p>В настоящий момент пути увеличения литровой мощности ДВС традиционных конструкций во многом исчерпаны. Дизельные двигатели последние 20-30 лет топчутся вокруг цифры 30-40 ЛС/литр рабочего объема. Стандартный способ форсировки ДВС по давлению наддува неизбежно приводит к повышению максимального давления цикла Pz или к необходимости существенного снижения степени сжатия e, вплоть до значений 6-8 ед. Однако, столь существенное снижение степени сжатия вызывает трудности с запуском двигателя и работой его под малой нагрузкой. Эти проблемы сильно напоминают проблемы ДВС, работающих по циклу Миллера.
Одним из вариантов решения проблем является французская схема «ГИПЕРБАР», предложенная одноименной фирмой в средине 60-х годов прошлого столетия. Ее суть состоит в использовании газовой турбины для обеспечения высокого давления наддува в нагрузочном режиме и приемлемого давления на переходных режимах и режимах малой нагрузки.
На практике реализовать эту идею удалось фирме Wärtsilä в модели V8X, который имеет выдающиеся характеристики на сегодняшний момент 1500 ЛС на 16.8 литров рабочего объема или 89,2 ЛС\литр.В 70-х годах ХХ века этот двигатель выглядел просто фантастически. Логично, что он был установлен на французском ОБТ «Лекрек» ( на заглавной картинке ), который сразу вышел очень динамичным. 50 тонная махина разгонялась до 100 км\ч за 32 секунды.
Однако использование ГТД на дорожной технике ( гражданской и военной ) сопряжено с целым рядом трудностей:
- высокие требования к количеству и качеству воздуха
- резкое снижение КПД на частичных нагрузках
- высокая температуры выхлопа
- невозможность ремонта в полевых условиях
- снижение мощность при высокой температуре окружающего воздуха
- высокая стоимость
Решением вышеуказанных проблем может быть использование свободно-поршневого дизель-компрессора (СПДК) или свободно-поршневого генератора газа (СПГГ) для дополнительной ступени наддува по схеме «ГИПЕРБАР». В нашем патенте рассмотрены различные варианты реализации схемы «ГИПЕРБАР» с использованием СПГГ и СПДК для создания высокофорсированных двигателей с удельной мощностью 70- 100ЛС\литр. СПГГ и СПДК имеют следующие преимущества перед другими внешними приводами ступени наддува:
- массо-габаритные характеристики близкие к ГТД
- КПД и температура выхлопа не отличаются от дизеля
- изменяемая степень сжатия обеспечивает топливную всеядность
- требования по воздуху и его температуре не отличаются от дизеля
- высокая ремнтопригодность, в том числе и в полевых условиях.
- средняя стоимость, больще дизельного ДВС, но меньше ГТД
Двигатели по схеме «ГИПЕРБАР» могут применятся на тяжелой колесной и гусеничной технике, особенно там, где есть ограничения по весу и размерам силового агрегата.
Патент_2819471_Система_наддува_ДВС_с_использованием_СПГГ Описание_Патент_2819471_Система_наддува_ДВС_с_использованием_СПГГ Формула_Патент_2819471_Система_наддува_ДВС_с_использованием_СПГГ