Какое масло можно залить в компрессор: Можно ли залить автомобильное масло в компрессор

Но тщательный анализ сопроводительной технической документации к компрессорам и  имеющегося мирового опыта сервиса и ремонта современных компрессоров показывает, что:
а) достаточно редко причиной повышенного уноса масла является сам сепаратор
б) «неработающий» сепаратор — это следствие, а не причина, в большинстве случаев.

Основные причины отказов сепаратора компрессора:

1) Слишком короткая дренажная трубка отвода масла
дренажная трубка не достигает внутренней чаши основания сепаратора.
Результат: повышенный  унос масла

2) Слишком длинная дренажная трубка отвода масла
Конец трубки дренажной линии упирается вплотную к основанию чаши сепаратора и и либо полностью препятствует отсасыванию масла, или улавливается совсем малое его количество. Зазор, рекомендуемый изготовителями компрессоров, как правило, составляет от 1 до 2 мм, или делается специальный срез под углом конца дренажной трубки.
Результат: повышенный  унос масла

3) Дренажная  линия, забитая грязью
Результат: повышенный  унос масла

4) Забился грязью фильтр дренажной линии

Некоторые модели компрессоров оснащены небольшим сетчатым фильтром из нержавеющей стали, устанавливаемые в какой-либо точке линии дренажа, которую необходимо регулярно чистить. Если не очистить (или не заменить на новый) фильтр,  он блокирует отвод масла из сепаратора в винтовой блок.

Результат: повышенный  унос масла.

5) Дренажная трубка имеет трещины / повреждения

Это приводит к поглощению ею атмосферного воздуха, и недостаточно, или совсем не выводить масло из сепаратора.
Результат: повышенный  унос масла.

6) Дренажная трубка помята
Это ограничивает ее эффективность и не позволяет удалить достаточное количество масла.
Результат: повышенный  унос масла.

7) Повреждение дренажной линии из-за неправильного обращения
Будьте осторожны, чтобы не перегнуть трубку при снятии крышки сосуда маслоотделителя и его установки ее на пол. Погнутая трубка не сможет удалить масло из сепаратора.
Результат: повышенный  унос масла.

8) Прочистите наконечник трубопровода на крышке сосуда маслоотделителя
Если наконечник не образует плотного уплотнения, воздух, а не масло, будет всасываться линией продувки.
Результат: повышенный  унос масла
9) Ограничивающее отверстие для линии продувки
Некоторые, но не все, компрессоры имеют специальные ограничивающие отверстия (жиклеры) и диафрагмы, установленные в определенной точке дренажной линии. Это — маленькие предметы, и в тёмных компрессорных помещениях при разборке дренажной линии можно нечаянно их сбросить или потерять.

10) Неправильный подбор дренажного клапана
Для компрессоров даже одного и того-же производителя, для разных моделей  применяются дренажные трубки и клапаны разного диаметра. Те трубки, у кого меньше внутренний диаметр, будут меньше отсасывать масло, чем те, у которых внутренний диаметр больше.

В современных компрессорах все более популярными становятся дренажные клапаны-глазки, которые позволяют визуально определить происходит-ли отсос масла после сепаратора обратно в винтовой блок.
Внутри клапана имеется сетчатый фильтр и небольшой шарик, который пропускает масло-воздушную смесь только в одном направлении. По своей сути это обратный клапан.
Для разных по производительности компрессоров устанавливются клапаны с разными диаметрами пропускных отверстий (см.фото).

Основные типоразмеры (диаметры отверстий в мм) дренажных клапанов-глазков:
0,6 мм — Fini Cube SD10 — 1000 л мин
0,7 мм — Remeza ВК15 — 20 — 1400 л — 2150 в мин
0,9 мм — Remeza ВК30 — 3500 л в мин
1,0 мм — Fini BSC2008 —  2040 л в мин
1,2 мм — Remeza ВК40 (2 шт на 8 бар, 1 шт на 10 бар) — 6000 л в мин
1,2 мм — Remeza ВК75 — 100 — 2 шт (тк 2 сепаратора) — 8500 — 12800 л в мин

Если не очистить (или не заменить на новый) сетчатый фильтр внутри такого клапана, он блокирует отвод масла из сепаратора в винтовой блок.
Также не забывайте правильно устанавливать клапан по направлению стрелки на его корпусе (по потоку масла).
Результат: более повышенный  унос масла.

11) Линия многоканального отвода масла
Некоторые модели компрессоров имеют две линии продувки с встроенными  мелкими фильтрами из спеченной бронзы . Когда один фильтр блокируется, его часто
удаляют, что создает дисбаланс давления между линиями продувки, что приводит к уносу масла. Примечание: если фильтры заменяются пластинами с отверстиями,
то оба отверстия должны быть одного диаметра.
Результат: повышенный  унос масла и загрязнение сепаратора, если давление в таких дренажных линиях не одинаковое.

12) дренажная трубка неправильно подключена
После неправильного ремонта компрессора выпускной конец дренажной трубки  может быть присоединен к винтовому блоку по ошибке не со стороны всасывания, а со стороны подачи сжатого воздуха. Усугублением такой ошибки может быть наличие в линии обратного клапана.
Результат: повышенный  унос масла.

13) Шлак, пыль, грязь или другие частицы в масляном контуре
Обычно воздушный фильтр компрессора имеет 25-микронный порог пропускания частиц, масляный фильтр 10 микрон и воздушно-масляный сепаратор пропускает частицы размером 3 мкм. В сильно загрязненной окружающей среде из-за тонкости фильтрующего материала сепаратора он становится приемником для частиц, не захваченных воздушным или масляным фильтром и сепаратор засорится.
Результат: быстрое увеличение перепада давления может привести к имплозии (внутреннему взрыву) сепаратора.

14) Хранение и обращение с новым маслом
Масло следует хранить вдали от источников промышленного загрязнения. Дозирующее оборудование (воронка и канистры) должны быть чистыми. Частично опорожненные канистры не должны загрязняться. Загрязнение нового масла блокирует сепаратор.
Результат: высокое дифференциальное давление.

15) Пенообразующее масло
Масло, которое имеет тенденцию к пенообразованию или нормальное компрессорное масло, которое пенообразуется по какой-то другой причине, заставляет излишек масла проходить через сепаратор. Вспенивание делает сепаратор перенасыщенным маслом и он имеет более высокий перепад давления.
Результат: повышенный  унос масла и повышенноый перепад давления

16) Смешанные масла
Это часто происходит по ошибке и может также возникать при переходе от одной марки масла к другой, когда не все исходное масло сливается с компрессора. На некоторых компрессорах имеется до 5 точек слива! Сливать только из сосуда маслоотделителя и маслоохладителя, безусловно, недостаточно для моделей где имеются точки слива масла в редукторном винтовом блоке, обратном клапане и масляном запорном клапане. Смешение масел вызывает вспенивание (и часто приводят к поломкам). Избегайте
использования одной и той же воронки и канистр для различных масел.
В результате: повышенный  унос масла вплоть до блокировки сепаратора

17) Смешанные масла одного производителя. Производители некоторых компрессоров продают различные фирменные масла для своих стационарных и мобильных
компрессоров. Если они смешиваются по ошибке, при дозаправке или по другой причине, произойдет вспенивание.
Результат: повышенный  унос масла.

18) Испорченное масло
Новое масло даже правильного типа и вязкости может быть химически изменено в проржавевших канистрах или бочках, что приводит к его вспениванию.
Результат: повышенный унос, чрезмерное и быстрое повышение дифференциального давления.

19) Неправильно подобранное масло
блокирует сепаратор или проходит через сепаратор в неконтролируемом объеме.
Результат: быстрое повышение дифференциального давления,
приводящее к сжатию сепаратора или уносу масла.

20) Компрессор слишком много заполнен маслом.
Это уменьшает расстояние между верхней частью уровня масла и нижней частью сепаратора.
Результат: повышенный  унос масла.

21) Положение указателя уровня масла
В некоторых моделях компрессоров можно по ошибке установить смотровое окно «вверх ногами». В таких случаях маркировка на смотровом стекле будет находиться в неправильном положении, и компрессор будет переполнен маслом.
Результат: повышенный  унос масла

22) Уровень масла — смотровое стекло
Если смотровое стекло заполнено маслом на всю его высоту-длину, то компрессор также переполнен маслом. Это обычное явление с мобильными компрессорами.
Результат: повышенный  унос масла.

23) Мобильный компрессор — угол наклона во время работы
Все компрессоры сконструированы для работы в горизонтальном положении. Некоторые производители допускают рабочий угол до 15 градусов (например морские установки или мобильные). Необходимо следить за тем, чтобы максимальный угол наклона, рекомендованный заводом-изготовителем не превышался.
Это не только негативно повлияет на срок службы дизельного двигателя, но также может привести к увеличению уноса масла.

24)  Синтетическое масло, используемое в компрессорах, ранее работавших на минеральном масле.
Суперсинтетика и другие синтетические масла оказывают очищающее действие
на компрессоры, ранее использовавшие минеральное масло (включая фирменные специализированные масла для винтовых и пластинчатых компрессоров на основе
минеральных масел). Очищающий эффект синтетики быстро образует осадок, который блокирует как масляный фильтр, так и сепаратор. Обратитесь за консультацией к
процедуре промывки, начальному и последующему интервалу смены фильтров и так далее от поставщика синтетического масла до смены типа масла в компрессоре. Например,
возможно, будет целесообразно заменить масляный фильтр через 100 и 250 часов после первого заполнения синтетическими материалами, а затем вернуться к стандартным
интервалам замены. Также может быть целесообразным не менять сепаратор при первоначальной заливке синтетическими, а через 100 или 250 часов, так как в
любом случае сепаратор будет заблокирован отложениями. Это позволит сэкономить затраты на покупку еще одного сепаратора (но это при условии, что поставщик синтетических масел удостоверился в том, что остаточное минеральное масло в сепараторе не будет оказывать неблагоприятного воздействия на синтетическую жидкость).
В результате получается: блокированный сепаратор, в некоторых случаях — сплющенный сепаратор.

25)  Использование неправильного синтетического масла в роторных компрессорах, предназначенного для поршневых компрессоров вызывает образование осадка.
Как правило, винтовые компрессоры с масляным впрыском используют масло вязкости марки 46, в то время как поршневые и пластинчатые компрессоры обычно используют вязкость класса 100. Результат: увеличение перепада давления, приводящего к заблокированному сепаратору.

26) Использование правильного синтетического масла
Однажды был зафиксирован случай необъяснимого явления с резким износом синтетического масла в компрессоре. Несмотря на преимущества синтетики во всех отношениях в сравнении с минеральным маслом и несмотря на постоянные лабораторные испытания образцов масла у клиента росло число заблокированных сепараторов.
Масло было рассчитано на интервал замены через 8000 часов, образцы подвергались лабораторному тестированию каждые 1000 часов, масляный фильтр менялся каждые 2000 часов. Первоначальный (установленный на заводе) сепаратор был заменен на новый. Срок службы сепаратора с новым маслом обычно рассчитан на 4000 ч, но он загрязнялся раньше этого срока и цикл повторялся. Все сепараторы были оригинальные и получены от производителя компрессора… Позднее, когда конечный пользователь намеренно пытался скрыть информацию, стало известно, что атмосфера была загрязнена неизвестными бактериями, которые отрицательно повлияли на минеральное масло в соседних компрессорах другого производства, но без видимого влияния на синтетическую смазку. Возможно, был еще один неизвестный внешний фактор.

27) Интервал замены масла
Не возможно переоценить важность интервала замены масла. Рекомендованный производителем компрессор интервал замены не должен быть превышен. Фактически, когда происходят повышенные рабочие температуры или работа производится в запыленных и загрязненных средах или там, где имеются газообразные загрязнители, масло следует менять с более короткими интервалами, чем рекомендуется в чистых условиях. Например, срок службы минерального масла сокращается наполовину при работе при температуре 110 ºC. Особенно к этому чувствительны пластинчатые компрессоры, изношенное и грязное масло блокирует сепаратор.
Результат: высокое дифференциальное давление и уменьшенный ресурс сепаратора.

28) Образцы масла.
Прежде, чем брать пробу масла для анализа необходимо слить от 2 до 3 литров масла из маслоохладителя или маслоотделителя. Масло в сливном шланге не циркулирует в компрессоре, поэтому анализ будет неточным. Образец должен быть взят в течение 10 минут после остановки компрессора.
Результат: по мере того как сепаратор и масляный фильтр блокируются загрязненным маслом, увеличивается дифференциальное давление. Также рекомендуется
анализировать новые поставки масла, чтобы сравнить их со стандартной спецификацией поставщиков.

29) Рабочая температура
Вращающиеся компрессоры, работающие на синтетическом масле, работают при температуре примерно на 10ºС ниже, чем при использовании минерального масла. Чем выше рабочая температура, тем выше уносится масло.
Результат: более короткий срок службы сепаратора и более повышенный  унос масла
при высокой рабочей температуре.

30) Конденсат
В масляной системе накопление конденсированной воды в компрессорной смазочной системе загрязняет и ускоряет разложение масла, что приводит к блокировке сепаратора. Нарастание конденсата особенно заметно в жарких и влажных прибрежных зонах (например с морским климатом) при частичной загрузке компрессора или при отсутствии загрузки.
Результат: увеличение перепада давления в блокированном сепараторе.

31)  Звуковое отверстие на выходе сжатого воздуха из  сосуда маслоотделителя на некоторых моделях компрессоров и при определенных обстоятельствах приводит к появлению высокого перепада давления — даже при запуске с новым сепаратором.
Результат: резкое появление высокого дифференциального давления.

32)  Брызгозащитная плита в сосуде маслоотделителя
В зависимости от конструкции некоторые модели компрессоров имеют брызгозащитные или каплеотбойные плиты / щитки, как неотъемлемые части сепаратора или встроенные в сепаратор. Их нельзя удалять.
Результат: повышенный  унос масла и / или преждевременный отказ сепаратора, если каплеотбойник неправильно установлен или опущен слишком низко.

33) Установка клапана минимального давления

В некоторых моделях компрессоров было замечено, что масло уносится, когда компрессор работает даже при нормальном рабочем давлении. При повышении порога открывания клапана минимального давления с 3 бар до 5,8 бар унос масла прекращается.
Результат: повышенный  степень уноса масла в некоторых моделях при слишком низком заданном давлении открывания клапана минимального давления.

34) Длительные периоды холостого хода.
Это часто бывает, например при использовании мобильных компрессоров и стационарных компрессоров с длительными периодами нагрузки, приводящими к перенасыщению сепаратора маслом.
Результат: повышенный  кратковременный уноса масла на короткий период, когда компрессор входит в режим нагрузки.

35)  Длительные периоды нагрузки
В случаях, когда расход сжатого воздуха настолько высок, что компрессор не в состоянии поддерживать в нормальном режиме рабочее давление (например, манометрическое давление находится в пределах от 3 до 5,5 бар) через короткое время около 15 мин будет замечено, что имеется унос масла. После того, как компрессор начнет работать при нормальном рабочем давлении, унос масла прекратится.
Результат: повышенный унос масла при слишком низком рабочем давлении компрессора.

36. Вибрация / гармоники / кавитация масла — центробежные сепараторы
Нельзя использовать в роторных винтовых компрессорах мощностью 37 кВт и более
сепараторов воздушно-масляного вкручиваемого типа «spin-on». Причиной этого является вибрация самого сепаратора в некоторых случаях приводящая к разрыву его оболочки.
Поскольку в вкручиваемом сепараторе нет движущихся частей, то причиной этого является внешнее воздействие. Современные сепараторы учитывают это явление.  Такой эффект не был замечен при использовании ротационных пластинчатых компрессоров.

37)  Воздухораспределительные устройства.
Некоторые пневмопотребители, такие, например, как кузнечные молотки, резко и с перерывами потребляют значительные объемы воздуха.
Это приводит к тому, что сепаратор становится перенасыщенным маслом и это может привести к разрыву сепаратора (а в течение длительного времени и к поломке клапана минимального давления).
Результат: высокий уровень уноса масла, разрушение или разрыв сепаратора.

38) Рабочие — изолирующие клапаны
Создание быстрого перепада давления путем слишком быстрого открытия выпускного клапана может привести к взрыву или разрыву сепаратора.
В результате: повышенный  унос масла или крупный разлив масла .

39) Эксплуатация  — остановка компрессора.
Нужно использовать для выключения компрессора только кнопку остановки на панели управления компрессором. Для большинства компрессоров, остановка производится с задержкой в ​​30 секунд, позволяющая компрессору сначала разгружаться, а затем частично снизить давление сжатого воздуха в баке сепаратора воздуха / масла. Когда компрессор выключен с помощью кнопки аварийного останова сепаратор будет затоплен мслом.

Результат:высокий уровень уноса масла, сплющенный или разрушенный сепаратор.

40) Сбой электропитания.
Это будет иметь тот же эффект, что и описанный выше но на работающем компрессоре.

41) Испытание системы регулирования на неработающих компрессорах
Быстрое открытие и закрытие выпускного вентиля сжатого воздуха приведут к насыщению (или в худшем случае — разрыву) сепаратора.
Результат: повышенный  унос масла.

42)  Заземление — обязательное
Сепараторы, спроектированные с заземлением, но неправильно заземленные в «полевых» условиях, могут привести к внутренней вспышке и возгоранию.
Результат: сгоревший сепаратор, сажа (толстое зерно) в резервуаре сепаратора и, возможно, другие механические повреждения.

43) Заземление — необязательно.
Некоторые роторно-пластинчатые компрессоры в стандартном исполнении не имеют заземления. Проблем с их алюминиевыми корпусами не возникает, но вспышки могут возникать в компрессорах с корпусом из чугуна.
В результате: если не заземлить, можно ожидать выгорания сепаратора в чугунном корпусе
роторно-пластинчатого  компрессора. Сепараторы с уплотнительным кольцом предпочтительнее, чем уплотнительные кольца. Для обеспечения правильной установки уплотнительных колец требуется больше усилий, чтобы избежать уноса масла.

44) Неправильный сепаратор
В некоторых случаях может быть использован неправильный сепаратор. Например, два сепаратора имеют одинаковые размеры, но один из которых имеет правильную конструкцию для конкретной модели компрессора, а другой — нет. Неправильная конструкция влияет на характеристики потока воздушно-масляной смеси после входа в резервуар сепаратора и вызывает загрязнение сепараторного элемента маслом.
Результат: повышенный  унос масла и высокое дифференциальное давление.

45) Неправильная емкость сепаратора.
В сборе с сосудом маслоотделителя он становится недостаточного размера.
Результат: повышенный унос масла.

46) Измерение дифференциального давления сепаратора
Это можно измерить только, когда компрессор находится в режиме нагрузки. Он не должен превышать 1 бар. Перепад давления равен нулю в режиме холостого хода, так что состояние сепаратора не возможно будет определить.

47) Срок службы сепаратора  / модель компрессора
Часто отдельный сепаратор подходит для целой серии моделей компрессоров. В идентичных условиях срок службы сепаратора больше в меньшей модели, чем в более крупной модели. Например, срок службы разделителя в GA8-08 будет больше, чем в GA14-08. Аналогично, срок службы будет больше в ML90, чем в ML150 и т.д…

48) Срок службы сепаратора / компактность компрессора.
В зависимости от стоимости продукции, сокращения монтажного пространства, а в некоторых случаях, установки рефрижераторного осушителя внутри корпуса компрессора наблюдается тенденция к увеличению использования конструкторами меньших по размерам сепараторов. Это означает, что физически меньшие сепараторы используются в поздних моделях компрессоров, чем в компрессорах той же мощности прошлых лет.
Пропускная способность сепаратора определяется его площадью поверхности. При одном и том же потоке воздуха физически меньший сепаратор имеет более короткий
срок службы. Что и происходит в «полевых» условиях работы некоторых компактных конструкций.
Результат: сокращение срока службы сепараторов в «компактных» по сравнению с предыдущими моделями компрессоров с одинаковой пропускной способностью.

49)  Загрязнение окружающей среды — аммиак.
Некоторые сепараторы снабжены наружной оболочкой, которая, как правило, разрушается при воздействии определенных загрязняющих веществ и засоряет внутреннюю фильтрующую среду сепаратора. Аналогично, загрязняющие вещества могут разрушать слои такой среды.
Результат: высокое перепад давления или повышенный  унос масла.

50) Загрязнение окружающей среды — агрессивные / коррозионные химикаты и  чистящие жидкости
Агрессивные химические пары, попадающие в компрессор, вызывают ухудшение и разрушение фильтрующих материалов.
Выбросы из аммиака и жидкостей на основе хлора, используемых для очистки компрессорных помещений, попадают в компрессор, что приводит к разложению масла и закупорке сепаратора.
Результатом является повышенный  унос масла.

51) Другие случаи взрывов / вспышек
Насколько нам известно, в компрессорах, которые не используют медные и латунные компоненты, — маслопроводы, подшипниковые сепараторы и т. д… взрывы не были не наблюдались.
Взрыв при запуске, обычно в холодное утро, происходит из-за увеличения вязкости масла, препятствующего поступлению масла в воздушный контур, где температура резко возрастает в течение нескольких оборотов винтовой пары.
При запуске может произойти взрыв / внезапный пожар если выпускной воздушный клапан закрыт, а система регулирования слишком слабая, чтобы отключить нагрузку компрессора. Обычно этому явлению подвержены более крупные компрессоры.
Также такой взрыв может быть во время работы с повышенной рабочей температурой из-за низкого уровня масла или воздуха, ограниченного всасывающим воздушным фильтром, или увеличение перепада давления, или из-за неисправного масляного термостатического клапана. В некоторых моделях засорение масляных фильтров может заблокировать поступление масла к редуктору винтовой пары, когда компрессор не загружен, что вызывает внезапный пожар или ухудшает работу компрессора.
Результат: сгоревший сепаратор не является причиной взрыва. Было отмечено, что суперсинтетические смазки значительно снижают частоту взрывов и внезапных пожаров.

Анализ «сбоев» сепаратора (для моделей с сепараторами погружного «шляпного» типа)

Путем несложной диагностики можно определить причину неисправности и состояние сепаратора.

1) Масляный остаток внутри сепаратора.
Более 5 мм масла во внутреннем основании / чаше сепаратора обусловлено сбоем в дренаже-очистке остаточного масла. Определите причину неисправности, выпрямите и повторно используйте сепаратор, если он не поврежден, не заблокирован или не был изношен.

2) Насыщенный маслом сепаратор.
В нормальных условиях влажная маслянистая «лента», более легко различается на внешней поверхности белого фильтрующего материала, чем внутренняя, смоченная маслом. Обозначается такая полоска золотисто-желтым цветом если не используется окрашенное минеральное масло. Высота такой полоски-ленты не должна быть более 25-50 мм от нижнего основания сепаратора. Если влажная полоса при исследовании проходит от основания к верху (фланцу) или почти до верха, то сепаратор перенасыщен маслом.
Необходимо определить причина неисправности, исправить и повторно использовать сепаратор, если он не поврежден, заблокирован или изношен. При запуске компрессора с перенасыщенным сепаратором масляный туман уносится (может быть замечен, если сжатый воздух выдувается в атмосферу) в течение нескольких минут, в то время как сепаратор избавляется от избыточного масла. В течение этого периода перепад давления в сепараторе будет ниже. Если в течение 10 минут перепад давления не снижается до 0,2-0,3 бар, а компрессор находится в режиме нагрузки, тогда следует заменить сепаратор.

3) Разноцветный сепаратор — темный янтарный / коричневый.
Указывает окисленное минеральное масло. Определите неисправность  компрессора /вентиляции компрессорного помещения / загрязняющего вещества и устраните неисправность, затем замените масло, масляный фильтр и сепаратор.

4) Разноцветный сепаратор — серый и черный.
Это указывает на сохранение грязи и / или сильную карбонизацию масла. Проверьте герметичность и целостность воздушного фильтра и замените их.
Проверьте условия окружающей среды и устраните, где это возможно. Если компрессор звучит по-другому, чем обычно, в холостом ходу или на нагрузке или в обоих случаях,
это указывает на износ винтового блока и /или редуктора. Сравнить звуковые вибропоказатели с записанными ранее и максимально допустимыми значениями. Устранить причину неисправности. Не используйте повторно сепаратор.

5) Обесцвеченный сепаратор с высоким перепадом давления
в нормальном режиме во время рекомендованного интервала замены компрессора или за его пределами (это может быть до 3000 часов для горячих компрессоров с малым (минеральным) заполнением маслом, для холодных компрессоров или с большим (минеральным) заполнением маслом это может быть от 6000 до 8000 часов). Высокий перепад давления до нормального ожидаемого срока службы сепаратора  может быть обусловлен многими причинами (см выше). Например мелкие частицы пыли и расширенные молекулярные нити, вызывающие засорение, как правило, не приводят к обесцвечиванию наружного фильтрующего материала.

6) Сплющенный сепаратор и отсутствие окраски.
Определите причину высокого перепада давления, которое привело к такой поломке епаратора. Это может быть механическая неисправность компрессора, клапан минимального давления или другая причина, эксплуатационная неисправность — слишком быстрое открытие или закрытие выпускного воздушного клапана. Определите механическую или эксплуатационную неисправность и устраните ее.

7) Свернутый сепаратор — ограниченное обесцвечивание.
Определите причину высокого перепада давления, которое приведет к разрушению сепаратора. Возможные причины: накопление шлака, грязи или других частиц, смешанных масел.

8) Сплющенный сепаратор — серый к черному.
Определите причину высокого перепада давления, который приводит к разрушению сепаратора. Возможные причины: неправильное масло, образование осадка, загрязнение, повреждение или плохая посадка воздушного фильтра.

9) Сплющенный сепаратор — черный с отложением углерода.
Взрыв или разрыв; Изучите цвет и зернистость сажи: сажа, покрытая мелким зерном и сероватым цветом, указывает на взрыв и обычно сопровождается механическим повреждением компонентов между корпусом и корпусом сепаратора и включением в него, а сажевый слой зернистый и черноватый указывает на внезапный пожар. Определите причину, отремонтировать / провести капитальный ремонт компрессора, сменить сепаратор, воздушный и масляный фильтр и масло.

Копирование даного текста разрешается только с указанием источника

Перейти в раздел

Как добавить компрессорное масло переменного тока?

Вы, наверное, не часто задумываетесь о том, как ваша система кондиционирования воздуха охлаждает воздух в жаркий день. То есть до тех пор, пока ваш автомобильный кондиционер не будет дуть горячим воздухом, и вы не останетесь на пути к месту назначения с потным отпечатком того места, где ремень безопасности пересекает вашу рубашку. Это относительно простая концепция, которая заставляет вашу систему кондиционирования работать, но для ее правильной работы в вашем автомобиле требуется несколько уникальных единиц оборудования.

Большинство холодильных систем, в том числе кондиционер в вашем автомобиле, работают по простому принципу: по мере расширения газа его температура падает, что в науке называется эффектом Джоуля-Томпсона.Вы, наверное, видели это в действии, если когда-либо использовали огнетушитель CO ₂ . По мере выпуска газа оставшийся в огнетушителе CO ₂ может расшириться, в результате чего огнетушитель остынет. Обратное тоже верно. Когда газ сжимается, он нагревается. Это тот же принцип, который заставляет работать дизельный двигатель, и его можно увидеть даже при использовании велосипедного насоса для накачивания шины. Обратите внимание, что насос и шланг нагреваются отчасти из-за сжатия воздуха.

Хладагент в вашей системе кондиционирования сжимается компрессором кондиционера, где он также нагревается. Затем он снова охлаждается до температуры окружающей среды в конденсаторе в передней части автомобиля. Затем атмосферный хладагент расширяется через расширительный клапан или диафрагму. Это расширение вызывает охлаждение хладагента ниже температуры окружающей среды, откуда он затем попадает в испаритель, который находится внутри кабины вашего автомобиля. Воздух в салоне проходит через испаритель, в результате чего воздух охлаждается и хладагент возвращается к температуре окружающей среды.Оттуда он возвращается в компрессор, чтобы снова запустить процесс.

Такое включение и выключение компрессора кондиционера, к сожалению, приводит к значительному износу. Он также функционирует в системе очень высокого давления при различных температурах и должен находиться в среде, которая постоянно вибрирует и выдерживает удары от вашего двигателя и вашего автомобиля, движущегося по ухабистой дороге. Это трудная жизнь для любого насоса или компрессора, поэтому важно заботиться о своем компрессоре кондиционера.

Лучший способ продлить срок службы компрессора кондиционера — это добавлять масло в необходимом количестве каждый раз при добавлении хладагента в систему. Если вы обнаружили, что вашему автомобилю требуется больше хладагента, добавьте BlueDevil Red Angel One Shot. Red Angel One Shot имеет правильную пропорцию хладагента и усовершенствованный герметизирующий агент, который действует как смазка до тех пор, пока не произойдет утечка. Если вы откачивали воздух из системы кондиционирования воздуха, используйте инжектор масла Red Angel от BlueDevil, чтобы добавить Red Angel A / C Stop Leak в вашу систему, обеспечивая смазку и защиту от утечек в системе кондиционирования вашего автомобиля.

Вы можете забрать эти продукты BlueDevil в следующих магазинах:

• O’Rielly’s Auto Parts
• НАПА
• PepBoys
• Car Quest Автозапчасти
• Bennett Auto Supply
• Prime Automotive
• Advance Автозапчасти
• Автозона

Вы также можете приобрести эти продукты напрямую у BlueDevil:
BlueDevil Red Angel One Shot
BlueDevil Red Angel A / C Stop Leak
BlueDevil Red Angel Oil Injection

Изображение предоставлено: www.aa1car.com

Что такое турбонагнетатель?

Турбокомпрессор — одна из важнейших частей главной двигательной установки корабля. Помпаж турбокомпрессора — это явление, которое влияет на производительность турбокомпрессора и снижает его эффективность. В этой статье мы узнаем все о помпажах турбокомпрессора.

Помпаж турбокомпрессора можно определить как высокую вибрацию слышимого уровня, исходящую от стороны нагнетателя или компрессора турбокомпрессора.Он часто встречается в тихоходных дизельных двигателях, и морской инженер должен слышать этот воющий звук, исходящий от двигателя, по крайней мере, однажды за свою морскую карьеру.

Связанное чтение: 8 общих проблем, обнаруженных в судовых двухтактных двигателях

Всякий раз, когда происходит нарушение потока газа в турбонагнетателе, через лопасти диффузора и крыльчатки происходит обратное движение продувочного воздуха в сторону нагнетателя, что вызывает помпаж. Проще говоря, большая масса колеблющегося воздушного потока может вызвать вибрацию рабочего колеса турбокомпрессора и его лопаток, из-за чего компрессор не может нормально работать, создавая шум с высоким шагом в качестве реакции, который известен как помпаж компрессора.

Кредиты: abb. com

Другие термины, такие как помпаж турбонаддува или помпаж двигателя, также могут использоваться для описания этого явления, но непосредственно участвующим компонентом помпажа является компрессор турбонагнетателя или турбокомпрессор. Сторона турбины или сторона выхлопных газов турбонагнетателя не играет прямой роли в процессе помпажа. Это, несомненно, может повлиять на производительность всего турбонагнетателя, что может привести к скачкам давления в турбонагнетателе.

Во время работы двигателя в море может произойти несколько случаев помпажа, так как это также зависит от внешних факторов, таких как состояние моря, погода, резкое маневрирование, аварийная остановка и т. Д.Такие случаи помпажа компрессора допустимы. Тем не менее, судовой инженер должен следить за тем, чтобы подшипник турбокомпрессора и смазочное масло находились в хорошем рабочем состоянии.

Связанное чтение: Понимание подшипников турбокомпрессора и смазки на кораблях

Если помпаж происходит при нормальной работе двигателя и частота помпажа высока, это может привести к повреждению подшипника и, в некоторых случаях, к механическому отказу ротора компрессора. Следовательно, помпаж турбокомпрессора является результатом того, что различные части двигателя не работают синхронно. Изношенный цилиндр двигателя или топливная система могут привести к проблемам в двигателе и турбонагнетателе. Это приведет к меньшему потоку воздуха к компрессору по сравнению с более высоким противодавлением, что приведет к скачку компрессора.

Следовательно, турбокомпрессоры должны быть правильно согласованы с расходом воздуха двигателем и давлением во всем рабочем диапазоне двигателя и не должны попадать в пределы помпажа.

Линия перенапряжения

Как показано на графике, рабочая линия двигателя должна поддерживать давление и объем всасываемого воздуха в точке A для поддержания равновесия и эффективной работы турбонагнетателя. Допустим, происходит увеличение объема всасываемого воздуха, давление на линии постоянной скорости будет уменьшаться. Чтобы поддерживать равновесие, то есть быть в рабочем состоянии, объем должен уменьшаться.

Однако, если есть небольшое уменьшение объема в точке B (при том же давлении, что и A), это приведет к уменьшению давления на линии постоянной скорости.На этом этапе компрессор не сможет поддерживать необходимое давление, и объем будет уменьшаться, что приведет к помпажу компрессора.

Термины, связанные с скачком турбонагнетателя

Падение давления помпажа: Цикл помпажа имеет определенный провал давления, и если цикл продолжается без изменения рабочей точки, величина падения давления будет сохраняться.

Время цикла помпажа: Время, в которое начинается помпаж до тех пор, пока рабочая точка не изменится, чтобы снова достичь равновесия, т.е.е. конец помпажа двигателя.

Поведение при скачке температуры: Когда происходит помпаж, происходит реверсирование воздушного потока, что приводит к изменению температуры входящего потока.

Колебания скорости помпажа вала: Вал турбонагнетателя, содержащий компрессор и рабочее колесо турбины, также будет испытывать изменение скорости во время помпажа компрессора

Турбокомпрессоры должны соответственно соответствовать расходу воздуха двигателем и давлению во всем рабочем диапазоне двигателя и не должны попадать в пределы помпажа.

Кредиты изображений — Викимедиа / Сунил Чаудхари

Категория турбонагнетателя:

Слабый всплеск: Скачки, происходящие в мягких условиях, незначительны. Они могут подняться из-за отсутствия реверсирования потока и небольших колебаний давления.

Классический помпаж: Классический помпаж, который возникает из-за низкочастотных колебаний с большими колебаниями давления.

Глубокий помпаж: Это критическое состояние, когда в компрессоре происходит реверсирование массового расхода, приводящее к помпажу.

Каковы причины всплеска турбокомпрессора?

Причины помпажа турбокомпрессора:

Неправильное распределение мощности: Неадекватное распределение мощности между главными цилиндрами двигателя может вызвать помпаж турбокомпрессора, поскольку один блок вырабатывает больше мощности, а другой — меньше. Из-за этого расход воздуха, требуемый обоими турбокомпрессорами, различается, что приводит к помпажу.

Двигатель-турбокомпрессор и связанные детали

Загрязненные детали турбокомпрессора:

• Если впускной фильтр компрессора со стороны турбины загрязнен, то не может быть подано достаточно воздуха для горения, что приводит к помпажу.
• Аналогично, если сторона турбины тоже загрязнена i. e сопло, лопасти и т. д. не может быть произведено достаточно воздуха для горения
• Глушитель поврежден
• Изношенные подшипники турбокомпрессора

Связанное чтение: Как очистить стороны нагнетателя и турбины турбокомпрессора на корабле?

Проблемы в системе продувочного воздуха:

Связанное чтение: Как судовая система наддува воздуха для двигателей изменилась с течением времени

Проблемы в выхлопной системе: Сильно загрязненный выхлоп i.е. экономайзер, если он установлен, может вызвать противодавление в турбонагнетателе и, в конечном итоге, привести к помпажу. Другая проблема с выхлопом может быть следующей:

• Выпускной клапан неисправен и не открывается должным образом
• Защитная решетка перед турбонагнетателем повреждена или заблокирована
• Пульсации давления после турбонагнетателя и в ресивере выхлопных газов
• Поврежден компенсатор на входе турбокомпрессора

Связанное чтение: Компоненты и конструкция системы выпуска отработавших газов главного двигателя на судне

Проблема в топливной системе: Если топливная система не работает эффективно, это может быть связано со следующими проблемами:

• Низкое давление циркуляционного или подающего насоса
• Воздух или вода в жидком топливе
• Низкая температура подогрева топлива
• Неисправен всасывающий клапан топливного насоса
• Заедание плунжера топливного насоса и шпинделя клапана из-за нагара
• Повреждена форсунка топливного клапана
• Неисправность системы распределения нагрузки

Связанное чтение: 10 баллов за эффективную работу турбокомпрессора на кораблях

Прочие факторы:

• Из-за плохой погоды двигатель внезапно начинает разгоняться, и происходит резкое изменение нагрузки. Это происходит потому, что во время плохой погоды или качки гребной винт входит и выходит из воды, вызывая изменение нагрузки на двигатель
.
• Неправильно подобранная настройка двигателя и турбокомпрессора, которая может произойти в старом двигателе из-за изоляции одного или нескольких узлов или неисправной детали двигателя
• Изменение условий окружающей среды, т.е. колебания давления и температуры

Как предотвратить выброс турбокомпрессора?

Ниже приведены способы предотвращения помпажа турбокомпрессора.Однако следует отметить, что некоторые моменты могут отличаться в зависимости от конструкции и конструкции турбокомпрессора.

• Держите впускной фильтр турбонагнетателя в чистоте.
• Промыть водой турбину и компрессор со стороны турбокомпрессора
• Необходимо периодически проводить надлежащее обслуживание и проверки различных деталей турбокомпрессора. Если есть какие-то проблемы, ремонт турбокомпрессора произвести как можно скорее без загрузки двигателя
• Обдув сажи необходимо производить время от времени в случае экономайзера или котла-утилизатора.

Прочтите по теме: Что можно и чего нельзя делать для эффективной работы котлов на судах

• Контрольные карточки, которые необходимо использовать для оценки цилиндров и распределения мощности отдельных агрегатов
• Обеспечить надлежащее техническое обслуживание вспомогательного оборудования двигателя и деталей, влияющих на турбокомпрессор.
• Эффективное обслуживание системы воздушного охлаждения
• Регулярная чистка и осмотр экономайзера
• Регулярная чистка и осмотр выпускного коллектора

Модификация конструкции для противодействия помпажам:

Существует несколько мер и модификаций конструкции, которые можно использовать в качестве защиты от помпажа для снижения вероятности помпажа. Этому можно временно противодействовать, «выпуская» воздух из клапана, расположенного в верхней части воздушного ресивера. Однако это приведет к повышению температуры выхлопных газов, и необходимо соблюдать осторожность, чтобы не превысить предельные значения.

Помимо вышеуказанной модификации антипомпажной защиты, на рынке доступны различные типы турбонагнетателей, которые испытывают меньшие помпажи, чем обычный турбокомпрессор:

Гибридный турбокомпрессор: Гибридный турбокомпрессор обеспечивает лучший крутящий момент турбины компрессора от двигателя, что снижает риск помпажа турбокомпрессора.Узнать больше о гибридном турбонагнетателе.

Турбокомпрессор с изменяемой геометрией: VGT почти не испытывает классических помпажа, поскольку он работает намного ближе к пределу помпажа для достижения максимального давления. Узнать больше о турбокомпрессоре с изменяемой геометрией.

Двухступенчатый турбокомпрессор: Двухступенчатые компрессоры также имеют байпасы, предназначенные для подавления помпажа компрессора. Подробнее о двухступенчатом турбонагнетателе

Заявление об ограничении ответственности: Мнения авторов, выраженные в этой статье, не обязательно отражают точку зрения Marine Insight. Данные и диаграммы, если они используются в статье, были получены из доступной информации и не были подтверждены каким-либо официальным органом. Автор и компания «Марин Инсайт» не заявляют об их точности и не несут за это никакой ответственности. Взгляды представляют собой только мнения и не представляют собой каких-либо руководящих принципов или рекомендаций относительно какого-либо курса действий, которым должен следовать читатель.

Статья или изображения не могут быть воспроизведены, скопированы, переданы или использованы в любой форме без разрешения автора и Marine Insight.

Теги: компрессор ГД турбокомпрессор

Детали реактивных двигателей

Реактивные двигатели — это сложные устройства, которые бывают разных форм, но имеют много общих компонентов.

Основные компоненты

Основные компоненты реактивного двигателя аналогичны для основных различных типов двигателей, хотя не все типы двигателей имеют все компоненты. Основные части включают:

• Холодная секция:
  • Воздухозаборник (Впуск) — Стандартной системой отсчета для реактивного двигателя является сам самолет. Для дозвукового самолета воздухозаборник в реактивный двигатель не представляет особых трудностей и состоит, по существу, из отверстия, которое, как и в случае с любым другим компонентом самолета, предназначено для минимизации лобового сопротивления.Однако воздух, достигающий компрессора обычного реактивного двигателя, должен двигаться со скоростью ниже скорости звука, даже для сверхзвукового самолета, чтобы поддерживать механику потока компрессора и лопаток турбины. На сверхзвуковых скоростях полета в системе впуска образуются ударные волны, которые снижают восстановленное давление на входе в компрессор. Поэтому в некоторых сверхзвуковых воздухозаборниках используются устройства, такие как конус или пандус, для увеличения восстановления давления за счет более эффективного использования системы ударных волн.
  • Компрессор или Вентилятор — Компрессор состоит из ступеней.Каждая ступень состоит из вращающихся лопаток и статоров, которые остаются неподвижными. По мере того, как воздух всасывается через компрессор, его тепло и давление возрастают. Энергия поступает от турбины (см. Ниже), проходящей вдоль вала .
  • Байпасные каналы Большая часть тяги практически всех современных реактивных двигателей поступает от воздуха из переднего компрессора, который обходит камеру сгорания и секцию газовой турбины, которая ведет непосредственно к соплу или дожигателю (если таковой имеется).
• Обычный:
  • Вал — Вал соединяет турбину с компрессором и проходит большую часть длины двигателя. Может быть до трех концентрических валов, вращающихся с независимыми скоростями, с таким же количеством комплектов турбин и компрессоров. Другие услуги, такие как отвод холодного воздуха, также могут проходить по валу.
• Секция диффузора: — Эта секция представляет собой расширяющийся воздуховод, в котором используется принцип Бернулли для уменьшения скорости сжатого воздуха для облегчения воспламенения.И в то же время продолжая увеличивать давление воздуха перед его поступлением в камеру сгорания.
• Горячая секция:
  • Камера сгорания или Банка или Держатели пламени или Камера сгорания — Это камера, в которой топливо непрерывно сжигается в сжатом воздухе.
  • Турбина — Турбина представляет собой серию лопастных дисков, которые действуют как ветряная мельница, получая энергию от горячих газов, выходящих из камеры сгорания .Часть этой энергии используется для приведения в действие компрессора , а в некоторых газотурбинных двигателях (например, турбовинтовых, турбовальных или двухконтурных) энергия извлекается дополнительными дисками турбины и используется для привода таких устройств, как пропеллеры, байпасные вентиляторы или роторы вертолетов. Один тип, свободная турбина , имеет такую ​​конфигурацию, что диск турбины, приводящий в действие компрессор, вращается независимо от дисков, которые приводят в действие внешние компоненты. Относительно холодный воздух, отводимый из компрессора, может использоваться для охлаждения лопаток и лопаток турбины, чтобы предотвратить их плавление.
  • Форсажная камера или с повторным нагревом (в основном Великобритания) — (в основном военная) Создает дополнительную тягу за счет сжигания дополнительного топлива, обычно неэффективно, для значительного повышения температуры на входе в сопло на выходе . Из-за большего объемного расхода (то есть более низкой плотности) на выходе из форсажной камеры требуется увеличенное проходное сечение сопла, чтобы поддерживать удовлетворительное согласование двигателя, когда форсажная камера горит.
  • Выхлоп или Форсунка — Горячие газы выходят из выхлопной трубы двигателя до атмосферного давления через форсунку, целью является создание высокоскоростной струи. В большинстве случаев сопло сужающееся и с фиксированным проходным сечением.
  • Сверхзвуковая форсунка — Если соотношение давления в форсунке (давление на входе в форсунку / давление окружающей среды) очень велико, для максимального увеличения тяги может оказаться целесообразным, несмотря на дополнительный вес, установить сопло сходящегося и расходящегося (де Лаваля). Как следует из названия, изначально этот тип сопла является конвергентным, но за пределами горловины (наименьшая площадь проходного сечения) площадь потока начинает увеличиваться, образуя расширяющуюся часть. Расширение до атмосферного давления и сверхзвуковой скорости газа продолжается ниже по потоку от горловины, тогда как в сужающемся сопле расширение сверх звуковой скорости происходит извне, в выхлопном шлейфе.Первый процесс более эффективен, чем второй.

Различные компоненты, названные выше, имеют ограничения на то, как они объединяются для обеспечения максимальной эффективности или производительности. Производительность и эффективность двигателя нельзя рассматривать изолированно; например, эффективность расхода топлива / расстояния сверхзвукового реактивного двигателя достигает максимума примерно на 2 мах, тогда как сопротивление транспортного средства, на котором он находится, увеличивается по квадратичному закону и имеет гораздо большее сопротивление в околозвуковой области.Таким образом, максимальная топливная эффективность для автомобиля в целом составляет ~ 0,85 Маха.

Для оптимизации двигателя по назначению здесь важны конструкция воздухозаборника, габаритные размеры, количество ступеней компрессора (комплектов лопаток), тип топлива, количество ступеней выпуска, металлургия компонентов, количество использованного байпасного воздуха, где вводится байпасный воздух и многие другие факторы. Например, рассмотрим конструкцию воздухозаборника.

Воздухозаборники

Дозвуковые входы

Воздухозаборники Пито являются доминирующим типом для дозвуковых приложений. Впускной патрубок Пито для дозвуковых каналов — это не более чем труба с аэродинамическим обтекателем вокруг нее.

При нулевой скорости (т. Е. В состоянии покоя) воздух приближается к воздухозаборнику с множества направлений: прямо вперед, радиально или даже из-за плоскости воздухозаборника.

На низких скоростях струя потока, приближающаяся к выступу, больше в поперечном сечении, чем площадь проходного сечения кромки, тогда как при расчетном числе Маха в полете на впуске две площади потока равны. На высоких скоростях полета обтекаемая струя меньше, и избыток воздуха выходит за край.

Начиная с 0,85 Маха, могут возникать ударные волны, поскольку воздух ускоряется через впускное отверстие.

Для оптимизации восстановления давления на впуске (и деформации) по всему периметру полета требуется тщательный радиус кромки кромки.

• ящиков

• толстая круглая впускная губа с преимущественно внешним сжатием

• тонкая круглая впускная губа с внутренним сжатием из-за ограниченного пространства гондолы

Сверхзвуковые воздухозаборники

Сверхзвуковые воздухозаборники используют ударные волны для замедления воздушного потока до дозвукового состояния на входе в компрессор.

Есть два основных вида ударных волн:

1) Нормальные ударные волны лежат перпендикулярно направлению потока. Они образуют острые фронты и сотрясают поток до дозвуковых скоростей. Микроскопически молекулы воздуха врезаются в дозвуковую толпу молекул, как альфа-лучи. Обычные ударные волны имеют тенденцию вызывать большое падение давления торможения. В основном, чем выше сверхзвуковое число Маха на входе в нормальную ударную волну, тем ниже дозвуковое число Маха на выходе и тем сильнее ударная волна (т.е. тем больше потеря давления торможения на скачке уплотнения).

2) Конические (трехмерные) и наклонные ударные волны (2D) направлены назад, как носовая волна на корабле или лодке, и излучаются возмущением потока, например конусом или пандусом. Для данного числа Маха на входе они слабее, чем эквивалентная нормальная ударная волна, и, хотя поток замедляется, он остается сверхзвуковым на всем протяжении. Конические и наклонные скачки уплотнения поворачивают поток, который продолжается в новом направлении, пока ниже по потоку не встретится другое возмущение потока. Примечание. Комментарии, сделанные в отношении трехмерных конических ударных волн, обычно также применимы к двухмерным наклонным ударным волнам.

Версия воздухозаборника Пито с острыми губами, описанная выше для дозвуковых приложений, неплохо работает на умеренных сверхзвуковых скоростях полета. Непосредственно перед впускной губой образуется оторвавшаяся нормальная ударная волна, которая «толкает» поток вниз до дозвуковой скорости. Однако по мере увеличения скорости полета ударная волна становится сильнее, вызывая большее процентное снижение давления торможения (т.е.е. худшее восстановление давления). Такой воздухозаборник использовался в одном из первых сверхзвуковых истребителей США F-100 Super Sabre.

Более продвинутые сверхзвуковые воздухозаборники, за исключением питотов:

a) использовать комбинацию конической ударной волны / с и нормальной ударной волны для улучшения восстановления давления при высоких сверхзвуковых скоростях полета. Коническая ударная волна / с используются для уменьшения сверхзвукового числа Маха на входе в нормальную ударную волну, тем самым уменьшая результирующие общие ударные потери.

b) имеют расчетное число Маха полета ударной волны на кромке, где коническая / наклонная ударная волна / волны пересекает кромку обтекателя, таким образом позволяя области захвата трубки обтекания равняться площади впускной кромки. Однако ниже числа Маха полета скачка уплотнения на губе угол / ы ударной волны менее наклонны, в результате чего линия тока, приближающаяся к губе, отклоняется из-за наличия конуса / аппарели. Следовательно, впускная зона захвата меньше, чем площадь впускной кромки, что снижает приток всасываемого воздуха. В зависимости от характеристик воздушного потока двигателя может быть желательно уменьшить угол наклона или переместить конус назад, чтобы перефокусировать ударные волны на кромку капота, чтобы максимизировать поток всасываемого воздуха.

c) предназначены для создания нормального удара в воздуховоде после впускной кромки, так что поток на входе компрессора / вентилятора всегда дозвуковой. Однако при обратном дросселировании двигателя происходит уменьшение скорректированного воздушного потока компрессора / вентилятора низкого давления, но (в сверхзвуковых условиях) скорректированный воздушный поток на впускной кромке остается постоянным, поскольку он определяется числом Маха полета и заболеваемость / рыскание. Этот разрыв преодолевается нормальным скачком уплотнения, перемещающимся в более низкую площадь поперечного сечения в воздуховоде, чтобы уменьшить число Маха на входе в ударную волну.Это ослабляет ударную волну, улучшая общее восстановление давления на впуске. Таким образом, абсолютный воздушный поток остается постоянным, в то время как скорректированный воздушный поток на входе в компрессор падает (из-за более высокого входного давления). Избыточный поток всасываемого воздуха также может быть сброшен за борт или в выхлопную систему, чтобы предотвратить нарушение конических / наклонных ударных волн нормальным ударным потоком, вытесняемым слишком далеко вперед при дросселировании двигателя.

С другой точки зрения, как и в сверхзвуковом сопле, скорректированный (или безразмерный) поток должен быть одинаковым на впускной кромке, на впускной горловине и на турбине.Один из этих трех можно исправить. Для впускных отверстий горловина сделана изменяемой, и некоторое количество воздуха обходится вокруг турбины и направляется непосредственно в камеру дожигания. В отличие от форсунки, входное отверстие либо нестабильно, либо неэффективно, потому что нормальная ударная волна в горловине внезапно переместится к выступу, тем самым увеличивая давление на выступе, что приведет к сопротивлению и снижению восстановления давления, что приведет к помпажу турбины и потеря одного СР-71.

Входной конус

Многие сверхзвуковые истребители второго поколения имели входной конус, который использовался для формирования конической ударной волны.Этот тип входного конуса хорошо виден, например, в передней части самолетов English Electric Lightning и МиГ-21.

Такой же подход можно использовать для воздухозаборников, установленных сбоку фюзеляжа, где полуконус служит той же цели с полукруглым воздухозаборником, как это видно на F-104 Starfighter и BAC TSR-2.

Некоторые приемы биконические; то есть они имеют две конические поверхности: первый конус дополняется второй, менее наклонной, конической поверхностью, которая генерирует дополнительную коническую ударную волну, исходящую от стыка между двумя конусами.Биконный заборник обычно более эффективен, чем эквивалентный конический забор, потому что входное число Маха для нормального скачка уплотнения уменьшается из-за наличия второй конической ударной волны.

Очень сложный конический воздухозаборник был установлен на SR-71 Pratt & Whitney J58s, который мог перемещать конический шип вперед и назад внутри гондолы двигателя, предотвращая попадание ударной волны, образующейся на шипе, в двигатель и остановку двигателя, сохраняя ее достаточно близко, чтобы дать хорошее сжатие.Подвижные шишки встречаются редко.

Впускная рампа

Более сложная конструкция, чем конусы, состоит в том, чтобы расположить всасывающий патрубок таким образом, чтобы один из его краев образовывал пандус. В начале подъема образуется косая ударная волна. Американские реактивные самолеты серии Century имели несколько вариантов этого подхода, обычно с аппарелью на внешнем вертикальном крае воздухозаборника, который затем был наклонен назад внутрь к фюзеляжу. Типичными примерами являются Republic F-105 Thunderchief и F-4 Phantom.

Позже это развилось так, что пандус располагался на верхнем горизонтальном краю, а не на внешнем вертикальном крае, с явным углом вниз и назад. Эта конструкция упростила конструкцию воздухозаборников и позволила использовать изменяемые аппарели для регулирования потока воздуха в двигатель. Большинство конструкций с начала 1960-х годов теперь имеют этот стиль впуска, например Grumman F-14 Tomcat, Panavia Tornado и Concorde.

Компрессоры

Осевые компрессоры основаны на вращающихся лопастях, которые имеют аэродинамические секции, похожие на крылья самолета. Как и в случае с крыльями самолета, в некоторых условиях лопасти могут заглохнуть. Если это произойдет, воздушный поток вокруг остановившегося компрессора может резко изменить направление. Каждая конструкция компрессора имеет соответствующую рабочую карту расхода воздуха в зависимости от скорости вращения для характеристик, характерных для этого типа (см. Карту компрессора).

При заданном состоянии дроссельной заслонки компрессор работает где-то в установившемся режиме работы. К сожалению, эта рабочая линия смещается во время переходных процессов. Многие компрессоры снабжены системами защиты от останова в виде отводных полос или статоров с изменяемой геометрией, чтобы снизить вероятность помпажа.Другой способ — разделить компрессор на два или более агрегатов, работающих на отдельных концентрических валах.

Еще одним соображением при проектировании является средняя нагрузка на сцену. Это можно поддерживать на разумном уровне либо за счет увеличения количества ступеней сжатия (больший вес / стоимость), либо средней скорости лопасти (большее напряжение лопасти / диска).

Хотя компрессоры с большим потоком обычно являются полностью осевыми, задние ступени на более мелких агрегатах слишком малы, чтобы быть прочными. Следовательно, эти ступени часто заменяются одним центробежным агрегатом.Компрессоры с очень малым расходом часто используют два центробежных компрессора, соединенных последовательно. Хотя изолированные центробежные компрессоры могут работать при довольно высоких соотношениях давлений (например, 10: 1), соображения напряжения рабочего колеса ограничивают степень перепада давления, которая может использоваться в циклах двигателя с высокой общей степенью сжатия.

Увеличение общего перепада давления подразумевает повышение температуры на выходе компрессора высокого давления. Это подразумевает более высокую частоту вращения вала высокого давления, чтобы поддерживать исходное число Маха вершины лопатки на задней ступени компрессора.Однако соображения напряжения могут ограничить увеличение скорости вала, в результате чего исходный компрессор аэродинамически дросселирует до более низкого отношения давлений, чем исходное.

Камеры сгорания

Фронт пламени обычно движется со скоростью всего 0,05 Маха, тогда как потоки воздуха через реактивные двигатели намного быстрее, чем эта. В камерах сгорания обычно используются конструкции для создания защищенной зоны горения, называемой держателем пламени . Конфигурации камеры сгорания включают банку, кольцевую и кольцевую камеру.

Необходимо проявлять особую осторожность, чтобы пламя горело в умеренно быстро движущемся воздушном потоке, при любых условиях дроссельной заслонки и с максимальной эффективностью. Поскольку турбина не может выдерживать стехиометрические температуры (соотношение смеси около 15: 1), часть воздуха компрессора используется для снижения температуры на выходе камеры сгорания до приемлемого уровня (общее соотношение смеси от 45: 1 до 130: 1 используется ^[1] ). Воздух, используемый для горения, считается первичным воздушным потоком, а избыточный воздух, используемый для охлаждения, называется вторичным воздушным потоком. Вторичный воздушный поток проходит через множество небольших отверстий в баллонах горелки, чтобы создать слой более прохладного воздуха, чтобы изолировать металлические поверхности баллона сгорания от пламени. Если бы металл подвергался прямому воздействию пламени в течение какого-то времени, он в конечном итоге прожигал бы.

Ракетные двигатели, не являясь «двигателем с воздуховодом», имеют совершенно разные системы сгорания, и соотношение компонентов смеси обычно намного ближе к стехиометрическому в основной камере. В этих двигателях, как правило, отсутствуют стабилизаторы пламени, и сгорание происходит при гораздо более высоких температурах, поскольку за ними нет турбины.Однако в жидкостных ракетных двигателях часто используются отдельные горелки для питания турбонасосов, и эти горелки обычно работают далеко за пределами стехиометрического режима, чтобы снизить температуру турбины в насосе.

Турбины

Поскольку турбина расширяется от высокого до низкого давления, не существует таких понятий, как помпаж или остановка турбины. Турбине требуется меньше ступеней, чем компрессору, в основном потому, что более высокая температура на входе снижает deltaT / T (и, следовательно, степень сжатия) процесса расширения.Лопатки имеют большую кривизну, а скорость газового потока выше.

Однако проектировщики должны предохранять лопатки и лопатки турбины от плавления в условиях очень высоких температур и напряжений. Следовательно, отбираемый из компрессорной системы воздух часто используется для внутреннего охлаждения лопаток / лопаток турбины. Другие решения — это улучшенные материалы и / или специальные изоляционные покрытия. Диски должны иметь особую форму, чтобы выдерживать огромные нагрузки, создаваемые вращающимися лопастями.Они принимают форму импульса, реакции или комбинации импульс-реакция. Улучшенные материалы помогают снизить вес диска.

Форсажные камеры (повторный нагрев)

Из-за температурных ограничений газовых турбин реактивные двигатели не потребляют весь кислород воздуха («стехиометрический»). Камеры дожигания сжигают оставшийся кислород после выхода из турбин, но обычно делают это неэффективно из-за низкого давления, обычно обнаруживаемого в этой части реактивного двигателя, что делает последующее сопло неэффективным для отбора тепловой энергии; однако форсажные камеры по-прежнему получают значительную тягу, что может быть полезно.Двигатели, предназначенные для длительного использования с форсажными камерами, часто имеют изменяемые форсунки и другие детали.

Сопла

Основная задача сопла — использовать тепло и давление выхлопных газов для ускорения струи до высокой скорости с целью эффективного приведения в движение транспортного средства. Для двигателей с воздушным дыханием, если полностью развернутый реактивный двигатель имеет более высокую скорость, чем скорость полета самолета, тогда возникает чистый прирост обратного импульса к воздуху, и на планере будет прямая тяга.

Простые сужающиеся сопла используются на многих реактивных двигателях. Это образует ограниченное отверстие, которое повышает давление в остальной части двигателя и увеличивает скорость струи. Однако, если коэффициент давления в сопле выше критического значения (около 1,8: 1), сужающееся сопло будет «задыхаться», в результате чего струя будет выбрасываться со скоростью звука, более высокая разница давлений дает гораздо меньшее улучшение характеристик, хотя большая часть создаваемой полной тяги будет по-прежнему создаваться за счет импульса реактивного двигателя, некоторая дополнительная тяга (давление) будет происходить из-за дисбаланса между статическим давлением в горловине и атмосферным давлением.

Многие военные боевые двигатели имеют дожигатель (или подогреватель) в выхлопной системе двигателя. Когда система горит, площадь горловины сопла должна быть увеличена, чтобы приспособиться к дополнительному объемному потоку выхлопных газов, чтобы турбомашина не знала, что дожигатель горит. Переменная площадь горловины достигается перемещением ряда перекрывающихся лепестков, которые приблизительно соответствуют круглому поперечному сечению сопла.

При высоких соотношениях давления в форсунках выходное давление часто выше атмосферного, и большая часть расширения будет происходить после сходящейся форсунки, что неэффективно.Следовательно, некоторые реактивные двигатели (особенно ракеты) включают в себя сходящееся-расширяющееся сопло, чтобы большая часть расширения происходила внутри сопла, чтобы максимизировать тягу. Однако, в отличие от неподвижного сопла, используемого на обычном ракетном двигателе, когда такое устройство используется на турбореактивном двигателе, оно должно быть сложным устройством с изменяемой геометрией, чтобы справляться с широким изменением степени давления сопла, встречающимся в полете и дросселирование двигателя. Это еще больше увеличивает вес и стоимость такой установки.

Более простым из двух является эжекторное сопло , которое создает эффективное сопло за счет вторичного воздушного потока и подпружиненных лепестков. На дозвуковых скоростях воздушный поток сужает выхлоп до сужающейся формы. По мере того, как самолет набирает скорость, два сопла расширяются, что позволяет выхлопу принимать сходящуюся-расходящуюся форму, ускоряя выхлопные газы со скоростью более 1 Маха.Более сложные двигатели могут фактически использовать третичный воздушный поток для уменьшения площади выхода на очень низких скоростях. Достоинства эжекторного сопла — относительная простота и надежность. Недостатками являются средняя производительность (по сравнению с соплами другого типа) и относительно высокое сопротивление из-за вторичного воздушного потока. Известные самолеты, которые использовали этот тип сопла, включают SR-71, Concorde, F-111 и Saab Viggen

Для повышения производительности необходимо использовать сопло с диафрагмой . В этом типе используются перекрывающиеся гидравлически регулируемые «лепестки».Хотя он более сложен, чем эжекторное сопло, он имеет значительно более высокую производительность и более плавный воздушный поток. Таким образом, он используется в основном на высокопроизводительных истребителях, таких как F-14, F-15, F-16, хотя также используется в высокоскоростных бомбардировщиках, таких как B-1B. Некоторые современные диафрагменные сопла дополнительно имеют возможность изменять угол тяги (см. Вектор тяги).

также используются сходящиеся-расходящиеся сопла, но они обычно имеют фиксированную геометрию для минимизации веса.Из-за гораздо более высоких отношений давления в соплах сопла ракетных двигателей имеют гораздо большее соотношение площадей (выходное отверстие / горловина), чем те, которые установлены на реактивных двигателях. Convair F-106 Delta Dart использовал такую ​​конструкцию сопла как часть общей спецификации конструкции в качестве аэрокосмического перехватчика для перехвата высотных бомбардировщиков, где обычная конструкция сопла оказалась неэффективной.

С другой стороны, некоторые гражданские турбовентиляторные двигатели с высокой степенью двухконтурности используют чрезвычайно низкую площадь (менее 1. 01 коэффициент площади), сходящийся-расходящийся, сопло на байпасном (или смешанном выхлопном) потоке, для управления рабочей линией вентилятора. Сопло действует так, как будто оно имеет изменяемую геометрию. На низких скоростях полета сопло не забивается (число Маха, равное единице), поэтому выхлопные газы ускоряются по мере приближения к горловине, а затем немного замедляются по мере достижения расширяющейся части. Следовательно, площадь выхода сопла регулирует согласование вентилятора и, будучи больше горловины, немного отводит рабочую линию вентилятора от помпажа.На более высоких скоростях полета подъем плунжера во впускном отверстии увеличивает степень сжатия сопла до точки, в которой горловина закупоривается (M = 1,0). В этих условиях площадь горловины определяет соответствие вентилятора и, будучи меньшим, чем выходное отверстие, слегка подталкивает рабочую линию вентилятора к помпажу. Это не проблема, поскольку запас по помпажу вентилятора намного выше на высоких скоростях полета.

Выхлопное сопло:

Назначение выпускного сопла — увеличить скорость выхлопного газа перед его выходом.Для больших значений тяги кинетическая энергия выхлопных газов должна быть высокой, что подразумевает высокую скорость выхлопа. Степень давления в сопле управляет процессом расширения, и максимальная неустановленная тяга для данного двигателя достигается, когда выходное давление (Pe) равно атмосферному давлению (P0), что называется оптимальным расширением. Основные функции форсунок:

• 1) Ускорьте поток до высокой скорости с минимальной общей потерей давления.
• 2) Установите максимально точное соответствие давления на выходе и атмосферного давления.
• 3) Разрешить работу форсажной камеры, не влияя на работу основного двигателя (требуется форсунка с регулируемой площадью сечения).
• 4) Облегчить охлаждение стен.
• 5) Смешайте основные и байпасные потоки ТРДД, чтобы уменьшить инфракрасную сигнатуру, если это необходимо в случае истребителя.
• 6) Разрешить реверсирование тяги для обеспечения правильной посадки.
• 7) Подавление шума струи, отражения радара.
• 8) Вектор тяги.

Основные типы форсунок, используемых в реактивных двигателях:

• 1.сходящееся-расходящееся (C-D) сопло
• 2. Сужающееся сопло.

Сужающееся сопло представляет собой простой сужающийся воздуховод. Когда отношение давления в сопле (Pte / Po) низкое (менее примерно 4), используется сужающееся сопло. Сужающееся сопло обычно используется в двигателях дозвуковых самолетов. Сходящийся-расходящийся (C-D) сопло.

Суживающееся-расширяющееся сопло представляет собой сужающийся канал, за которым следует расширяющийся канал. Если площадь поперечного сечения канала минимальна, считается, что сопло имеет горловину.Большинство сходящихся-расходящихся сопел, используемых в самолетах, не являются простыми воздуховодами, но имеют изменяемую геометрию и другие аэродинамические характеристики. Суживающе-расширяющееся сопло используется, если коэффициент давления сопла высокий (больше примерно четырех). Высокопроизводительные двигатели сверхзвуковых самолетов обычно имеют форму сходящегося расходящегося сопла. Если двигатель имеет форсажную камеру, сечение форсунки обычно планируется таким образом, чтобы условия работы двигателя перед форсажной камерой оставались неизменными.Кроме того, площадь выхода должна изменяться, чтобы соответствовать внутреннему и внешнему статическому давлению на выходе для различных условий потока, чтобы обеспечить максимально доступную неустановленную тягу. В современных высокопроизводительных ТРДД с дожиганием используются простые сходящиеся-расходящиеся форсунки без вторичного воздуха.

Сопло служит регулятором противодавления для двигателя и устройством ускорения, преобразующим тепловую энергию газа в кинетическую энергию. Вторичная функция сопла — обеспечение требуемого реверсирования тяги и / или управления вектором тяги.Конструкция сопла также может уменьшить инфракрасную сигнатуру двигателя. Значительные изменения площади горловины выхлопного сопла требуются для двигателей после сжигания, чтобы компенсировать большие изменения общей температуры на выходе из камеры дожигания. Сопло с переменной площадью сечения, необходимое для двигателя дожигания, также может использоваться для регулирования противодавления при его настройках без дожигания. Одним из преимуществ выхлопного сопла с регулируемой площадью сечения является то, что оно улучшает запуск двигателя. Открытие сечения сопла до максимального значения снижает противодавление на турбину и увеличивает степень ее расширения.Таким образом, мощность турбины, необходимая для запуска, может быть произведена при более низкой температуре на входе в турбину. Кроме того, поскольку противодавление в газогенераторе уменьшается, компрессор может запускаться при более низкой частоте вращения двигателя, что уменьшает требуемый размер стартера двигателя. Коэффициент полной тяги: Коэффициент полной тяги (Cfg) определяется как отношение фактической полной тяги (Fgactual) к идеальной полной тяге (Fg ideal). C f g = Fg фактический / Fg идеальный Коэффициент расхода нагнетания: Отношение фактического массового расхода (m8) к идеальному массовому расходу (m8i) называется коэффициентом расхода (CD)

                 CD = m8 / m8i 
 

Порядок расчета:

• Шаг-1 Определить диаметр горловины сопла:

Параметр массового расхода

Принять значение CD и вычислить фактическое требуемое сечение потока, а по коэффициенту площади рассчитать площадь выхода сопла.

• Шаг-2 Определите коэффициент скорости:

Используя таблицу газов с использованием отношения критической площади, рассчитайте число Маха и коэффициент давления

Расчет идеальной скорости на выходе

Рассчитать фактическую скорость на выходе

Рассчитать коэффициент скорости

• Шаг 3 — Оценка производительности форсунки:

Расчет коэффициента тяги сопла

Рассчитать полную тягу

Реверсеры тяги

Они либо состоят из чашек, которые качаются поперек конца выхлопного сопла и отклоняют реактивную тягу вперед (как в DC-9), либо представляют собой две панели за кожухом, которые скользят назад и реверсируют только тягу вентилятора (вентилятор производит большую часть тяги). Перенаправление воздуха вентилятора осуществляется устройствами, называемыми «блокирующими дверцами» и «каскадными лопатками». Так обстоит дело со многими крупными самолетами, такими как 747, C-17, KC-10 и т. Д. Если вы находитесь в самолете и слышите, как мощность двигателей увеличивается после посадки, обычно это происходит из-за срабатывания реверсоров тяги. Двигатели на самом деле не вращаются в обратном направлении, как этот термин может заставить вас поверить. Реверсеры используются для более быстрого замедления самолета и уменьшения износа колесных тормозов.

Системы охлаждения

Для всех реактивных двигателей требуется высокотемпературный газ для хорошей эффективности, обычно достигаемой за счет сжигания углеводородного или водородного топлива.Температура сгорания в ракетах может достигать 3500K (5841F), что намного выше точки плавления большинства материалов, но обычные воздушно-реактивные двигатели используют гораздо более низкие температуры.

Системы охлаждения используются для поддержания температуры твердых частей ниже температуры отказа.

Пневматические системы

Сложная воздушная система встроена в большинство турбинных реактивных двигателей, в первую очередь для охлаждения лопаток, лопаток и дисков турбин.

Воздух, отводимый на выходе из компрессора, проходит вокруг камеры сгорания и впрыскивается в обод вращающегося диска турбины.Затем охлаждающий воздух проходит через сложные каналы в лопатках турбины. После отвода тепла от материала лезвия воздух (теперь достаточно горячий) через охлаждающие отверстия выпускается в основной поток газа. Охлаждающий воздух для лопаток турбины подвергается аналогичному процессу.

Охлаждение передней кромки лопасти может быть затруднено, поскольку давление охлаждающего воздуха внутри охлаждающего отверстия может не сильно отличаться от давления набегающего потока газа. Одно из решений — установить на диск крышку.Он действует как центробежный компрессор для повышения давления охлаждающего воздуха перед его поступлением на лопатку. Другое решение — использовать сверхэффективное уплотнение обода турбины для создания давления в области, где охлаждающий воздух проходит к вращающемуся диску.

Уплотнения используются для предотвращения утечки масла, управления воздухом для охлаждения и предотвращения случайных потоков воздуха в полости турбины.

Ряд (например, лабиринтных) уплотнений позволяет небольшому потоку отбираемого воздуха промывать диск турбины для отвода тепла и, в то же время, создавать давление в уплотнении обода турбины, чтобы предотвратить попадание горячих газов во внутреннюю часть двигателя.Другие типы уплотнений: гидравлические, щеточные, угольные и др.

Небольшие количества отбираемого от компрессора воздуха также используются для охлаждения вала, кожухов турбины и т. Д. Некоторое количество воздуха также используется для поддержания температуры стенок камеры сгорания ниже критической. Для этого используются первичные и вторичные воздушные отверстия, которые позволяют тонкому слою воздуха покрывать внутренние стенки камеры, предотвращая чрезмерный нагрев.

Температура на выходе зависит от верхнего предела температуры турбины в зависимости от материала. Снижение температуры также предотвратит термическую усталость и, следовательно, выход из строя. Принадлежностям также могут потребоваться собственные системы охлаждения, использующие воздух из компрессора или наружный воздух.

Воздух из ступеней компрессора также используется для обогрева вентилятора, защиты от обледенения планера и обогрева кабины. Из какой ступени производится обескровливание, зависит от атмосферных условий на этой высоте.

Топливная система

Помимо подачи топлива в двигатель, топливная система также используется для управления скоростью гребного винта, воздушным потоком компрессора и охлаждением смазочного масла.Топливо обычно вводится с помощью распыленной струи, количество которой регулируется автоматически в зависимости от скорости воздушного потока.

Итак, последовательность событий для увеличения тяги такова: дроссельная заслонка открывается и давление распыления топлива увеличивается, увеличивая количество сжигаемого топлива. Это означает, что выхлопные газы более горячие и выбрасываются с более высоким ускорением, что означает, что они прилагают более высокие усилия и, следовательно, напрямую увеличивают тягу двигателя. Это также увеличивает энергию, извлекаемую турбиной, которая приводит в движение компрессор еще быстрее, и поэтому увеличивается количество воздуха, поступающего в двигатель.

Очевидно, значение имеет значение массы воздушного потока, поскольку именно изменение количества движения (масса x скорость) создает силу. Однако плотность меняется с высотой, и, следовательно, приток массы также зависит от высоты, температуры и т. Д., Что означает, что значения дроссельной заслонки будут меняться в соответствии со всеми этими параметрами без изменения их вручную.

Поэтому расход топлива регулируется автоматически. Обычно есть 2 системы: одна для контроля давления, а другая для контроля потока.Входные сигналы обычно поступают от датчиков давления и температуры на впуске и в различных точках двигателя. Также требуются входы газа, обороты двигателя и т. Д. Они влияют на топливный насос высокого давления.

Блок управления топливом (FCU)

Этот элемент представляет собой нечто вроде механического компьютера. Он определяет производительность топливного насоса с помощью системы клапанов, которые могут изменять давление, используемое для запуска насоса, тем самым изменяя количество потока.

Учитывайте возможность увеличения высоты, где будет пониженное давление воздуха на впуске.В этом случае камера внутри FCU расширится, что приведет к выпуску большего количества топлива через переливной клапан. Это заставляет насос подавать меньше топлива до тех пор, пока давление в противоположной камере не станет эквивалентным давлению воздуха, и перепускной клапан не вернется в свое положение.

Когда дроссельная заслонка открыта, она сбрасывает, т.е. снижает давление, которое позволяет дроссельной заслонке опускаться. Давление передается (из-за клапана обратного давления, то есть отсутствия воздушных зазоров в потоке топлива), который закрывает сливные клапаны FCU (как их обычно называют), что затем увеличивает давление и вызывает более высокую скорость потока.

Регулятор оборотов двигателя используется для предотвращения превышения скорости двигателя. Он имеет возможность игнорировать контроль FCU. Это достигается за счет использования диафрагмы, которая определяет частоту вращения двигателя по центробежному давлению, создаваемому вращающимся ротором насоса. При критическом значении эта диафрагма заставляет другой перепускной клапан открываться и спускать поток топлива.

Есть и другие способы управления потоком топлива, например, рычагом дроссельной заслонки на приборной панели. Дроссельная заслонка имеет шестерню, которая входит в зацепление с регулирующим клапаном (например, рейкой и шестерней), заставляя ее скользить по цилиндру, который имеет отверстия в различных положениях.Перемещение дроссельной заслонки и, следовательно, перемещение клапана по цилиндру открывает и закрывает эти отверстия в соответствии с конструкцией. На самом деле есть 2 клапана, а именно. дроссель и регулирующий клапан. Регулирующий клапан используется для управления давлением на одной стороне дроссельной заслонки таким образом, что он дает правильное сопротивление давлению управления дроссельной заслонкой. Это достигается за счет управления выпуском топлива из цилиндра.

Так, например, если дроссельная заслонка перемещается вверх, чтобы впустить больше топлива, это будет означать, что дроссельная заслонка переместилась в положение, позволяющее протекать большему количеству топлива, а с другой стороны, требуемые порты давления открываются для поддерживайте баланс давления, чтобы рычаг дроссельной заслонки оставался на месте.

При начальном ускорении требуется больше топлива, и блок приспособлен для пропуска большего количества топлива путем открытия других отверстий в определенном положении дроссельной заслонки. Изменения давления окружающего воздуха, т. Е. Высоты, скорости самолета и т. Д., Воспринимаются воздушной капсулой.

Топливный насос

Топливные насосы обычно используются для повышения давления топлива выше давления в камере сгорания, чтобы можно было впрыснуть топливо. Топливные насосы обычно приводятся в движение главным валом через зубчатую передачу.

Турбонасосы

Турбонасосы — это центробежные насосы, которые приводятся в движение газовыми турбинами и используются для повышения давления топлива выше давления в камере сгорания, чтобы его можно было нагнетать и сжигать. Турбонасосы очень часто используются с ракетами, но также известно, что они используются в ПВРД и турбореактивных двигателях. Приводные газы для турбонасоса обычно генерируются в отдельных камерах с нестехиометрическим сгоранием, а относительно небольшой массовый поток сбрасывается либо через специальное сопло, либо в точку в основном сопле; оба вызывают небольшое снижение производительности.В некоторых случаях (особенно в главном двигателе космического корабля «Шаттл») используется ступенчатое сгорание, и выхлопные газы насоса возвращаются в главную камеру, где сгорание завершается, и при этом практически не происходит потери производительности из-за насосных потерь.

Ramjet используется набегающий воздух, расширяющийся через турбину.

Система запуска двигателя

Топливная система, описанная выше, является одной из двух систем, необходимых для запуска двигателя. Другой — фактическое воспламенение топливно-воздушной смеси в камере.Обычно для запуска двигателей используется вспомогательная силовая установка . Он имеет стартер, который передает высокий крутящий момент на компрессорную установку. Когда достигается оптимальная скорость, то есть поток газа через турбину достаточен, турбины вступают в действие.

Существует несколько различных способов запуска, таких как электрический , гидравлический , пневматический и т. Д.

Электрический стартер работает с шестернями и диском сцепления, соединяющим двигатель и двигатель.Сцепление используется для отключения при достижении оптимальной скорости. Обычно это делается автоматически. Электропитание используется для запуска двигателя, а также для зажигания. Напряжение обычно нарастает медленно по мере увеличения скорости стартера.

Некоторые военные самолеты необходимо запускать быстрее, чем позволяет электрический метод, поэтому они используют другие методы, такие как стартер турбины картриджа или «стартер тележки». Это импульсная турбина, на которую воздействуют горящие газы из патрона, обычно создаваемые за счет воспламенения твердого топлива, похожего на порох.Он предназначен для вращения двигателя, а также подключен к системе автоматического отключения или обгонной муфты. Патрон зажигается электрически и используется для вращения турбины стартера.

Другая турбостартерная система почти полностью похожа на маленький двигатель. Снова турбина связана с двигателем через шестерни. Однако турбина вращается за счет сжигания газов — обычно топливо представляет собой изопропилнитрат (или иногда гидразин), хранящийся в баке и распыляемый в камеру сгорания.Опять же, он воспламеняется свечой зажигания. Все управляется электрически, например, скорость и т. Д.

Большинство коммерческих самолетов и больших военно-транспортных самолетов обычно используют так называемую вспомогательную силовую установку или APU . Обычно это небольшая газовая турбина. Таким образом, можно сказать, что использование такого APU означает использование небольшой газовой турбины для запуска более крупной. Большой объем воздуха низкого давления (40-70 фунтов на квадратный дюйм) из компрессорной секции ВСУ отводится через систему трубопроводов к двигателям, где он направляется в систему запуска.Этот «стравленный воздух» направляется в механизм, запускающий двигатель и начинающий втягивать воздух. Стартер обычно представляет собой тип «воздушной турбины», похожий на стартер картриджа, но использует отбираемый от ВСУ воздух вместо горящих газов картриджа с порохом. Большинство стартеров тележек также могут использовать воздух ВСУ для их поворота. Когда частота вращения двигателя достаточна для всасывания воздуха, достаточного для поддержания горения, топливо подается и воспламеняется. Как только двигатель запускается и достигает оборотов холостого хода, стравливающий воздух и системы зажигания отключаются.

APU на таких самолетах, как Boeing 737 и Airbus A320, можно увидеть в крайней задней части самолета. Это типичное расположение ВСУ на большинстве коммерческих авиалайнеров, хотя некоторые из них могут находиться в корневой части крыла (Boeing 727) или в кормовой части фюзеляжа (DC-9 / MD80) в качестве примеров, а некоторые военные транспортные средства несут свои ВСУ на одной из основных площадок. коробки передач (С-141).

Некоторые ВСУ устанавливаются на колесных тележках, поэтому их можно буксировать и использовать на разных самолетах. Они соединены шлангом с воздуховодом самолета, который включает в себя обратный клапан, позволяющий воздуху APU поступать в самолет, не позволяя при этом отбираемому из главного двигателя воздуху выходить через канал.

APU также обеспечивают достаточную мощность для освещения кабины, давления и других систем, когда двигатели выключены. Клапаны, используемые для управления воздушным потоком, обычно имеют электрическое управление. Они автоматически закрываются с заданной скоростью. В некоторых двигателях в процессе запуска топливо смешивается с подаваемым воздухом и сжигается, а не только воздух. Обычно это дает больше мощности на единицу веса.

Обычно APU запускается собственным электродвигателем стартера, который автоматически выключается с соответствующей скоростью.Когда основной двигатель запускается и достигает нужных условий, этот вспомогательный блок отключается и медленно отключается.

Гидравлические насосы также могут использоваться для запуска некоторых двигателей через шестерни. Насосы имеют электрическое управление с земли.

Вариантом этого является ВСУ, установленная на Boeing F / A-18 Hornet; он запускается гидравлическим двигателем, который сам получает энергию, запасенную в аккумуляторе. Этот аккумулятор перезаряжается после того, как правый двигатель запускается и развивает гидравлическое давление, или с помощью ручного насоса в колодце правой основной стойки шасси.

Зажигание

Обычно в системе сгорания две свечи зажигания находятся в разных местах. Искра высокого напряжения используется для воспламенения газов. Напряжение накапливается от источника низкого напряжения (обычно 28 В постоянного тока), обеспечиваемого аккумуляторными батареями самолета. Он достигает нужного значения в «возбудителях» зажигания (подобных автомобильным катушкам зажигания), а затем высвобождается в виде высокоэнергетической искры. В зависимости от различных условий, таких как полет в условиях сильного дождя, воспламенитель продолжает подавать искры, чтобы предотвратить срыв горения, если пламя внутри погаснет.Конечно, в случае, если пламя все же погаснет, необходимо предусмотреть возможность повторного зажигания. Существует предел высоты и воздушной скорости, при которых двигатель может получить удовлетворительное повторное зажигание.

Например, General Electric F404-400 использует один воспламенитель для камеры сгорания и один для камеры дожигания; Система зажигания для A / B включает ультрафиолетовый датчик пламени для активации воспламенителя.

Большинство современных систем зажигания вырабатывают достаточно энергии (20-40 000 вольт), чтобы представлять смертельную опасность в случае контакта человека с электрическим проводом при срабатывании системы, поэтому командное взаимодействие жизненно важно при работе с этими системами.

Система смазки

Система смазки служит для смазки подшипников и шестерен и для поддержания достаточно низких температур, в основном за счет устранения трения. Смазку можно также использовать для охлаждения других деталей, таких как стены и другие элементы конструкции, непосредственно посредством целевых потоков масла. Система смазки также отводит частицы износа из внутренних частей двигателя и промывает их через фильтр, чтобы поддерживать чистоту компонентов, контактирующих с маслом и маслом.

Смазка изолирована от внешних частей двигателя с помощью различных уплотнительных механизмов, которые также предотвращают загрязнение масла и попадание грязи и других посторонних предметов на подшипники, шестерни и другие движущиеся части, и обычно течет по петле не потребляется намеренно при использовании двигателя). Смазка должна легко течь при относительно низких температурах и не распадаться или разрушаться при очень высоких температурах.

Обычно система смазки имеет подсистемы, которые индивидуально работают с системой подачи смазки двигателя, продувкой (система возврата масла) и сапуном (отводом избыточного воздуха из внутренних отсеков).

Компоненты системы давления обычно включают масляный бак и деаэратор , главный масляный насос , главный масляный фильтр / перепускной клапан , клапан регулирования давления (PRV) , маслоохладитель / перепускной клапан и трубок / форсунок.
Обычно поток идет от бака к впуску насоса и PRV, перекачивается к основному масляному фильтру или его байпасному клапану и маслоохладителю, а затем через несколько фильтров к форсункам в подшипниках.

Использование метода управления PRV означает, что давление подаваемого масла должно быть ниже критического значения (обычно регулируется другими клапанами, которые могут вытекать излишки масла обратно в резервуар, если оно превышает критическое значение).Клапан открывается при определенном давлении, и масло продолжает поступать с постоянной скоростью в камеру подшипника.

Если настройка мощности двигателя увеличивается, давление в камере подшипника также обычно увеличивается, что означает, что разница давлений между подачей смазочного материала и камерой уменьшается, что может снизить медленную скорость подачи масла, когда она потребуется еще больше. В результате некоторые PRV могут регулировать значения силы пружины, используя это изменение давления в камере подшипника пропорционально, чтобы поддерживать постоянный поток смазочного материала.

Система управления

Управление большинством реактивных двигателей осуществляется в цифровом виде с использованием полномасштабных систем управления цифровой электроникой, однако в некоторых системах используются механические устройства.

См. Также

Список литературы

8 Предотвращаемые причины отказа компрессора переменного тока

Существует множество причин, по которым ваш кондиционер может перестать работать. К счастью, это не все дорогие исправления. Проблема может заключаться в ослабленном проводе, вызвавшем отключение электричества в вашем кондиционере.Или у вас может быть забитый воздушный фильтр, который препятствует потоку воздуха в систему.

С другой стороны, когда отказ компрессора кондиционера приводит к поломке вашей системы, у вас возникает серьезная проблема с аварийной службой переменного тока и большие расходы на ваши руки. Компрессор — жизненно важный и дорогой компонент, и когда он уйдет, вы можете потратить много денег на новый кондиционер.

Хорошая новость заключается в том, что до 80 процентов причин отказа компрессора кондиционера можно предотвратить, если своевременно устранить проблемы, ведущие к отказу.Эти проблемы можно обнаружить и устранить во время регулярного профилактического обслуживания переменного тока.

Связанная статья: 8 способов профилактического обслуживания переменного тока не позволяют специалисту по ремонту.

Что такое компрессор?

Компрессор вашего кондиционера часто называют сердцем системы. Это хорошая аналогия по нескольким причинам:

• Это один из ключевых компонентов, без которого система не может функционировать.
• Как правило, он очень надежен, и если он выходит из строя до ожидаемого срока службы (10–15 лет), это, вероятно, связано с основной причиной, которую часто можно предотвратить.
• Это действительно выходит из строя, это дорого, а иногда и невозможно исправить.
• Подобно тому, как ваше сердце качает кровь по телу, работа компрессора заключается в том, чтобы сжимать газообразный хладагент (отсюда и название) и прокачивать его через систему, чтобы он мог отводить тепло и влажность из воздуха.

Теперь, когда вы понимаете, почему так важно поддерживать компрессор в хорошем состоянии, давайте взглянем на некоторые вещи, которые могут вызвать отказ компрессора кондиционера, и что вы можете сделать, чтобы их избежать.

Проблемы, вызывающие отказ компрессора кондиционера

Выход из строя компрессора кондиционера часто происходит из-за основной проблемы, которая вызывает нагрузку на систему. Это важно знать по двум причинам:

1. Обнаружив и устранив основную причину, вы предотвратите отказ компрессора кондиционера.
2. Если вы замените неисправный компрессор без устранения основной причины, новый компрессор также может выйти из строя.

Вот общие проблемы, которые вызывают отказ компрессора кондиционера:

1. Грязные катушки.

Когда пыль, сажа и минеральные отложения накапливаются на змеевике конденсатора, кондиционер не может отводить достаточно тепла из системы, и он вынужден постоянно работать, пытаясь охладить ваше пространство. Повышенное давление и температура могут вызвать перегрев и выход компрессора из строя.

2. Забиты всасывающие линии.

Когда линии хладагента вашего кондиционера блокируются или повреждаются, первое, что вы заметите, это то, что агрегат не охлаждает так эффективно.Если проблема не устранена, повышенное давление и температура снова вызывают перегрев и выход из строя компрессора кондиционера.

3. Низкий уровень хладагента.

Если в трубопроводах хладагента вашей системы появляются дыры или трещины, из кондиционера выходит хладагент. Через некоторое время уровень становится настолько низким, что компрессору приходится работать усерднее, чтобы прокачать через систему достаточно хладагента для охлаждения вашего помещения. Напряжение может в конечном итоге привести к поломке компрессора.

4. Неправильный размер всасывающей линии.

Если в вашей линии хладагента обнаружена утечка, и ее необходимо заменить, убедитесь, что у вас есть опытный специалист по кондиционированию воздуха, который выполнит эту работу. Слишком большая или слишком маленькая линия для вашей системы может вызвать преждевременный отказ компрессора кондиционера.

5. Слишком много хладагента.

Если неквалифицированный человек работает с вашим кондиционером и непреднамеренно добавляет слишком много хладагента или даже хладагент неправильного типа, это может быть смертельной ошибкой для компрессора.

6. Проблемы с электричеством.

Электрический сбой может привести к накоплению кислот, которые вызывают серьезное повреждение других частей, помимо компрессора. Если у вас вышел из строя компрессор, убедитесь, что технический специалист проверит наличие этих кислот. Если он их обнаружит, значит, повреждение всей системы вызвало электрическое выгорание, которое, вероятно, не стоит исправлять.

Но электрические проблемы часто легко предотвратить, если опытный техник осмотрит вашу систему: он может обнаружить и отремонтировать поврежденную проводку, предохранители и подрядчиков, прежде чем они выйдут из строя и вызовут отказ компрессора кондиционера.

Статья по теме: Руководство по трем основным проблемам с кондиционерами, связанными с питанием.

7. Загрязнения в системе.

Высокая температура и давление в системе кондиционирования воздуха, не говоря уже о местах, где они обычно размещаются в Нью-Йорке (на открытом воздухе, на крышах домов, в подвесных помещениях), могут вносить любое количество загрязняющих веществ, которые могут вызвать повреждение. К ним относятся воздух, влага, грязь, мусор, листья, сажа, кислоты и даже помет птиц и вредителей.

Статья по теме: То, о чем вы не подозреваете, может навредить вам: как защитить вашу систему HVAC от загрязнений.

8. Несоответствующий смазочный материал.

Чтобы продолжить сравнение с сердцем, подумайте о масляной смазке вашего кондиционера как о крови в вашем теле. Если этого недостаточно, система не сможет работать должным образом, и это может привести к всевозможным проблемам, включая отказ компрессора кондиционера. Когда ваша система регулярно обслуживается обученным специалистом по кондиционированию воздуха, он проверит уровни смазки и состояние масляного насоса, чтобы предотвратить эту проблему.

Позаботьтесь о своем компрессоре с помощью регулярного профилактического обслуживания кондиционера.

Если вы позаботитесь о своем компрессоре, он позаботится о воздухе в вашем помещении и обеспечит постоянное и надежное охлаждение. Это означает, что ваша система кондиционирования должна обслуживаться не реже двух раз в год в авторитетной компании по обслуживанию кондиционеров. Убедитесь, что вы выбираете поставщика услуг со знающими, опытными специалистами с сертификатом MSCA или NATE. Таким образом, вы будете знать, что у них есть опыт, чтобы обнаружить и предотвратить проблемы, которые могут вызвать отказ компрессора кондиционера.

Знаете ли вы, что вы получите лучшее предложение по профилактическому обслуживанию переменного тока, если вложите деньги в годовой контракт на обслуживание? Вы также получите план обслуживания, разработанный специально с учетом ваших потребностей и вашего бюджета. Хотите узнать больше? Взгляните на наше бесплатное руководство «Контракты на профилактическое обслуживание HVAC: как найти подходящий вариант для вашей инфраструктуры HVAC».

Как работают автомобильные двигатели | HowStuffWorks

Используя всю эту информацию, вы можете начать понимать, что существует множество различных способов улучшить работу двигателя.Производители автомобилей постоянно играют со всеми перечисленными ниже параметрами, чтобы сделать двигатель более мощным и / или более экономичным.

Увеличьте рабочий объем: Чем больше рабочий объем, тем больше мощность, потому что вы можете сжигать больше газа за каждый оборот двигателя. Вы можете увеличить рабочий объем, увеличив цилиндры или добавив больше цилиндров. Двенадцать цилиндров кажутся практическим пределом.

Объявление

Увеличьте степень сжатия: Чем выше степень сжатия, тем больше мощность, до определенного предела.Однако чем сильнее вы сжимаете топливно-воздушную смесь, тем больше вероятность самопроизвольного воспламенения (до того, как свеча зажигания воспламенит его). Бензины с более высоким октановым числом предотвращают такое преждевременное сгорание. Вот почему высокопроизводительным автомобилям обычно нужен высокооктановый бензин — их двигатели используют более высокую степень сжатия, чтобы получить большую мощность.

Положите больше в каждый цилиндр: Если вы можете втиснуть больше воздуха (и, следовательно, топлива) в цилиндр заданного размера, вы можете получить больше мощности от цилиндра (точно так же, как если бы вы увеличили размер цилиндра). цилиндр) без увеличения количества топлива, необходимого для сгорания.Турбокомпрессоры и нагнетатели сжимают входящий воздух, чтобы эффективно втиснуть больше воздуха в цилиндр.

Охлаждение входящего воздуха: Сжатие воздуха повышает его температуру. Однако вы хотите, чтобы в цилиндре был как можно более холодный воздух, потому что чем горячее воздух, тем меньше он будет расширяться при сгорании. Поэтому многие автомобили с турбонаддувом и наддувом имеют интеркулер . Интеркулер — это специальный радиатор, через который проходит сжатый воздух, чтобы охладить его перед попаданием в цилиндр.

Позвольте воздуху поступать легче: Когда поршень движется вниз во время такта впуска, сопротивление воздуха может лишить двигатель мощности. Сопротивление воздуха можно значительно уменьшить, поместив по два впускных клапана в каждый цилиндр. В некоторых более новых автомобилях также используются полированные впускные коллекторы для устранения сопротивления воздуха. Большие воздушные фильтры также могут улучшить воздушный поток.

Позвольте выхлопу легче выходить: Если сопротивление воздуха затрудняет выход выхлопных газов из цилиндра, это лишает двигатель мощности. Сопротивление воздуха можно уменьшить, добавив второй выпускной клапан к каждому цилиндру. Автомобиль с двумя впускными и двумя выпускными клапанами имеет четыре клапана на цилиндр, что улучшает рабочие характеристики. Когда вы слышите рекламу автомобиля, в которой говорится, что автомобиль имеет четыре цилиндра и 16 клапанов, в рекламе говорится, что двигатель имеет четыре клапана на цилиндр.

Если выхлопная труба слишком мала или глушитель имеет большое сопротивление воздуха, это может вызвать противодавление, которое имеет такой же эффект. В высокоэффективных выхлопных системах используются коллекторы, большие выхлопные трубы и глушители со свободным потоком для устранения противодавления в выхлопной системе.Когда вы слышите, что у автомобиля «двойной выхлоп», цель состоит в том, чтобы улучшить поток выхлопных газов за счет использования двух выхлопных труб вместо одной.

Сделайте все легче: Легкие детали помогают двигателю работать лучше. Каждый раз, когда поршень меняет направление, он расходует энергию, чтобы остановить движение в одном направлении и запустить его в другом.