Виды наддува дизелей

В зависимости от типа привода нагнетателей воздуха наддув судовых дизелей принято подразделять на механический, газотурбинный и комбинированный.

Рис. Компоновочные схемы дизельных двигателей с наддувом

а – механический наддув; б – газовый наддув с импульсной турбиной; в – комбинированный наддув; г – газовый наддув с изобарной турбиной; д – двухступенчатый комбинированный наддув; е – наддув с использованием подпоршневых полостей.

ГТ – газовая турбина; К – воздушный компрессор; ВО – воздухоохладитель; М - мультипликатор; ЭК – подкачивающий электрокомпрессор; В – забор воздуха из атмосферы; Г – выброс выхлопных газов.

В схемах наддува с механической связью (рис. а) компрессор приводится в действие непосредственно от коленчатого вала двигателя через мультипликатор. Основным недостатком схемы является то, что на привод компрессора затрачивается от 7 до 10% мощности, полученной в рабочих цилиндрах двигателя. Такая схема применяется в дизелях с низкой степенью наддува, а также в двухтактных дизелях без наддува.

Схема наддува с газовой связью (импульсная турбина) (рис. б). Продукты сгорания по коротким патрубкам направляются в импульсную газовую турбину. Недостатком по сравнению с механической схемой наддува является ухудшение пусковых качеств дизелей, так как в начальный момент пуска дизеля турбина не работает.

Схема наддува с комбинированной связью (рис. в). Турбоагрегат частично снимает мощность с коленчатого вала двигателя, а частично – с вала импульсной газовой турбины. На мощностях близких к номинальной , работа турбокомпрессора обеспечивается только за счет мощности, вырабатываемой газовой турбиной. Данная схема обеспечивает хорошие пусковые качества дизеля.

Схема с изобарным наддувом (рис. г). Отработавшие газы из цилиндров поступают в выпускной коллектор, где выравнивается поле скоростей и давлений. При работе на малых нагрузках турбокомпрессор не обеспечивает требуемый расход воздуха. На этих режимах дополнительно включаются в работу электроприводные компрессоры, специально установленные на дизеле.

Схема двухступенчатого комбинированного наддува (рис. д). Продукты сгорания от цилиндров дизеля сначала поступают на импульсную газовую турбину, а затем в выхлопной коллектор дизеля, где происходит выравнивание давления газов. Из выхлопного коллектора продукты сгорания поступают на лопатки изобарной газовой турбины. Такие схемы используют при высокой степени наддува.

Схема наддува с использованием подпоршневых полостей (рис. а). В малооборотных дизелях в качестве приводного компрессора нередко используют подпоршневые полости цилиндров, где дополнительно сжимается.