гибридный
        Wärtsilä HY
    - Дизельные двигатели
      - Wärtsilä 14
      - Wärtsilä 20
      - Wärtsilä 26
      - Wärtsilä 31
      - Wärtsilä 32
      - Wärtsilä 46F
    - Двухтопливные двигатели
      - Wärtsilä 20DF
      - Wärtsilä 31DF
      - Wärtsilä 34DF
      - Wärtsilä 46DF
      - Wärtsilä 50DF
    - Двигатели на чистом газе
      - Wärtsilä 31SG
    - Генераторные установки
      - Wärtsilä Auxpac 20
      - Генераторные установки Wärtsilä
    - Тихоходные двигатели RTA и RT-flex
    - Вспомогательные системы двигателей Wärtsilä
    - Снижение выбросов NOx
      - Редуктор NOx Wärtsilä (NOR)
  - Развлекательные и световые решения
    - Аудио
      - Wärtsilä Audio
    - Освещение
      - Архитектурное освещение Wärtsilä
      - Система динамического освещения Wärtsilä
    - видео
      - Wärtsilä Broadcast
      - Светодиодные экраны Wärtsilä
      - Цифровые вывески Wärtsilä
  - Выхлопная обработка
    - Снижение выбросов SOx
      - Конструкции скрубберных систем
  - Производство пресной воды
    - Многоступенчатые испарители мгновенного действия Wärtsilä
    - Одноступенчатые системы опреснения воды Wärtsilä
    - Горизонтальные испарители с внутренней трубкой Wärtsilä
    - Обратный осмос Wärtsilä
  - Газовые решения
    - GasBassadors
    - Системы обработки газовых грузов
      - Wärtsilä Cargo Handling для малых газовозов
      - Система обработки грузов Wärtsilä для газовозов / этиленовозов
      - Система обработки грузов Wärtsilä для газовозов с полным давлением
      - Система обработки грузов Wärtsilä для рефрижераторных газовозов
      - Система обработки грузов Wärtsilä для полурефрижераторных газовозов
      - Проект судов и грузовых танков Wärtsilä
    - Система восстановления ЛОС
    - Системы инертного газа
      - Дымовой газ Wärtsilä
      - Генераторы инертного газа Wärtsilä для газовозов
      - Генераторы инертного газа Wärtsilä для танкеров
      - Системы Wärtsilä Mult-Inert ™
      - Генераторы азота Wärtsilä
      - Морские установки инертного газа Wärtsilä
    - Система подачи топливного газа
      - Блок газовых клапанов
      - LNGPac
    - Сжижение и повторное сжижение BOG
      - Установки СПГ — технология сжижения в миниатюрном масштабе
      - Заводы СПГ — технология сжижения малых объемов
      - Wärtsilä BOG Повторное ожижение
    - Регазификация СПГ Wärtsilä
    - Системы управления танками
      - Wärtsilä Whessoe Система измерения СПГ и СПГ в резервуарах
      - Гидравлическая система аварийного отключения
    - Биогазовые решения
      - Обновление биогаза
        Инновации в модернизации биогаза
        Биогаз процветает в Дании
        Европе нужно больше биогаза
      - ЕГЭ Биогаз
      - Биокрафт ЛБГ
      - VEAS
      - Tekniska Verken
    - Модернизированный газовоз LFSS
    - Грузовая система СПГ для бункеровочной баржи
    - Система подачи топлива Wärtsilä LPG
  - Навигация и общение
    - Коммуникационные системы для решений связи
      - Системы связи для решения связи
        Доступные продукты
        Услуги по добавлению стоимости
        Глобальное покрытие
      - Охранные системы
      - Системы безопасности
      - Информационно-развлекательная система
        Информационно-развлекательная система Wärtsilä
    - Встроенное управление мостом
      - Wärtsilä NACOS Platinum
    - Навигация
      - Wärtsilä NACOS CONNINGPILOT Platinum
      - Wärtsilä NACOS DATAPILOT Platinum
      - Wärtsilä NACOS ECDISPILOT Platinum
      - Wärtsilä NACOS MULTIPILOT Platinum
      - Wärtsilä NACOS RADARPILOT Platinum
      - Твердотельный радар S-диапазона Wärtsilä NACOS Platinum
      - Wärtsilä NACOS TRACKPILOT Platinum
      - Wärtsilä VDR 4370
      - RS24
    - Датчики навигации
      - Wärtsilä R5 Supreme AIS
      - Wärtsilä BNWAS Platinum
      - Навигационная система Wärtsilä GNSS / (D) GNSS R5
      - Wärtsilä SATLOG SLS 4120
      - Wärtsilä SAM 4642
      - Wärtsilä SAM 4682
      - Wärtsilä SAM 4683
  - Системы питания
    - Электродвигатель
      - Электродвигательные установки
    - Распределение мощности
      - Прямое электрическое отопление Wärtsilä
    - Системы валовых генераторов
      - Генератор вала Wärtsilä
    - Береговая связь
      - Wärtsilä SAMCon
      - Беспроводная зарядка
    - Гибридная автоматизация
      - Система удаленного мониторинга и помощи (RMS)
      - Интегрированная система автоматизации Wärtsilä
      - Система управления питанием Wärtsilä
  - Движители и шестерни
    - Шестерни
      - 2-ступенчатая передача Wärtsilä
      - Двойная входная шестерня Wärtsilä
      - Шестерня с одним входом Wärtsilä
    - Пропеллеры
      - Встроенные гребные винты Wärtsilä (BUP)
      - Прибрежные и внутренние гребные винты Wärtsilä
      - Винты с фиксированным шагом Wärtsilä
      - Wärtsilä EnergoProFin
      - Wärtsilä EnergoFlow
    - Системы управления движением
      - Системы управления движением Wärtsilä
      - Wärtsilä EcoControl
    - Рули
      - Wärtsilä Energopac
    - Двигатели
      - Выдвижные подруливающие устройства Wärtsilä
      - Управляемые двигатели Wärtsilä
      - Поперечные подруливающие устройства Wärtsilä
      - Подводные регулируемые подруливающие устройства Wärtsilä
    - Гидроабразивы
      - Wärtsilä Midsize Waterjets
      - Модульные водоструйные установки Wärtsilä
    - Wärtsilä OPTI Дизайн
  - Решения для валопроводов
    - Уплотнения кормовой трубы с водяной смазкой Wärtsilä
      - Wärtsilä Enviroguard PSE и FSE
      - Wärtsilä Enviroguard MB и M4
      - Wärtsilä Enviroguard M
    - Смазываемые маслом уплотнения кормовой трубы Wärtsilä
      - Уплотнение Wärtsilä Sternguard, работающее в воде
      - Wärtsilä Airguard
      - Система Wärtsilä Airguard (двухтрубная)
      - Wärtsilä Sandguard
      - Wärtsilä Dualguard
      - Wärtsilä Sternguard OLS
      - Wärtsilä Sternguard EK, EJ и EL
    - Гидравлические уплотнения Wärtsilä
    - Уплотнения перегородки Wärtsilä
    - Балер руля и уплотнения стабилизатора Wärtsilä
    - Электрическая гондола и уплотнения подруливающего устройства Wärtsilä
    - Подшипники кормовой трубы с масляной смазкой Wärtsilä
    - Подшипники кормовой трубы Wärtsilä с водяной смазкой
    - Подшипники промежуточного вала Wärtsilä
    - Упорные подшипники Wärtsilä
    - Подшипники руля и стабилизатора Wärtsilä
    - Система качества воды Wärtsilä
    - Система Wärtsilä Sea-Master
    - Кормовые трубы Wärtsilä

% PDF-1.5 % 959 0 объект > endobj xref 959 85 0000000016 00000 н. 0000003470 00000 н. 0000003603 00000 п. 0000004190 00000 п. 0000004227 00000 п. 0000004341 00000 п. 0000021205 00000 п. 0000037719 00000 п. 0000050872 00000 п. 0000065500 00000 н. 0000065639 00000 п. 0000065773 00000 п. 0000065914 00000 п. 0000066052 00000 п. 0000066196 00000 п. 0000082956 00000 п. 0000095564 00000 п. 0000106334 00000 п. 0000120141 00000 н. 0000122791 00000 н. 0000122861 00000 н. 0000122956 00000 н. 0000126099 00000 н. 0000126390 00000 н. 0000126771 00000 н. 0000126806 00000 н. 0000126884 00000 н. 0000127272 00000 н. 0000127369 00000 н. 0000127520 00000 н. 0000127870 00000 н. 0000127936 00000 н. 0000128053 00000 н. 0000128088 00000 н. 0000128166 00000 н. 0000128316 00000 н. 0000128671 00000 н. 0000128737 00000 н. 0000128854 00000 н. 0000128924 00000 н. 0000129012 00000 н. 0000130267 00000 н. 0000130551 00000 п. 0000130759 00000 н. 0000130788 00000 н. 0000131144 00000 н. 0000131215 00000 н. 0000131307 00000 н. 0000132989 00000 н. 0000133265 00000 н. 0000133499 00000 н. 0000133528 00000 н. 0000133907 00000 н. 0000133978 00000 н. 0000134072 00000 н. 0000136508 00000 н. 0000136799 00000 н. 0000137076 00000 н. 0000137105 00000 н. 0000137510 00000 п. 0000137581 00000 н. 0000137674 00000 н. 0000140477 00000 н. 0000140768 00000 н. 0000141060 00000 н. 0000141089 00000 н. 0000141513 00000 н. 0000141541 00000 н. 0000142024 00000 н. 0000143199 00000 п. 0000143240 00000 н. 0000143470 00000 н. 0000143699 00000 н. 0000143840 00000 н. 0000143999 00000 н. 0000144157 00000 н. 0000144389 00000 н. 0000144795 00000 н. 0000144915 00000 н. 0000145070 00000 н. 0000145302 00000 н. 0000145667 00000 н. 0000145787 00000 н. 0000145942 00000 н. 0000001996 00000 н. трейлер ] / Назад 15

>> startxref 0 %% EOF 1043 0 объект > поток h̖mlSeX [VP7D (HTRLAlhJ ۭ EnK1! * B40M} # & 3D | ‘? * $ B4v] t7m ם sn

Как работают реактивные двигатели — Defencyclopedia

ВВЕДЕНИЕ

Реактивные двигатели произвели революцию в сфере авиаперевозок.Они позволили конструкторам создавать самолеты, которые могли летать быстрее, чем современные воздушные суда с винтом и бензиновым двигателем. Реактивные двигатели были впервые изготовлены в 1930-х годах, но не поступали на вооружение и в массовое производство до 1940-х годов. Это в основном воздушно-реактивные двигатели, которые зависят от подачи воздуха для приведения в движение самолета. Во время Второй мировой войны Германия была единственной страной, у которой были реактивные самолеты. Но вскоре после окончания войны другие европейские страны, американцы и русские овладели этой технологией и широко применили реактивные двигатели для своих самолетов.Их использование быстро распространилось, и было сделано много улучшений в реактивной силовой установке, что сделало ее экономичной и доступной для использования на гражданских самолетах в больших масштабах. В настоящее время почти каждый самолет в мире оснащен турбореактивным, двухконтурным или турбовинтовым двигателем. Эти двигатели сделали воздушные путешествия быстрее и экономичнее, чем когда-либо прежде. Есть несколько других типов реактивных двигателей, таких как ПВРД, ГПРД и т. Д. В этой статье я дам краткое, но подробное объяснение того, как эти реактивные двигатели работают с инженерной точки зрения.

ОСНОВНОЙ ПРИНЦИП

Все реактивные двигатели работают по одному и тому же принципу, создавая тягу для продвижения самолета вперед. Все реактивные двигатели имеют воздухозаборник, через который поступает воздух. Этот воздух сжигается в камере сгорания вместе с топливом, а горячий выхлопной газ выходит из сопла, создавая реактивную тягу. Фактическая работа этих двигателей включает дополнительные компоненты и этапы, которые будут объяснены ниже.

ДВИГАТЕЛЬ TURBOJET

Ступени турбореактивного двигателя.Изображение Викимедиа.

Это один из старейших существующих типов реактивных двигателей, которым оснащались самые первые реактивные истребители. Он очень эффективен при скорости полета более 800 км / ч. Его работа зависит от следующих этапов.

Диффузор: Это первая ступень двигателя. Здесь атмосферный воздух поступает со скоростью, равной скорости самолета, и замедляется в диффузоре.

Компрессор: Воздух, выходящий из диффузора, имеет незначительную скорость и поступает в компрессор.Здесь воздух сжимается до высокого давления с помощью осевого компрессора.

Камера сгорания: После сжатия воздух попадает в камеру сгорания, где на него распыляется топливо и происходит сгорание.

Турбина: Продукты камеры сгорания находятся под высоким давлением и температурой. Они приводят в движение лопасти турбины, которая, в свою очередь, приводит в движение компрессор, позволяя ему всасывать больше воздуха. Турбина также соединена с генератором на самолете для производства электроэнергии.

Выходное сопло: Выходящие из турбины газы расширяются и покидают сопло с высокой скоростью. Это создает необходимую тягу и приводит самолет в движение в соответствии с третьим законом Ньютона.

Форсажная камера (опция): Этот компонент присутствует только на военных самолетах. Он в основном впрыскивает топливо в выхлопные газы, выходящие из турбины, и в результате сгорания создается дополнительная тяга за счет увеличения скорости и температуры выхлопа.Эта дополнительная тяга очень полезна, когда самолет взлетает или летит на сверхзвуковой скорости. Форсунка используется только в течение короткого времени (2-3 минуты), так как она потребляет очень большое количество топлива, а повышенная температура выхлопных газов может повредить форсунку, если она используется в течение более длительных периодов времени.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ: Турбореактивные двигатели широко использовались в военных и гражданских самолетах с конца 1940-х по 1970-е годы. Затем их постепенно заменили ТРДД, которые были более экономичны.Турбореактивные двигатели продолжают использоваться и по сей день, но очень редко.

Бомбардировщик B-52 имел 8 турбореактивных двигателей, которые теперь были заменены на турбовентиляторные. F-14 Tomcat с двигателями на полном форсаже при взлете

ДВИГАТЕЛЬ ТУРБОФАН

Ступени турбовентиляторного двигателя. Изображение Викимедиа.

Турбореактивный двигатель практически идентичен турбореактивному двигателю и состоит всего из одной дополнительной ступени — вентилятора.

Этот вентилятор находится перед диффузором и соединен с тем же валом, который приводит в действие компрессор и турбину турбореактивного двигателя.
Вентилятор быстрее всасывает воздух в ступень турбореактивного двигателя, а также обеспечивает дополнительную байпасную тягу, поскольку часть воздуха, всасываемого вентилятором, выходит из двигателей за пределами ступени турбореактивного двигателя и дополняет реактивную тягу, выходящую из сопел турбореактивного двигателя. турбореактивный.
Поскольку ТРДД — это, по сути, турбореактивный двигатель с вентилятором для создания тяги с байпасом, его также называют двухконтурным турбореактивным двигателем.
Эти двигатели очень эффективны на средних и высоких оборотах. Таким образом, они почти полностью заменили турбореактивные двигатели в гражданских и военных приложениях. На некоторых военных самолетах турбовентиляторные двигатели заменили турбовинтовые двигатели.

Турбореактивный двигатель на Airbus A380

ИСПОЛЬЗУЕТ: Почти все современные истребители используют турбовентиляторные двигатели большой мощности с форсажной камерой. В крылатых ракетах и БПЛА также используются турбовентиляторные двигатели. Большинство коммерческих авиалайнеров перешли на ТРДД.

GE-90-115B Самый большой в мире турбовентиляторный двигатель

TURBOPROP ENGINE

Ступени турбовинтового двигателя. Изображение Викимедиа.

Основной причиной разработки турбовинтового двигателя была неэффективность турбореактивных двигателей на скоростях полета ниже 800 км / ч. Турбовинтовой двигатель очень эффективен даже на малых скоростях полета.

В основном состоит из гребного винта с редуктором, соединенного с турбореактивным двигателем. Следовательно, принцип работы остается почти одинаковым. Дополнительные этапы будут объяснены здесь.
Турбина турбовинтового двигателя больше турбины турбореактивного двигателя. Это связано с тем, что турбина на турбовинтовом двигателе должна приводить в движение воздушный винт в дополнение к компрессору и вспомогательным системам, таким как генераторы, тогда как турбина турбореактивного двигателя должна приводить в действие только компрессор и вспомогательное оборудование.
80–90% полезной мощности турбины потребляется гребным винтом, а оставшаяся часть остается для создания реактивной тяги. Пропеллер создает тягу за счет изменения количества движения воздуха вокруг него.
Вращение гребного винта вызывает снижение давления перед ним (вверх по потоку). Воздух в этой области ускоряется по направлению к воздушному винту и проходит над ним, и давление увеличивается.
Таким образом, воздух за гребным винтом (ниже по потоку) имеет более высокую скорость и составляет тягу. Эта тяга сочетается с небольшой реактивной тягой, исходящей из сопла, и продвигает самолет вперед.

Тяга, создаваемая турбовинтовым двигателем при более низких скоростях полета, значительно выше, чем у турбореактивных двигателей.Следовательно, они находят широкое применение в самолетах малого и среднего размера, таких как гражданский и военный транспорт, которые обычно летают со скоростью 400-600 км / ч.

Airbus A400M — один из крупнейших самолетов с турбовинтовыми двигателями

Turbine Engines

Турбинные двигатели

Турбинные двигатели создают тягу за счет увеличения скорости воздуха, проходящего через двигатель. Турбинный двигатель состоит из воздухозаборника, компрессора, камер сгорания, турбинной части и выхлопной системы.

Рисунок 1: Основные компоненты газотурбинного двигателя.

Турбинный двигатель имеет следующие преимущества перед поршневым двигателем: меньшая вибрация, повышенные летно-технические характеристики, надежность и простота эксплуатации.

Типы турбинных двигателей

Турбинные двигатели классифицируются в зависимости от типа используемых компрессоров. Типы компрессоров делятся на три категории: с центробежным потоком, осевым потоком и центробежно-осевым потоком.Сжатие входящего воздуха достигается в двигателе с центробежным потоком за счет ускорения воздуха наружу перпендикулярно продольной оси машины. В двигателе с осевым потоком воздух сжимается посредством серии вращающихся и неподвижных крыльев, перемещающих воздух параллельно продольной оси. В конструкции с центробежно-осевым потоком используются оба типа компрессоров для достижения желаемого сжатия.

Путь, по которому воздух проходит через двигатель, и то, как вырабатывается мощность, определяет тип двигателя. Существует четыре типа авиационных газотурбинных двигателей: турбореактивный, турбовинтовой, двухконтурный и турбовальный.

Турбореактивный

Турбореактивный двигатель содержит четыре секции: компрессор, камеру сгорания, турбинную секцию и выхлоп. Секция компрессора пропускает воздух на входе с высокой скоростью в камеру сгорания. Камера сгорания содержит вход для топлива и воспламенитель для сгорания. Расширяющийся воздух приводит в движение турбину, которая соединена валом с компрессором, обеспечивая работу двигателя. Ускоренные выхлопные газы двигателя обеспечивают тягу.Это основное применение сжатия воздуха, воспламенения топливно-воздушной смеси, выработки энергии для автономной работы двигателя и выхлопа для движения.

Турбореактивные двигатели ограничены по дальности и выносливости. Они также медленно реагируют на дросселирование при низкой скорости компрессора.

Турбовинтовой

Турбовинтовой двигатель — это газотурбинный двигатель, который приводит в движение воздушный винт через редуктор. Выхлопные газы приводят в движение силовую турбину, соединенную валом, приводящим в действие редуктор в сборе.Понижающая передача необходима в турбовинтовых двигателях, поскольку оптимальные характеристики воздушного винта достигаются при гораздо более низких скоростях, чем рабочие обороты двигателя. Турбовинтовые двигатели — это компромисс между турбореактивными двигателями и поршневыми силовыми установками. Турбовинтовые двигатели наиболее эффективны на скоростях от 250 до 400 миль в час. и высоты от 18 000 до 30 000 футов. Они также хорошо работают на малых скоростях, необходимых для взлета и посадки, и экономят топливо. Минимальный удельный расход топлива турбовинтового двигателя обычно достигается в диапазоне высот от 25 000 футов до тропопаузы.

Турбореактивный двухконтурный двигатель

Турбореактивные двухконтурные двухконтурные двигатели были разработаны, чтобы объединить в себе некоторые из лучших характеристик турбореактивного двигателя и турбовинтового двигателя. Турбореактивные двухконтурные двигатели предназначены для создания дополнительной тяги за счет отклонения вторичного воздушного потока вокруг камеры сгорания. Обводной воздух турбореактивного двигателя создает повышенную тягу, охлаждает двигатель и способствует подавлению шума выхлопных газов. Это обеспечивает крейсерскую скорость турбореактивного типа и меньший расход топлива.

Входящий воздух, проходящий через турбовентиляторный двигатель, обычно делится на два отдельных потока воздуха.Один поток проходит через ядро двигателя, а второй поток обходит ядро двигателя. Именно этот байпасный поток воздуха отвечает за термин «байпасный двигатель». Коэффициент двухконтурности турбовентиляторного двигателя относится к соотношению массового расхода воздуха, проходящего через вентилятор, к массовому расходу воздуха, проходящего через сердечник двигателя.

Турбовал

Четвертым распространенным типом реактивных двигателей является турбовальный.

Он передает мощность на вал, приводящий в движение не винт, а нечто иное.Самая большая разница между турбореактивным двигателем и турбовальным двигателем заключается в том, что в турбореактивном двигателе большая часть энергии, производимой расширяющимися газами, используется для привода турбины, а не для создания тяги. На многих вертолетах используется турбовальный газотурбинный двигатель. Кроме того, турбовальные двигатели широко используются в качестве вспомогательных силовых агрегатов на больших самолетах.

Сравнение рабочих характеристик

Можно сравнить рабочие характеристики поршневой силовой установки и различных типов турбинных двигателей.Однако, чтобы сравнение было точным, необходимо использовать тяговую мощность (полезную мощность) для поршневой силовой установки, а не тормозную мощность, а чистую тягу необходимо использовать для двигателей с турбинным приводом. Кроме того, конструкция самолета, конфигурация и размеры должны быть примерно одинаковыми.

л.с. Тормозная мощность — это мощность, фактически передаваемая на выходной вал. Тормозная мощность — это фактическая полезная мощность.

Чистая тяга Тяга, создаваемая турбореактивным или двухконтурным двигателем.

THP Тяга в лошадиных силах эквивалентна тяге, создаваемой турбореактивным или двухконтурным двигателем.

ESHP Эквивалентная мощность на валу для турбовинтовых двигателей — это сумма мощности на валу (SHP), передаваемой на винт, и тягового усилия (THP), создаваемого выхлопными газами.

Рис. 2: Чистая тяга двигателя в зависимости от скорости и сопротивления самолета.

На рисунке 2 показано, как четыре типа двигателей сравниваются по чистой тяге при увеличении воздушной скорости.Этот рисунок предназначен только для пояснительных целей и не относится к конкретным моделям двигателей. Четыре типа двигателей:

Поршневой силовой агрегат.
Турбина гребно-винтовая (турбовинтовая).
Турбинный двигатель с вентилятором (ТРДД).
Turbojet (чистая струя).

Сравнение выполняется путем построения кривой производительности для каждого двигателя, которая показывает, как максимальная скорость самолета изменяется в зависимости от типа используемого двигателя.Поскольку график является лишь средством сравнения, численные значения чистой тяги, скорости самолета и сопротивления не включены.

Сравнение четырех силовых установок на основе полезной тяги делает очевидными определенные рабочие характеристики.

В диапазоне скоростей, показанном слева от линии А, поршневой силовой агрегат превосходит другие три типа. Турбовинтовой двигатель превосходит турбовентиляторный в диапазоне слева от линии C. Турбореактивный двигатель превосходит турбореактивный двигатель в диапазоне слева от линии F.Турбореактивный двухконтурный двигатель превосходит поршневую силовую установку справа от линии B и турбовинтовой двигатель справа от линии C. Турбореактивный двигатель превосходит поршневую силовую установку справа от линии D, турбовинтовую установку справа от линии E и турбовинтовой двигатель по сравнению с ней. справа от линии F.

Точки, где кривая сопротивления самолета пересекает кривые чистой тяги, являются максимальными скоростями самолета. Вертикальные линии от каждой точки до базовой линии графика показывают, что турбореактивный самолет может развивать более высокую максимальную скорость, чем самолет, оснащенный двигателями других типов.Самолет, оснащенный турбовентиляторным двигателем, будет развивать более высокую максимальную скорость, чем самолет, оснащенный турбовинтовой или поршневой силовой установкой.

Приборы для газотурбинных двигателей

Приборы для двигателей, которые показывают давление масла, температуру масла, частоту вращения двигателя, температуру выхлопных газов и расход топлива, являются общими как для турбинных, так и для поршневых двигателей. Однако есть некоторые инструменты, уникальные для газотурбинных двигателей. Эти приборы показывают степень сжатия двигателя, давление на выходе турбины и крутящий момент.Кроме того, большинство газотурбинных двигателей имеют несколько приборов для измерения температуры, называемых термопарами, которые предоставляют пилотам показания температуры внутри и вокруг турбинной секции.

Степень давления в двигателе

Датчик степени давления двигателя (EPR) используется для индикации выходной мощности турбореактивного / турбовентиляторного двигателя.

EPR — это отношение давления на выходе турбины к давлению на входе компрессора. Измерения давления регистрируются датчиками, установленными на входе и выходе двигателя.

После сбора данные отправляются на датчик дифференциального давления, который отображается на датчике EPR в кабине.

Конструкция системы EPR автоматически компенсирует влияние воздушной скорости и высоты. Однако изменения температуры окружающей среды требуют корректировки показаний EPR для обеспечения точных настроек мощности двигателя.

Температура выхлопных газов

Ограничивающим фактором в газотурбинном двигателе является температура секции турбины.Необходимо внимательно следить за температурой секции турбины, чтобы предотвратить перегрев лопаток турбины и других компонентов секции выпуска. Одним из распространенных способов контроля температуры секции турбины является датчик температуры выхлопных газов (EGT). EGT — это предел эксплуатации двигателя, используемый для контроля общих условий работы двигателя.

Варианты систем EGT носят разные названия в зависимости от расположения датчиков температуры. Обычные датчики температуры турбины включают датчик температуры на входе в турбину (TIT), датчик температуры на выходе из турбины (TOT), датчик температуры между ступенями турбины (ITT) и датчик температуры газа в турбине (TGT).

Измеритель крутящего момента

Выходная мощность турбовинтового / турбовального двигателя измеряется измерителем крутящего момента. Крутящий момент — это крутящая сила, приложенная к валу. Моментометр измеряет мощность, подаваемую на вал. Турбовинтовые и турбовальные двигатели предназначены для создания крутящего момента для привода гребного винта.

Моментометры калибруются в процентах, фут-фунтах или фунтах на квадратный дюйм.

N ₁ индикатор

N ₁ представляет скорость вращения компрессора низкого давления и отображается на индикаторе в процентах от расчетной r.вечера. После пуска скорость компрессора низкого давления регулируется турбинным колесом N ₁. Турбинное колесо N ₁ соединено с компрессором низкого давления через концентрический вал.

N ₂ индикатор

N ₂ представляет частоту вращения компрессора высокого давления и отображается на индикаторе в процентах от расчетной скорости вращения. Компрессор высокого давления управляется турбинным колесом N ₂.Турбинное колесо N ₂ соединено с компрессором высокого давления через концентрический вал.

Рис. 3. Двухконтурный осевой компрессор.

Эксплуатационные соображения по эксплуатации турбинного двигателя

Из-за большого разнообразия газотурбинных двигателей нецелесообразно описывать конкретные рабочие процедуры.

Однако есть определенные эксплуатационные соображения, общие для всех газотурбинных двигателей.Это пределы температуры двигателя, повреждение посторонними предметами, горячий запуск, остановка компрессора и срыв пламени.

Ограничения температуры двигателя

Самая высокая температура в любом газотурбинном двигателе наблюдается на входе в турбину. Поэтому температура на входе в турбину обычно является ограничивающим фактором при работе газотурбинного двигателя.

Варианты тяги

Тяга турбинного двигателя напрямую зависит от плотности воздуха.

С уменьшением плотности воздуха уменьшается и тяга.В то время как как турбинные, так и поршневые двигатели в определенной степени подвержены влиянию высокой относительной влажности, турбинные двигатели будут испытывать незначительную потерю тяги, в то время как поршневые двигатели будут испытывать значительную потерю тормозной мощности.

Повреждение посторонним предметом

Вследствие конструкции и функции воздухозаборника газотурбинного двигателя всегда существует возможность попадания внутрь мусора. Это приводит к значительным повреждениям, особенно компрессорной и турбинной секциям.Когда это происходит, это называется повреждением посторонним предметом (FOD). Типичный FOD состоит из небольших зазубрин и вмятин, вызванных попаданием мелких предметов с трапа, рулежной дорожки или взлетно-посадочной полосы.

Однако повреждение FOD, вызванное столкновением с птицами или проглатыванием льда, также может произойти и привести к полному разрушению двигателя.

Профилактика FOD является приоритетной задачей. Некоторые воздухозаборники двигателя имеют тенденцию образовывать вихрь между землей и воздухозаборником во время наземных операций. На этих двигателях может быть установлен вихревой рассеиватель.

Также можно использовать другие устройства, такие как экраны и / или дефлекторы. Предполетные процедуры включают визуальный осмотр на предмет любых признаков FOD.

Турбинный двигатель с горячим / зависшим запуском

Горячий запуск — это когда EGT превышает безопасный предел. Горячий запуск вызван слишком большим количеством топлива, поступающего в камеру сгорания, или недостаточной частотой вращения турбины. Каждый раз, когда двигатель запускается из горячего состояния, обращайтесь к AFM, POH или соответствующему руководству по техническому обслуживанию для проверки требований.

Если двигатель не разгоняется до нужной скорости после зажигания или не разгоняется до оборотов холостого хода, происходит зависание запуска. Зависание, также может называться фальстартом. Зависание запуска может быть вызвано недостаточным источником питания для запуска или неисправностью системы управления подачей топлива.

Стойки компрессора

Лопатки компрессора представляют собой небольшие крыловые профили, на которые действуют те же аэродинамические принципы, что и для любого профиля. Лопатка компрессора имеет угол атаки.Угол атаки зависит от скорости поступающего воздуха и скорости вращения компрессора. Эти две силы объединяются, образуя вектор, который определяет фактический угол атаки крылового профиля по отношению к приближающемуся воздуху.

Останов компрессора можно описать как дисбаланс между двумя векторными величинами, скоростью на входе и скоростью вращения компрессора. Остановка компрессора происходит, когда угол атаки лопаток компрессора превышает критический угол атаки. В этот момент плавный воздушный поток прерывается и создается турбулентность из-за колебаний давления.Остановка компрессора приводит к замедлению потока воздуха в компрессоре и его застаиванию, иногда меняя направление.

Рисунок 4: Сравнение нормального и искаженного потока воздуха в компрессорную секцию.

Остановки компрессора могут быть кратковременными, прерывистыми или устойчивыми и серьезными. Признаками кратковременного / прерывистого срыва обычно являются прерывистый «взрыв», когда имеют место обратная вспышка и реверсирование потока. Если срыв развивается и становится устойчивым, из-за непрерывного реверсирования потока может развиться сильная вибрация и громкий рев.Довольно часто приборы в кабине не показывают легкое или кратковременное сваливание, но указывают на развитое сваливание. Типичные показания приборов включают колебания скорости вращения и повышение температуры выхлопных газов. Большинство кратковременных остановок не вредны для двигателя и часто исправляются сами собой после одной или двух пульсаций. Вероятность повреждения двигателя, которое может быть серьезным, из-за останова в устойчивом состоянии является немедленной.

Восстановление должно происходить быстро за счет уменьшения мощности, уменьшения угла атаки самолета и увеличения скорости полета.

Хотя все газотурбинные двигатели подвержены остановкам компрессора, большинство моделей имеют системы, предотвращающие эти остановки. В одной из таких систем используются регулируемые входные направляющие лопатки (VIGV) и регулируемые лопатки статора, которые направляют поступающий воздух в лопасти ротора под соответствующим углом. Основной способ предотвращения сваливания давления воздуха — эксплуатация самолета в пределах параметров, установленных заводом-изготовителем. Если происходит остановка компрессора, следуйте процедурам, рекомендованным в AFM или POH.

Пламя

Пламя — это состояние в работе газотурбинного двигателя, при котором пламя в двигателе непреднамеренно гаснет. Если в камере сгорания превышен богатый предел соотношения топливо / воздух, пламя погаснет. Это состояние часто называют сильным гашением пламени. Обычно это происходит из-за очень быстрого разгона двигателя, когда из-за чрезмерно богатой смеси температура топлива падает ниже температуры сгорания.Это также может быть вызвано недостаточным потоком воздуха для поддержания горения.

Другое, более частое возникновение воспламенения происходит из-за низкого давления топлива и низких оборотов двигателя, которые обычно связаны с полетом на большой высоте. Эта ситуация также может произойти, когда двигатель дросселируется во время снижения, что может вызвать срыв пламени в обедненной смеси. Слабая смесь может легко вызвать угасание пламени даже при нормальном потоке воздуха через двигатель.

Любое прерывание подачи топлива также может привести к возгоранию.Это может быть связано с длительным непривычным поведением, неисправной системой управления подачей топлива, турбулентностью, обледенением или нехваткой топлива.

Симптомы возгорания обычно такие же, как и после отказа двигателя. Если срыв пламени вызван временным состоянием, например, дисбалансом между потоком топлива и скоростью двигателя, может быть предпринята попытка запуска с воздуха после исправления состояния. В любом случае пилоты должны соблюдать применимые аварийные процедуры, изложенные в AFM или POH. Как правило, эти процедуры содержат рекомендации относительно высоты и воздушной скорости, при которых старт с наибольшей вероятностью будет успешным.

На этом экскурсия по газотурбинным двигателям завершается. Пожалуйста, вернитесь на страницу авиационной силовой установки, чтобы продолжить изучение.

JetQuad — Дрон вертикального взлета и посадки с четырьмя микротурбинами

Приложения будущего

Для того, чтобы платформа JetQuad была действительно успешной, ее необходимо увеличить. Как и в случае с большинством самолетов и ракет-носителей, увеличение размера платформы значительно снижает потери массы, связанные с авионикой, топливными системами и конструкциями. По этой причине после успешного производства и развертывания AB6 JetQuad FusionFlight сосредоточится на автомобиле следующего поколения — AB7 JetQuad.

Высокоскоростная городская воздушная мобильность (UAM)

AB7 (в настоящее время находится на стадии концептуального проектирования) вдвое больше AB6 (6 футов в длину и 4 фута в ширину), но обладает почти в четыре раза большей мощностью (800 л.с.), что позволяет ему безопасно поднимать 200 фунтов полезной нагрузки. AB7 JetQuad позволит FusionFlight выйти и произвести дальнейшую революцию на нескольких новых транспортных рынках, в частности, связанных с перевозкой одного человека. AB7 может приводиться в действие восемью или более турбинами, что обеспечивает резервирование двигателя по отказам.Как и все платформы JetQuad, платформа AB7 не имеет пропеллеров и крыльев, вращающихся снаружи, что значительно повышает безопасность. В результате он идеально подходит для двух транспортных средств. Эти автомобили могут быть оборудованы двумя или более двигателями на каждый угол (всего 8, 12 или 16 двигателей), чтобы обеспечить продолжение работы при выключенном двигателе.

Конфигурация AB7 Urban Air Mobility (UAM), или, проще говоря, «летающий автомобиль», поместит одного человека на эргономичное сиденье наверху платформы.Полученный в результате транспорт будет иметь большие преимущества по сравнению с аналогичными транспортными средствами eVTOL для одного человека, которые сейчас разрабатываются. Помимо очевидного преимущества в максимальной скорости, AB7 UAM будет способен за несколько минут дозаправляться обычным дизельным топливом и легко транспортироваться на стартовую площадку и обратно в кузове пикапа.

Высокоскоростная медицинская эвакуация (MedEvac)

Второе примечательное приложение платформы AB7 — Emergency Medical Evacuation (MedeVac), или «летающие носилки».В этой конфигурации человек располагается в горизонтальной ориентации внутри стандартных воздушных носилок (часто используемых на вертолетах), расположенных наверху платформы. Однако, в отличие от вертолетов, AB7 Medevac невероятно компактен и будет способен достигать и спасать людей, оказавшихся в ловушке на местности, обычно недоступной для вертолетов.