Двигатель с 3 турбинами, Газотурбинный двигатель — Википедия
В косвенной системе используется теплообменник , и через турбину проходит чистый воздух. В результате максимальная скорость истечения реактивной струи у ТРД меньше, чем у ПВРД, что в соответствии с формулой для реактивной тяги ВРД на расчётном режиме, когда давление на срезе сопла равно давлению окружающей среды, [5]. Иногда двигатель выполняется многовальным. Термоядерные Газофазно-ядерные Твердофазно-ядерные Солевые.
Первичный воздух поступает в камеру сгорания через специальное окно в передней части, по центру которого расположен фланец крепления форсунки , и участвует непосредственно в окислении сгорании топлива формировании топливо-воздушной смеси. Вторичный воздух поступает в камеру сгорания сквозь отверстия в стенках жаровой трубы, охлаждая, придавая форму факелу и не участвуя в горении.
Третичный воздух подаётся в камеру сгорания уже на выходе из неё, для выравнивания поля температур. При работе двигателя в передней части жаровой трубы всегда вращается вихрь раскалённого газа что обусловлено специальной формой передней части жаровой трубы , постоянно поджигающего формируемую топливовоздушную смесь, происходит сгорание топлива керосина , газа , поступающего через форсунки в парообразном состоянии.
Газовоздушная смесь расширяется и часть её энергии преобразуется в турбине через рабочие лопатки в механическую энергию вращения основного вала. Эта энергия расходуется, в первую очередь, на работу компрессора, а также используется для привода агрегатов двигателя топливных подкачивающих насосов, масляных насосов и т.
Основная часть энергии расширяющейся газовоздушной смеси идёт на ускорение газового потока в сопле и создание реактивной тяги. Чем выше температура сгорания, тем выше КПД двигателя.
Для предотвращения разрушения деталей двигателя для их изготовления используют жаропрочные сплавы и термобарьерные покрытия. А также применяется система охлаждения воздухом, отбираемым от средних ступеней компрессора. Степень повышения полного давления в компрессоре является одним из важнейших параметров ТРД, поскольку от него зависит эффективный КПД двигателя.
Для повышения газодинамической устойчивости компрессоров они выполняются двухкаскадными НК или трехкаскадными НК Каждый из каскадов работает со своей скоростью вращения и приводится в движение своим каскадом турбины. При этом вал 1-го каскада компрессора низкого давления , вращаемого последним самым низкооборотным каскадом турбины, проходит внутри полого вала компрессора второго каскада каскада высокого давления для двухкаскадного двигателя, каскада среднего давления для трёхкаскадного.
Каскады двигателя также именуют роторами низкого, среднего и высокого давления. Камера сгорания большинства ТРД имеет кольцевую форму и вал турбина-компрессор проходит внутри кольца камеры.
При поступлении в камеру сгорания воздух разделяется на 3 потока. Первичный воздух — поступает через фронтальные отверстия в камере сгорания, тормозится перед форсунками и принимает непосредственное участие в формировании топливно-воздушной смеси. Непосредственно участвует в сгорании топлива.
Топливо-воздушная смесь в зоне сгорания топлива в ВРД по своему составу близка к стехиометрической. Вторичный воздух — поступает через боковые отверстия в средней части стенок камеры сгорания и служит для их охлаждения путём создания потока воздуха с гораздо более низкой температурой, чем в зоне горения.
Третичный воздух — поступает через специальные воздушные каналы в выходной части стенок камеры сгорания и служит для выравнивания поля температур рабочего тела перед турбиной.
Из камеры сгорания нагретое рабочее тело поступает на турбину, расширяется, приводя её в движение и отдавая ей часть своей энергии, а после неё расширяется в сопле и истекает из него, создавая реактивную тягу. Благодаря компрессору ТРД в отличие от ПВРД может «трогать с места» и работать при низких скоростях полёта, что для двигателя самолёта является совершенно необходимым, при этом давление в тракте двигателя и расход воздуха обеспечиваются только за счёт компрессора.
При повышении скорости полёта давление в камере сгорания и расход рабочего тела растут за счёт роста напора встречного потока воздуха, который затормаживается во входном устройстве так же, как в ПВРД и поступает на вход низшего каскада компрессора под давлением более высоким, чем атмосферное, при этом повышается и тяга двигателя.
Агрегат «турбина-компрессор», позволяющий создавать большой расход и высокую степень сжатия рабочего тела в области низких и средних скоростей полёта, является препятствием на пути повышения эффективности двигателя в зоне высоких скоростей:.
В результате максимальная скорость истечения реактивной струи у ТРД меньше, чем у ПВРД, что в соответствии с формулой для реактивной тяги ВРД на расчётном режиме, когда давление на срезе сопла равно давлению окружающей среды, [5]. Таковым является ТРД с одним контуром — то есть, с одной проточной частью.
Первый поток — поток внутреннего контура — сжимается в нескольких ступенях компрессора, поступает в камеру сгорания, проходит через турбину и выходит через сопло.
Второй поток — поток наружного контура — также сжимается ступенями компрессора, но далее направляется к соплу в обход камеры сгорания. Оба потока обычно смешиваются за турбиной в так называемой « камере смешения » [10] до сопла и выходят через единое сопло общей реактивной струёй.
Наличие двух проточных частей контуров , двух и более валов, двух турбокомпрессоров, камеры смешения — всё приводит к усложнению ТРД, увеличению его продольного и поперечного габаритов, а также увеличению массы. Но в результате повышается КПД двигателя на дозвуковых скоростях и снижается шум, создаваемый реактивной струёй.
Повышение КПД достигается за счёт уменьшения разницы между скоростью истечения газов из сопла и скоростью самолёта за счёт увеличения расхода воздуха в обход внутреннего контура. Применение второго контура в двигателях для военной сверхзвуковой авиации позволяет охлаждать горячие части двигателя, это позволяет увеличивать температуру газов перед турбиной, что способствует дополнительному повышению тяги.
Важным параметром любого ТРДД является степень двухконтурности — отношение расхода массы воздуха через внешний контур к расходу через внутренний. Этот параметр определяется на стадии конструирования и во многом зависит от назначения двигателя области применения и скоростях эксплуатации.
При этом, с ростом степени двухконтурности, одновременно возрастает доля мощности, необходимая для привода компрессора-вентилятора. ТРДД, подобно ТРД, могут быть снабжены регулируемыми соплами и форсажными камерами для сверхзвуковых военных самолётов. Советский учёный и конструктор А.
Люлька с года исследовал этот принцип и представил заявку на изобретение двухконтурного турбореактивного двигателя авторское свидетельство 22 апреля года. Первые образцы ТРД с форсажными камерами созданы в Rolls-Royce во второй половине х годов, а Conway стал первым серийным.
Порою в популярной литературе ТРДД с высокой степенью двухконтурности выше 2 называют турбовентиляторными. В англоязычной литературе этот двигатель называется turbofan с добавлением уточнения high bypass высокая двухконтурность , сокращённо — hbp.
ТРДД с высокой степенью двухконтурности выполняются, как правило, без камеры смешения. По причине большого входного диаметра таких двигателей их сопло внешнего контура достаточно часто делают укороченным с целью снижения массы двигателя. Специальные поворотные сопла на некоторых ТРДД позволяют отклонять истекающий из сопла поток рабочего тела относительно оси двигателя. ОВТ приводит к дополнительным потерям тяги двигателя за счёт выполнения дополнительной работы по повороту потока и усложняет управление самолётом.
Но эти недостатки полностью компенсируются значительным повышением манёвренности и сокращением разбега самолёта при взлёте и пробега при посадке, вплоть до вертикальных взлёта и посадки. ОВТ используется исключительно в военной авиации. Хотя в ТРД имеет место избыток кислорода в камере сгорания, этот резерв мощности не удаётся реализовать напрямую — увеличением расхода горючего в камере — из-за ограничения температуры рабочего тела, поступающего на турбину.
Этот резерв используется в двигателях, оборудованных форсажной камерой , расположенной между турбиной и соплом. В режиме форсажа в этой камере сжигается дополнительное количество горючего, внутренняя энергия рабочего тела перед расширением в сопле повышается, в результате чего скорость его истечения возрастает, и тяга двигателя увеличивается, в некоторых случаях, более, чем в 1,5 раза, что используется боевыми самолётами при полётах на высоких скоростях.
ДВС имеет мощность л. Мотор стоит на E90 d и E60 d. Мощность мотора л. Вихревые заслонки. Как и на М47, здесь имеется проблема с вихревыми заслонками, которые могут оторваться и попасть в мотор, приведя его в самое настоящее нерабочее состояние.
Лучше всего поскорей удалить заслонки путем установки заглушек и прошивкой ЭБУ под работу без этих чудо-устройств. Стуки, шумы. Это вторая популярная проблема с демпфером коленвала, посмотрите в каком он состоянии, возможно, его надо заменить. Пропала мощность, выхлоп внутри автомобиля. Чаще всего проблема в треснувшем выпускном коллекторе, его меняют на чугунный от М57 не TU.
Ресурс форсунок на М57 около тыс. Срок службы турбины очень большой и может превышать тыс. В общем и целом, дизель М57 очень надежный и служит так долго, как только это возможно, естественно при должном уходе, использовании хорошего топлива и масла.
Качественное топливо здесь очень важно, иначе топливная система быстро придет в негодность. Соблюдая нормы нормальной эксплуатации, ресурс двигателя М57 составит более тыс. Моторы серии M57TU2 неплохо тюнингуются и обычной прошивкой можно поднять мощность примерно на 40 л.
Старшая серия M57TU дает похожий результат: плюс 40 л. VW EA Mercedes OM Инженеры BMW сумели доработать эти силовые агрегаты: они практически не шумят и не вибрируют, а скоростные качества у современных дизельных моделей не ниже, чем у бензиновых. ДВС М57 устанавливается на баварские автомобили с года и до сих пор считается одним из лучших в дизельной линейке легковых моторов.
Это рядный 6-цилиндровый турбированный мотор, оснащенный чугунным блоком цилиндров с алюминиевой головкой. В каждом цилиндре имеется по четыре клапана.
На этом двигателе впервые был опробован механизм впрыска Common Rail, на котором число оборотов не зависит от давления впрыскиваемого топлива. В году он был заменен силовым агрегатом нового поколения M57TUD30 с тем же рабочим объемом три литра , но большей мощностью 34 л. В году был выполнен рестайлинг БМВ Х5 — до года они оснащались трехлитровыми моторами в следующих вариантах:.
В году произошло очередное обновление — силовые агрегаты серии М57 заменили дизель N Они выпускаются в нескольких модификациях и могут иметь разное количество турбин.
У моторов новых версий также возросла максимальная мощность — с до л.
Еще несколько лет назад кроссоверы с такими дизелями в России официально не продавались. Автомобили с трехлитровыми силовыми агрегатами, работающими на ДТ, пригоняли под заказ Европы.
Эти моторы отличаются практичностью, небольшим расходом топлива и превосходными динамическими качествами. Дизели более экономичны, чем бензиновые силовые агрегаты, но в любом случае расход топлива зависит от эксплуатации, состояния мотора, стиля езды, времени года.
Зимой прогрев силового агрегата всегда занимает больше времени. Расход горючего на дизельном BMW X5 E53 с трехлитровым ДВС по трассе в среднем равен 8—10 л на км, в городе он заметно выше и может достигать 16 л на км. В инструкции по эксплуатации к автомобилям модификации 40d указан расход топлива в рамках 5,8—7,1 литров на км пути, но с учетом пробок в больших городах он может вырасти до 9 литров.
Автомобили БМВ Х5 на дизеле отличаются динамичностью, экономичностью и хорошей управляемостью, им свойственны следующие качества:. При соблюдении правил эксплуатации BMW, оснащенная турбированным силовым агрегатом серии N57, прослужит очень долго. Практически все дизельные модели оснащены пусковым подогревателем Webasto. Это повышает комфорт — пассажиры уже через несколько минут садятся в прогретый автомобиль, а кроме того, наличие подогревателя сохраняет ресурс мотора.
Еще один плюс дизельных двигателей — практически полное отсутствие расхода масла при исправном состоянии. Бензиновые ДВС начинают понемногу «кушать» масло уже через 50 тыс.
:no_upscale()/imgs/2015/03/08/22/32067/cbfa50433b4b2ddabe53ab898d897e5f36ed9f67.jpeg)
Любая дизельная BMW подвержена типичным «болезням». Одна из таких — засорение сажевого фильтра.
