Конструкции тракторных газотурбинных двигателей - часть 2

  Главная      Учебники - Трактора     Сверхмощные тракторы сельскохозяйственного назначения (Л.Е. Агеев) - 1986 год

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  ..

 

 

Конструкции тракторных газотурбинных двигателей - часть 2

 

 

 

Несмотря на относительную простоту конструкции, малые значения массы, габаритов и ряд других весьма важных достоинств автотракторным одновальным ГТД до сих пор не уделялось достаточного внимания, поскольку не наметилась тенденция к преимущественному применению того или иного типа трансмиссии (кроме механической) перспективных автомобилей и тракторов (электрические, гидростатические, фрикционные и др., включая бесступенчатые и дифференциальные; у них положительные качества одновальных ГТД могли бы быть полностью реализованы). Поэтому остановимся кратко на двух «го схемах, представленных на рис. 3.6. Выбранные двигатели имеют центробежные компрессоры и центростремительную (а) или осевую (б) турбины, камеры сгорания, теплообменник и редукторы. Кроме того, они оборудованы системой топливо- и маслоподачи, а также системами воздухозабора и газоудаления. Степень повышения давления воздуха в компрессоре достигает 2,8—3. Номинальная мощность 76 кВт; частоты вращения двигателя лежат в пределах до 35 000 мин-1, а на выходном валу редуктора они находятся в диапазоне 2000—3500 мин-1; удельный расход топлива 290—300 г/(кВт-ч), степень регенерации 0,83. Используемый обычный цилиндрический редуктор имеет обгонную муфту (для обеспечения включения нагрузки при достижении определенных частот вращения) и гидромуфту (рис. 3.6, б), что исключает потребность в муфте сцепления. Масса двигателей 85-120 кг.

При применении современных трансмиссий (механических) перспективной является схема ГТД двухвального типа, в которой валы тяговой и компрессорной турбины обычно имеют только газодинамическую связь. Принципиальная схема двухвального ГТД с последовательным расположением компрессорной и тяговой турбин представлена на рис. 3.7. Воздух после очистки во входном устройстве поступает в компрессор К, где сжимается до давления 0,5—0,8 МПа и направляется в камеру сгорания, в которую форсункой Ф впрыскивается топливо. Газы с температурой 970...1150°С поступают в компрессорную турбину ТК, отдавая часть своей энергии для привода компрессора, расположенного на одном валу с его турбиной. Далее газы уже с тем-пературой 800...930°С направляются в ступень тяговой турбины, в которой они расширяются до атмосферного давления, отдавая при этом оставшуюся часть энергии. Вал тяговой турбины, соединенный через редуктор с колесами, приводит их во вращение.

Обобщенная характеристика двухвального ГТД представляет собой систему кривых, описывающих изменения мощности, удельного расхода и вращающего момента в зависимости от частоты вращения вала тяговой турбины (или выводного вала двигателя). Типичные характеристики двухвального автотракторного ГТД при работе в тяговых и тормозных режимах приведены на рис. 3.8. Изменения параметров в установившихся режимах получены при сохранении постоянной частоты вращения турбокомпрессора.

Нетрудно заметить, что коэффициент приспособляемости ГТД в 2—2,3 раза выше, чем у поршневого двигателя. ГТД с двухступен чатой коробкой передач на автомобиле заменяет поршневой двигатель с четырехступенчатой. У тракторов типа «Кировец» для обеспечения тех же тяговых и скоростных свойств, которые создаются дизелем ЯМЭ-238НБ (ЯМЗ-240Б) при 16-скоростной коробке, в случае двухвального ГТД достаточно коробки с 4 передачами. Торможение мобильных машин с ГТД обеспечивается включением заднего хода, что требует вращения тяговой турбины в противоположную сторону, т. е. против вытекающего из соплового аппарата газового потока, создающего тормозной момент. Недостаток такого способа торможения — дополнительный расход топлива и необходимость иметь в механизме

переключения муфту, способную поглотить кинетическую энергию вращающегося ротора тяговой турбины и связанных с ней деталей; его основное преимущество — простота.

В настоящее время широкую известность получили такие отечественные двухвальные автотракторные ГТД, как «Турбо» НАМИ-053, ГТД-350, ГТД-350Т, ГТД-Т701, двигатели типа ГАЗ-99 и ряд других. Все они выдержали испытания в дорожно-полевых условиях, и ведется работа над их дальнейшим усовершенствованием.

 

 

Рис. 3.7. Принципиальная конструктивная схема двухвального автотракторного ГТД без теплообменника с последовательным расположением компрессорной и тяговой турбин

 

 

 

 

 

 

 

 

рис. 3.9

 

 

 

 

содержание   ..  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  ..