sie
17
Zasadnicze parametry dmuchawy
Pierwszej z wymienionych metod po wprowadzeniu innych sposobów doładowania całkowicie zaniechano w nowych konstrukcjach, a druga metoda jest jeszcze wykorzystywana w niektórych silnikach doładowanych systemem stałego ciśnienia, w celu dodatkowego sprężenia powietrza płynącego z turbosprężarki do cylindra. Podczas doboru lub obliczania dmuchaw ładujących konieczna jest znajomość następujących zasadniczych parametrów dmuchaw: sprężu, wydatku, sprawności adiabatycznej, sprawności objętościowej i zapotrzebowania mocy. Najbardziej pełną ocenę właściwości roboczych dmuchawy uzyskuje się podając jej charakterystykę wykreślną. Spręż – Stopień przyrostu ciśnienia zwany krótko sprężem określa się stosunkiem ciśnienia p2, jakie czynnik uzyskuje po przejściu przez dmuchawę, do ciśnienia początkowego pt.Wartość ciśnienia p2 wyznacza się na podstawie przyjętego dla silnika ciśnienia ładowania pp z uwzględnieniem oporów na drodze przepływu od dmuchawy do okien w cylindrze. Nie jest to bardzo skomplikowane.
Wydatek
Ciśnienie px może być w wielu przypadkach równe ciśnieniu otoczenia, a przy większym oporze na ssaniu przyjmowaną wartość TCs należy odpowiednio powiększyć, przy czym istotne znaczenie mają opory filtru powietrza (w znamionowych warunkach pracy opory filtru A/>s = 0,5-2,5 kPa). Potrzebny wydatek dmuchawy odniesiony do warunków otoczenia wyznacza się z ilości powietrza zapotrzebowanego przez silnik, którą można obliczyć z wzoru: VP = [m3/s], gdzie: Vss – objętość skokowa silnika w m3, n -prędkość obrotowa silnika w obr/min, E – współczynnik ilości czynnika przepłukującego. Sprawność adiabatyczna jest to stosunek adiabatycznej pracy sprężał ia Had jednego kilograma czynnika do rzeczywiście potrzebnej pracy sprężania H przy zachowaniu w obu przypadkach tego samego sprężu. Adiabatyczna praca sprężania, zwana też adiabatyczną wysokością tłoczenia, jest określona następującą zależnością, gdzie: k – wykładnik adiabaty (dla powietrza k = 1,4), R – stała gazowa (dla powietrza R = 287 N m/(kg K)), rŁ – temperatura powietrza na wlocie do dmuchawy.
Wartości optymalne
Osiągane wartości optymalne sprawności adiabatycznej dla dmuchaw Roots zawierają się w granicach od 0,5 do 0,75, przy czym większe wartości odpowiadają dmuchawom o większym wydatku. Dla dmuchaw promieniowych y\ai = 0,65 -r -0,75. W dmuchawach promieniowych – podobnie jak w innych maszynach przepływowych – zamiast sprawności adiabatycznej wprowadza się bardziej dla nich właściwe pojęcie sprawności izentropowej stanowiącej stosunek izentropowej pracy sprężania1′ do rzeczywiście potrzebnej pracy sprężania – z zachowaniem w obu przypadkach takiego samego sprężu. Jednak w praktyce przeważnie stosuje się sprawność adiabatyczną, co do której istnieje dużo danych doświadczalnych. Izentropową pracę sprężania oblicza się oczywiście podobnie jak Had podstawiając w miejsce wykładnika adiabaty wykładnik izentropy. W sprężarkach tłokowych stosuje się pojęcie sprawności izotermicznej (odniesionej do sprężania w stałej temperaturze). Sprawność ta w dobrze skonstruowanych sprężarkach tłokowych wynosi 0,72- – 0,78.