Коротко о файле:БГАУ / Кафедра "Автомобили и машинно-тракторные комплексы" / Состав: 11 листов чертежи (Анализ существующих конструкций, Расчет корпуса турбины на прочность, Технологическая карта на модернизацию системы питания, Технико-экономические показатели модернизации системы питания автомобиля ГАЗ-3309, Турбина (СБ), деталировка (мембрана, крышка, клапана, направляющая, нижняя и верхняя части компрессора, заглушка) + спецификация + ПЗ (59 страниц в pdf).
Цели выпускной квалификационной работы: Повышение экологических и динамических качеств двигателя ГАЗ-3307
Задачи выпускной квалификационной работы:
1. провести анализ существующих конструкций;
2. разработать 3D-модель предлагаемой конструкции для модернизации системы питания двигателя;
3. произвести прочностные расчеты;
4. разработать технологическую карту по установке предлагаемой конструкции;
5. рассчитать технико- экономические показатели работы.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 5
1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ НАДДУВА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ 7
1.1 Инерционный наддув 7
1.2 Механический наддув 9
1.3 Газотурбинный наддув 12
1.4 Комбинированный наддув 16
1.5. Способ и устройство увеличения вращающего момента дизельного двигателя. Патент: № 2382888 17
2 РАЗРАБОТКА ДВУХСТУПЕНЧАТОГО ТУРБОКОМПРЕССОРА 21
2.1 Общая конструктивная схема разработанного устройства 21
2.2 Расчёт основных элементов устройства 26
3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА НА МОДЕРНИЗАЦИЮ СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ 34
4 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНИДЕЯТЕЛЬНОСТИ 36
4.1 Обеспечение условий и безопасности труда на производстве 36
4.2 Мероприятия по охране окружающей среды 40
4.3 Мероприятия по защите населения и материальных ценностей в чрезвычайных ситуациях 43
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАЗРАБАТЫВАЕМОГО УСТРОЙСТВА 47
5.1 Расчет затрат на изготовление 47
5.2 Определение годовой экономии и срока окупаемости 52
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 56
Целью предлагаемой конструкции является обеспечение преимуществ турбины малого размера и турбины большого размера в одном турбонагнетателе. Чтобы расширить рабочий диапазон турбокомпрессора, две турбины используются для привода одного центробежного компрессора.
Каждая турбина, установленная на общем валу, имеет полностью изолированный корпус. Одна турбина получает всю выхлопную газообразную продукцию, выходящую из двигателя, и переходящая во вторую турбину предотвращается отводным клапаном. Отклоняющий клапан удерживается в режиме одиночной турбины до тех пор, пока давление выхлопных газов для работы турбины не станет чрезмерным. Затем он переключается на работу с двумя турбинами, что расширяет диапазон эффективной работы двигателя с турбонагнетателем. С концепцией двойной турбины, площадь колеса турбины увеличивается вдвое, чтобы увеличить мощность турбины без увеличения противодавления.
Проще говоря, если для привода центробежного компрессора предусмотрена двойная площадь турбины, возможна удвоенная мощность.
Дополнительное преимущество концепции с двумя турбинами по данному изобретению состоит в том, что она обеспечивает полную изоляцию систем с двумя выхлопными газами для двигателя. Когда турбонагнетатель работает в режиме двойной турбины, половина цилиндров двигателя соединена с впускным отверстием, питающим одну турбину, а другая половина цилиндров соединена с впускным отверстием, питающим вторую турбину.
Разделение выхлопных систем осуществляется в соответствии с порядком запуска, как это принято в высокоэффективных двигателях с нормальным атмосферным давлением. Эта схема более важна для двигателя с турбонаддувом, чем для безнаддувного двигателя. Значение попыткиминимизировать противодавление заключается в предотвращении повторного попадания выхлопного газа в цилиндры, которые находятся в случае перекрытия, описанного выше, когда и впускной, и выпускной клапаны открываются одновременно в одном и том же цилиндре.
В турбокомпрессоре с двумя турбинами по данному изобретению предусмотрена двойная спираль с отдельными входами для изоляции двух турбин друг от друга. Двойные турбины включают в себя двойные колеса турбины, установленные на общем валу в каждой спирали корпуса турбокомпрессора с перегородкой, изолирующей колеса турбины. Таким образом, спаренные к спине двойные турбины монтируются в корпусе, прикрепленном к общему валу, для работы обычного центробежного компрессора с отклоняющим клапаном по патенту, указанному здесь выше.
Одиночная турбина работает при низких оборотах, обеспечивая эффективную работу при умеренном противодавлении, в то время как при более высоких оборотах отклоняющий клапан подает выхлопные газы отдельно к каждой турбине, чтобы увеличить мощность турбины без увеличения противодавления. Таким образом, поскольку оба колеса турбины приводятся в действие изолированными системами выхлопных газов, удваивается площадь турбины для привода центробежного компрессора и удваивается мощность.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы по модернизации системы питания автомобиля ГАЗ-3307, нами проанализированы существующие способы повышения эффективной мощности двигателя внутреннего сгорания. На основании чего разработан способ увеличения эффективной мощности за счет установки двухступенчатого турбокомпрессора.
По предложенному способу был проведен технико-экономический расчет модернизации двигателя автомобиля ГАЗ-3307. Срок окупаемости вложений составляет 1 год 9 месяцев, что вполне может быть реализовано.
Также выполнен расчет 3-D модели корпуса турбины. Произведен расчет вала турбины на изгиб, который показал, что он подходит для этого устройства.
Таким образом, внедрение модернизированного турбокомпрессора в систему питания автомобиля ГАЗ-3307, целесообразно и экономически обосновано.
