Un motor cu turbină cu gaz - este o centrală termică, care își desfășoară activitatea pe principiul energiei termice în reorganizarea mecanică.
Mai jos considerăm în detaliu modul în care motorul turbinei și aparatul său, varietatea, avantaje și dezavantaje.
Caracteristicile motoarelor tip turbină cu gaz
Astăzi, cel mai larg acest tip de motoare utilizate pentru aeronave. Din păcate, din cauza caracteristicilor dispozitivului, acestea nu pot fi folosite pentru mașinile obișnuite.
Comparativ cu alte unități ale motorului cu ardere internă cu turbină are o densitate maximă de putere, care este avantajul său principal. În plus, un astfel de motor capabil să funcționeze nu numai benzină, dar și în multe alte tipuri de combustibil lichid. De obicei, ruleaza pe kerosen sau motorină.
Turbina și motorul cu piston, care sunt setate la „legkovushkah“ din cauza combustibilului de ardere altera energia chimică a combustibilului în energie termică și apoi la solicitările mecanice.
Dar procesul în aceste unități este ușor diferită. In aceasta și în celălalt motor se realizează mai întâi gard (adică, fluxul de aer intră în motor), apoi o compresie și injecție de combustibil, apoi ansamblul de combustibil este iluminat astfel în mare măsură se extinde și ca urmare, este eliberat în atmosferă.
Diferența este că în aparatul turbinei cu gaz totul are loc într-o singură dată, dar în diferite părți ale unității. Pistonul se face tot la un moment dat, dar în ordine.
Trecând prin motorul turbinei, aerul este comprimat în volum și, astfel, crește presiunea în aproape patruzeci de ori.
Singura mișcare din turbina se rotește, în timp ce celelalte unități din motorul cu combustie internă, în plus față de rotația mișcării arborelui cotit și pistonul are loc.
Eficiența și puterea motorului cu turbină cu gaz este mai mare decât cea a pistonului, în ciuda faptului că greutatea și dimensiunile mai puțin.
Pentru a conserva turbina cu gaz a consumului de combustibil, echipat cu un schimbător de căldură - disc ceramic, care funcționează motorul cu o viteză mică.
Proiectarea și funcționarea unității
Prin proiectarea, motorul nu este foarte complex, este reprezentat de o cameră de ardere, în care duzele de aer și dopuri care sunt necesare pentru furnizarea de extracție a combustibilului și încărcare prin scânteie. Compresor echipat cu arborele, împreună cu roata, cu lame speciale.
În plus față de acest motor este compus din componente, cum ar fi - portul cutie de viteze de intrare, un schimbător de căldură, un ac, un difuzor și o conductă de evacuare.
În timpul rotației arborelui compresorului, fluxul de aer care intră prin canalul de admisie, este capturat de lame. După creșterea vitezei compresorului la cinci sute de metri pe secundă, este pompat în difuzor. Viteza aerului la ieșirea din difuzor este redusă, dar presiunea este crescută. Fluxul de aer se transformă apoi într-un schimbător de căldură, unde este încălzit de gazele de eșapament, iar apoi aerul este alimentat în camera de ardere.
Împreună cu el acolo devine combustibil, care este pulverizată prin duze. După ce combustibilul este amestecat cu aerul creează un amestec aer-combustibil, care se aprinde din cauza unei scântei produse de la bujie. Presiunea din camera, astfel, începe să crească, iar roata turbinei este antrenată datorită gazelor izbesc paletelor rotorului.
În cele din urmă o roată de transmisie a cuplului la mașinile de transmisie, iar gazele de ardere sunt emise în atmosferă.
Pro și contra ale motorului
Turbina cu gaz sub formă de abur, se dezvoltă o mare viteză, permițându-i să câștige putere bună, în ciuda dimensiunilor sale compacte.
turbina Răcit este un foarte simplu și eficient, aceasta nu are nevoie de dispozitive suplimentare. Ea nu are elementele de fricțiune și care poartă destul de un pic, din cauza căreia motorul este capabil să funcționeze în mod fiabil și pentru o lungă perioadă de timp, fără o pauză.
Dezavantajul principal al acestor unități este faptul că costul materialelor din care sunt realizate este destul de mare. Prețul repararea motoarelor tip turbină cu gaz, de asemenea, considerabil. Dar, în ciuda acestui fapt, ele sunt în mod constant îmbunătățite și dezvoltate în multe țări, inclusiv propria noastră.
Turbina cu gaz nu este montat pe autoturisme, în primul rând datorită nevoii constante de a limita temperatura gazului, care sunt aplicate paletelor turbinei. Prin urmare, aparatul este redus eficiența și creșterea consumului de combustibil.
Astăzi a inventat unele metode care îmbunătățesc eficiența motoarelor cu turbină, de exemplu, prin răcirea cuitele sau aplicarea gazelor de evacuare a căldurii pentru a încălzi fluxul de aer care intră în camera. Prin urmare, este posibil ca, după un timp dezvoltatorii vor fi capabili de a crea un motor eficient din punct de combustibil pentru masina cu mâinile lor.
Printre principalele avantaje ale aparatului pot fi, de asemenea distinge:
Forme de motoare cu turbină cu gaz
Conform structurii lor, aceste unități sunt împărțite în patru tipuri. Primul dintre acestea este un turboreactor, ea cea mai mare parte instalat pe avioane militare, cu viteză mare. Principiul de funcționare este faptul că gazele de ieșire la mare viteză de la motor, prin duza, împingând planul înainte.
Un alt tip - turbinovintovoy. dispozitivul său diferă de prima prin faptul că are o altă secțiune a turbinei. Această turbină este compus dintr-o serie de lame care ridica energia din gazul rezidual, care trece prin compresor și turbina de rotație a elicei astfel realizată.
Șurubul poate fi localizat în partea din spate a mașinii, și în față. Gazele de evacuare sunt evacuate prin conductele de evacuare. Astfel de aparate cu jet echipat pe aeronava zboară la viteză mică și la altitudine joasă.
Al treilea tip - exhaustor, care este similar în design-ul la motorul precedent, dar are secțiunea turbinei 2a ia energie din gazele nu este pe deplin și astfel de motoare, astfel, de asemenea, țevi de eșapament.
Caracteristica principală a acestui motor este faptul că ventilatorul într-o carcasă interioară, funcționează pe turbina de joasă presiune. Prin urmare, motorul este numit, de asemenea, 2-contur ca fluxul de aer trece prin ansamblul, care conturul interior și conturul exterior prin ei necesară numai pentru direcția de curgere a aerului, care împinge înainte motorul.
Cele mai multe aeronave sunt echipate cu cele mai noi motoare turbopropulsoare exact. Acestea funcționează în mod eficient la mare altitudine si sunt economice.
Ultimul tip - turboexhaustor. Scheme și aparate de acest tip motor cu turbină cu gaz este aproape la fel ca și cea a motorului anterior, dar din arborele său, care este cuplat la o turbină acționată practic toate. Cel mai adesea nu este instalat în elicoptere, și chiar și pe tancuri moderne.
Și mici dimensiuni motor cu două pistoane
Cel mai frecvent motorul cu doi arbori echipate cu un schimbător de căldură. În comparație cu unitățile în care toate arborele 1, astfel de dispozitive mai eficiente și puternice. Puțul 2 este echipat cu un motor cu turbină, dintre care unul este proiectat pentru actionarea compresorului si una pentru axele de conducere.
O astfel de unitate oferă performanțe dinamice mașină bună și reduce numărul de unelte în transmisie.
Există, de asemenea, motoare de dimensiuni mici, cu turbină cu gaz. Ele constau dintr-un compresor, un schimbător de căldură aer-gaz, camera de ardere și două turbine, una situată într-o singură carcasă, cu colector de gaz.
motoare cu turbină cu gaz de dimensiuni mici sunt utilizate în principal în avioane și elicoptere, care se deplasează pe distanțe lungi, precum și dispozitive aeriene fără pilot și APU.
Agregatul cu generatorul de piston liber
Până în prezent, unități de acest tip sunt cele mai promițătoare pentru mașină. Dispozitiv de motor reprezentat de blocul care conectează compresorul cu piston și motor diesel în doi timpi. În mijloc este un cilindru având două pistoane unite între ele printr-un dispozitiv special.
de lucru a motorului începe cu faptul că aerul este comprimat într-o convergență a pistoanelor și are loc aprinderea combustibilului. Gazele formate prin amestecul ars, ele contribuie la divergenta pistoanelor la o temperatură ridicată. Apoi, gazele ele însele în gaz de colectare. Datorită fantelor de suflare în cilindru cade aer de prindere, ajutând pentru a goli mașina de gazele de eșapament. Apoi, ciclul începe din nou.