Принцип действия газотурбинных автомобильных двигателей

Схема газотурбинного автомобильного двигателя показана на рис. 14. Через входной патрубок / в компрессор двигателя поступает воздух. Попадая на лопатки вращающегося с большой угловой скоростью колеса 2 компрессора, воздух движется вдоль лопаток и на выходе из них приобретает очень большую скорость (400—500 м/с). В диффузоре 3 с постепенно увеличивающимся сечением скорость воздуха уменьшается, а давление возрастает. В теплообменнике 4 воздух, соприкасаясь с его горячими деталями, нагревается и поступает в камеру сгорания 7, в которую через форсунку 5 непрерывно впрыскивается топливо, воспламеняемое свечой зажигания 6. Из камеры сгорания горячие газы поступают в направляющий сопловой аппарат 8, где скорость газов увеличивается, а их давление понижается. Газы, выходящие из направляющего аппарата, воздействуют на лопатки 9 колеса 10 турбины, приводя его во вращение.
Для уменьшения угловой скорости вала, достигающей 5250 рад/с, момент от вала газотурбинного двигателя передается на трансмиссию автомобиля через редуктор 11. Выходящие из турбины газы проходят через теплообменник 4, отдавая часть своего тепла поступающему в камеру сгорания воздуху, после чего выбрасываются в атмосферу. Как видно из изложенного, деталью газотурбинного двигателя, непрерывно воспринимающей энергию газов, является колесо турбины, совершающее только вращательное движение. Отсутствие вспомогательных ходов и непрерывность рабочего процесса позволяют получить большие мощности при небольших размерах газовых турбин, а отсутствие кривошипно-шатунного механизма исключает по сравнению с. поршневыми двигателями неравномерность вращения вала. Автомобильные газотурбинные двигатели имеют и другие преимущества перед поршневыми: благоприятное изменение крутящего момента, могут работать на любом жидком или газообразном топливе, легко пускаются при низких температурах, их продукты сгорания менее токсичны. Основными недостатками газотурбинных автомобильных двигателей являются сложность и высокая стоимость их производства, а при отсутствии теплообменника — низкая экономичность. Экономичный и сравнительно недорогостоящий газотурбинный двигатель целесообразно применять только тогда, когда его мощность будет не менее 150 кВт. Поэтому область применения газовых турбин ограничивается автомобилями большой грузоподъемности.

Рис. 14. Схема газотурбинного двигателя

Date: 2015-10-18; view: 450; Нарушение авторских прав