В другой теме попросили разъяснить моё высказывание о сравнении турбо-моторов с нагнетательными.
Да, этот нюанс интересен, а в книгах по конструированию ПД то ли не выпячивается, то ли у меня мозгов не хватает понять.
В теме
https://reaa.ru/threads/samodelnyj-dvs.19288/page-29 пожалуйста, поясните.
Предистория:
Фланкер сказал(а):
Турбо нагнетатель даст сопротивление на выпуске, а приводной мех потери на привод. Оба типа с потерями на привод. Турбо - есть турбояма и потери чуть меньше, приводной (чарджер) приёмистей, но потери чуть больше, но это уже другая история, думаю, не для этого романа....
Мой ответ:
Такое справедливо только для автомобильных моторов, которые используются, большинство времени, на 15-30% мощности. Мы сравнивали одинаковые турбо-мотор и нагнетательный и получили на нагнетательном лучшую экономичность и теплонапряженность. Но это только когда мотор используется, преимущественно, на мощностях выше 50%, так что для авиации нагнетатель предпочтительнее турбины. Если кого заинтересует, могу объяснить, почему так.
Теперь изложу свои доводы:
При использовании турбины энергия на наддув совсем не безплатная. Повышается давление в выпускном коллекторе. Поршням приходится совершать работу по выталкиванию выхлопных газов. К-во остаточных газов в цилиндре растёт. Чтобы загнать необходимое к-во воздуха, приходится повышать наддув, что ещё больше поднимает к-во остаточных газов. Пока нагрузка невысокая, турбина выгоднее нагнетателя и все эти потери компенсируются улучшением наполнения.
А вот, на больших нагрузках, картина становится печальной. Противодавление на некоторых моторах может быть и 3 бара. Получается что в цилиндре, в момент открытия впускного клапана, давление может быть выше чем наддув. Тогда получается что сначала остаточные газы забрасывает во впуск, и только когда поршень опустится достаточно, начнётся наполнение. Такая "трансмиссия через выхлопные газы" становится достаточно затратной. И ещё эти газы повышают к-во тепла, передающегося в систему охлаждения.
С механическим нагнетателем, для получения аналогичной мощности, наддув требуется гораздо меньший. Можно использовать интеркуллер меньшего размера. Клапанам, особенно выхлопному, гораздо "прохладнее". В систему охлаждения отдаётся меньшая мощность. Выхлопная система меньше нагружена, как давлением, так и температурой. Трансимссия через приводной ремень, в таком случае, предпочтительнее, чем через выхлопные газы. Точные замеры провести не удалось, но на самых характерных для нас режимах, экономия по топливу была не ниже 15%, даже ближе к 20-и. Это данные по Субару. У этих моторов очень большая площадь поршня. Возможно, на других цифра будет меньше.
Изначально мы делали опыты на нагнетателе Рутс. Результат понравился, но система управления выходила довольно сложная. Перешли на нагнетатель, где используется холодная часть турбины, приводимая редуктором на трении (без зубьев). У него КПД выше, и при отказе, мотор становится просто атмосферным.
А, если что, развалившаяся крыльчатка просто застрянет в интеркуллере.
.....
