5. PHĐN TÍCH VĂ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÂP TĂNG ÂP
5.1.4.Phđn tích sơ đồ tăng âp hỗn hợp
Trong tăng âp hỗn hợp, người ta sử dụng hai hệ thống mây nĩn khâc nhau, một được dẫn động bằng tuốc bin khí vă một được dẫn động từ trục khuỷu động cơ.
Tuỳ thuộc văo vị trí của mây nĩn người ta cĩ hai dạng ghĩp nối: lắp nối tiếp vă lắp song song.
Trong câc phương ân lắp ghĩp năy mây nĩn dẫn động cơ khí cĩ thể sử dụng mây nĩn ly tđm, hướng trục, trục vít, mây nĩn root hoạt động hoăn toăn độc lập với mây nĩn dẫn động bởi tuốc bin khí.
Đối với phương ân lắp thuận:
Mây nĩn dẫn động cơ khí đứng sau mây nĩn dẫn động bằng tuốc bin khí. Khí tăng âp được mây nĩn dẫn động bằng tuốc bin khí hút từ mơi trường sau đĩ dẫn tới mây nĩn dẫn động cơ khí vă đi văo động cơ đốt trong. Lưu lượng khí nạp phụ thuộc văo lưu lượng cụm tuốc bin - mây nĩn.
Đối với phương ân lắp nghịch:
Mây nĩn dẫn động cơ khí đứng trước, lưu lượng khí nạp văo động cơ đốt trong phụ thuộc văo lưu lượng mây nĩn dẫn động cơ khí, vì thế phụ thuộc văo chế độ tốc độ động cơ vă lưu lượng cung cấp cho một chu trình lă khơng đổi.
Trong động cơ tăng âp hỗn hợp lắp song song người ta dùng một mây nĩn dẫn động cơ khí hoặc dùng khơng gian bín dưới của xylanh lăm mây nĩn (trường hợp động cơ cĩ van trượt) cung cấp khơng khí cho động cơ, song song với bộ "mây nĩn tuốc bin khí "quay tự do.
Như vậy, mỗi mây nĩn trong hệ thống chỉ cần cung cấp một phần khơng khí nĩn văo bình chứa chung.
Ưu điểm chủ yếu của hệ thống tăng âp lắp song song lă khí tăng âp nạp văo động cơ được cung cấp đồng thời nhờ hai mây nĩn, lưu lượng khơng khí qua mỗi mây nĩn đều nhỏ. Do đĩ, kích thước của mỗi mây nĩn đều nhỏ so với hệ thống tăng âp lắp nối tiếp.
* Ưu điểm của tăng âp hỗn hợp:
- Tăng âp dẫn động hỗn hợp được âp dụng đối với câc động cơ cĩ cơng suất lớn như: Động cơ tău thủy, động cơ diesel cỡ lớn vă câc động cơ cĩ cơng suất lớn
khâc, trong trường hợp năy người ta thường sử dụng tuốc bin vă mây nĩn hướng tđm.
- Khí nạp được nĩn thănh hai cấp, cấp thứ nhất khí nạp được nĩn bằng mây nĩn dẫn động cơ khí, cấp thứ hai khí nĩn lại được nĩn bằng mây nĩn dẫn động từ tuốc bin khí thải.
a) b) c) 3 P0,T0 6 1 2 5 P0,T0 6 6 4 1 2 5 3 6 4 P0,T0 1 2 5 6 3 4 P0,T0
Hình 5 - 7 Sơ đồ nguyín lý phương ân tăng âp hỗn hợp cho động cơ đốt trong a) Tăng âp hỗn hợp lắp nối tiếp thuận; b) Tăng âp hỗn hợp lắp nối tiếp nghịch; c) Tăng âp hỗn hợp 2 tầng lắp song song. 1- Động cơ; 2- Tuốc bin; 3- Mây nĩn; 4- Mây nĩn dẫn động cơ khí; 5- Khớp nối; 6- Thiết bị lăm mât trung gian
- Phương ân dẫn động mă mây nĩn được dẫn dộng đồng thời bằng cơ khí vă cả tuốc bin khí thải.
- Sự bố trí như vậy cho phĩp phần cơng suất dư của tuốc bin khí thải truyền trở lại cho trục khuỷu động cơ vă ngược lại.
* Nhược điểm của tăng âp hỗn hợp:
- Về mặt cấu tạo thì hệ thống tăng âp hỗn hợp phức tạp hơn nhiều so với câc hệ thống truyền động cơ khí vă tăng âp tuốc bin khí, vì trong thiết bị tăng âp cĩ 2
mây nĩn, mặt khâc bình chứa khơng khí nĩn chung cũng phức tạp hơn. Vì vậy, chỉ trong câc trường hợp đặc biệt ví dụ cần đạt được Pk tương đối lớn, cần cĩ tính năng tăng tốc tốt hoặc đảm bảo chất lượng lăm việc tốt trong mọi chế độ lăm việc của động cơ người ta mới dùng hệ thống tăng âp hỗn hợp. Do kết cấu phức tạp nín loại tuốc bin tăng âp hỗn hợp năy cĩ giâ thănh đắt. Trong hệ thống tăng âp lắp thuận, nghịch năy đều cĩ mây nĩn được dẫn động bởi động cơ, lăm cho động cơ tốn một phần cơng suất do phải kĩo mây nĩn nĩn nín hiệu quả của việc tăng âp giảm đi.