Эффективность эжекционного охлаждения наддувочного воздуха и особенности ее экспериментальной оценки

Abstract

Для повышения мощности и топливной экономичности двигателей внутреннего сго-рания необходимо достижение высоких степеней эффективности и совершенства конструкции основных его систем. Одним из способов повышения мощности является газотурбинный наддув с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха. Среди систем промежуточного охлаждения наддувочного воздуха наименее изучена система эжекционного охлаждения. В целях совершенствования конструкции двигателя проанализированы функциональные и конструктивные особенности системы эжекционного охлаждения наддувочного воздуха в двигателе внутреннего сгорания с наддувом. Приведено оценочное сравнение исследуемой системы с традиционными системами охлаждения наддувочного воздуха, рассмотрены и обоснованы достоинства предлагаемой системы. Дано подробное описание устройства и принципа работы разрабатываемой системы эжекционного охлаждения. Сформулированы задачи и программа экспериментального исследования и определения эффективности эжекционной системы охлаждения наддувочного воздуха. Разработана схема установки для экспериментального определения эффективности предлагаемой системы охлаждения наддувочного воздуха. Определены необходимые измеряемые параметры для анализа газодинамических явлений в системе эжекционного охлаждения в процессе экспериментального исследования, подобрана необходимая измерительная и регистрирующая аппаратура. Эффективность системы эжекционного охлаждения оценивается комплексом параметров: коэффициентом эжекции, КПД эжектора и тепловой эффективностью охладителя, которые зависят от режима работы двигателя. Выбраны места установки датчиков для измерения давления, температуры и расходов газовых потоков. Установлены пределы измерения исследуемых параметров для выбранных датчиков. Приведены методика и расчетные зависимости для экспериментальной оценки эффективности эжектора, охладителя наддувочного воздуха и эжекционной системы охлаждения наддувочного воздуха в целом. Определены этапы обработки получаемых экспериментальных данных. Разработанные методика и схема установки позволяют экспериментально оценить эффективность системы эжекционного охлаждения наддувочного воздуха и определить с достаточной степенью точности наилучшие режимы работы данной системы. To increase the power and fuel economy of internal combustion engines is necessary to achieve high degrees of efficiency and perfection of design of major it systems. One way to increase capacity is turbocharged with intermediate cooling of charging air. Among the systems the intermediate cooling of charge air is the least studied system ejection cooling. In order to improve engine design analyzed the functional and design features of the ejection system, cooling of charge air in an internal combustion engine with a supercharger. These estimates compare the studied system with traditional systems-air cooling, are considered and proved the advantages of the proposed system. The detailed description of the device and principle of operation ofa software system ejection cooling. Defined objectives and program of the pilot study and determining the efficiency of extraction system-air cooling. The scheme of installation for the experimental determination of the effectiveness of the proposed system-air cooling. Define the required parameters for the analysis of gas-dynamic phenomena in the system of suction jet cooling during the pilot study, matched with the necessary measuring and recording equipment. The effectiveness of the system ejection-type cooling is assessed by the complex of parameters: the coefficient of ejection, ejector efficiency and thermal efficiency of the cooler, depending on the mode of operation of the engine. The selected places of installation of sensors for measuring pressure, temperature and flow gas streams. The limits to measurements of the parameters for the selected sensors. The methodology and calculated dependences to the experimental evaluation of the efficiency of the ejector, the charge-air cooler and induction system cooling Nadu exhibition of the air in General. The stages of processing of obtained experimental data. Developed methodology and scheme of the setup allows to experimentally evaluate the effectiveness of the ejection system-air cooling and to determine with a reasonable degree of accuracy the best modes of the system.