Belsıégéső motorok teljesítmény növelése

Átírás

1 Belsıégéső motoro teljesítmény növelése Feltöltés Motor mindenori teljesítményét a frisstöltet m tömege orlátozza A töltet tömege h Vl ( p0 p) Vl m= = R h R az elméleti töltet örnyezeti állapotú özeggel töltve fel a hengert. A töltési fo t m λ = elm p0 Vl = R m m elm 0 ph 0 = h p0 ( ) négyütemő motoronál λ t 0,7 0,9 λ t növelés lehetıségei: - több szívószelep alalmazása - p csöentése : - is szelep ellenállás - szívócsatorna is ellenállás - csöentése: szívócsı ne a meleg részenél legyen - dinamius töltés ihasználása (szelep együttnyitás). Feltöltési eljáráso A motor hengerterébe jutó levegı mennyiségét a töltési foal jellemezzü. A töltési fo növelésére, azaz a feltöltésre a övetezı eljáráso lehetségese: feltöltés nyomáshullámoal feltöltés a motortól független hajtással mechanius feltöltés a motortól függı hajtással ipufogógáz-turbinás feltöltés (turbótöltés)

2 Elınyö és hátrányo Kisebb helyszüséglet (Down-sizing) Nagyobb teljesítmény/tömeg viszony Jobb hatásfo e/m arány javul töltet csere W(-) -> W(+) Kisebb hőtı ermius és mechanius terhelés növeszi Kedvezıtlen rugalmasság (optimalizálandó, turbótöltés) Feltöltés Nyomáshullámmal történı feltöltés Négyütemő motor jó hengertöltése aor érhetı el, ha: a iömlı szelep nyitási szaaszána a vége felé a hengerben icsi nyomás uralodi, hogy lehetıleg evés maradé gáz maradjon vissza, és jó legyen az öblítés a szívószelep zárásaor a hengerben nagy nyomás található, hogy a töltet minél nagyobb legyen. A vezetéhossza és eresztmetszete összehangolásával az elızı feltétele teljesíthetı. Összehangolás csa sző fordulatszámtartományban lehetséges, mert a gázoszlopo sajátfrevenciája a vezetéhosszatól függ. Ha a sajátfrevenciáat a motor ülönbözı fordulatszámaihoz aarju illeszteni, aor a vezetéhosszaat a motor fordulatszáma függvényében változtatni ell. 2

3 3 Szívórendszer hangolása Dr. Fülöp Z.: Belsıégéső motoro V L A 2 a f 0 π = Helmholtz rezonátor: 4L a f = Orgonasíp effetus (negyed hullám) feltöltés nyomáshullámoal Mechanius feltöltı érfogat iszorítású töltı Áramlástani töltı = κ κ p p c 2 p iz,k K = κ κ p p c 2 p iz,k K K M i e =

4 érfogatiszorítású (Roots fúvó) Dr. Fülöp Z.: Belsıégéső motoro érfogat iszorítás elvő töltö araterisztiája Dr. Fülöp Z.: Belsıégéső motoro Motor légnyelése és a mechanius feltöltı együttmőödése 4

5 Áramlástani töltö felépítése (centrifugál ompresszor) Dr. Fülöp Z.: Belsıégéső motoro Áramlástani töltö araterisztiája = m(u & c 2 2U u c U κ p2 m(u & = 2c2U ucu ) cp iz,k p ) κ Áramlástani töltö araterisztiája 5

6 Motor légnyelése és az áramlástani töltı együttmőödése Sőrítés és visszahőtés Dr. Fülöp Z.: Belsıégéső motoro öltési fo feltöltés esetén = m c K lev p,lev ( π ) Feltöltés teljesítmény igénye A töltésfo feltöltés esetén három tagtól függ, feltöltési nyomás, hımérsélet tényezı és az térfogat tényezı (öblítési tényezı) λ = πλ λ t V = π + ( π ε ε ) Visszahőtés nélül λ = πλ λ t V = π + ( π ) V ε ε Visszahőtéssel Dr. Fülöp Z.: Belsıégéső motoro 6

7 Felhasználás N= állandó felhasználás Mind a térfogatiszorításos, mind az áramlástani ompresszor optimális ropeller jelleggörbe terhelés M~n 2 érfogatiszorításos optimális, ha n csöen nyomásviszony evésbé csöen, mint az áramlástani esetén Közúti jármő Áramlástani evésbé térfogatiszorításos jobban megfelel, alacsony fordulatszámon evésbé csöen a nyomásviszony urbófeltöltés ovábbi elınyö: Kipufogó hasznosítása Hatásfo javítás Zajcsillapítás urbótöltéses motor elvi elrendezése 7

8 urbotöltı együtt mőödése = m K lev c p,lev ( π ) = mfgc p,fg 3( ) δ Együttmőödési diagram B nincs öblítés B iöblítés B átöblítés Centripetál turbina felépítése Dr. Fülöp Z.: Belsıégéső motoro 8

9 = m(u & c & U u c 2 2U = mfgc p,fg3( ) δ ) Centripetál turbina gáznyelése Dr. Fülöp Z.: Belsıégéső motoro Együtt mőödés -2 Dr. Fülöp Z.: Belsıégéső motoro 9

10 Qel urbótöltéses motor elvi elrendezése Sőrítés és visszahőtés Dr. Fülöp Z.: Belsıégéső motoro Dr. Fülöp Z.: Belsıégéső motoro 0

11 Nem szabályzott feltöltés M n Szabályzott feltöltés Szabályozható feltöltı Waste-gate szelepes töltési nyomás szabályzás

12 Szabályozható feltöltı Változtatható lapát állas szögő töltési nyomás szabályzás 2