Wykorzystanie turbiny
Turbosprężarka popularnie nazywana turbiną to maszyna wirnikowa, która składa się z turbiny i sprężarki. Turbina i sprężarka w tej maszynie osadzone są na jednym wale. Turbosprężarka służy do doładowania silnika spalinowego lub kotła spalinowego. Turbina znajdująca się w turbosprężarce zasilana jest spalinami z silnika spalinowego, sprężarka natomiast zasila silnika sprężonym powietrzem. Do cylindra trafia duża ilość powietrza, co daje większą moc silnika. Obroty sprężarki zależą od ilości gazów dostarczanych do niej. Nowoczesne turbosprężarki mają mniejszy moment bezwładności niż turbosprężarki starszego typu. Zastosowanie turbosprężarki w silniku powoduje wzrost sprawności silnika, wzrost wysilenia, co sprawia, ze silniki mogą być mniejsze i lżejsze, lepszą charakterystykę silnika, lepsze opłukanie cylindra ze spalin, brak wyczuwalnego spadku mocy. Wadą turbosprężarek jest wzrost temperatury czynnika roboczego. Aby uniknąć przegrzania części i schodzić ją stosuje się chłodnice w układzie doładowania.
Moc nominalna
Do najważniejszych parametrów silnika spalinowego należą2:
Moc użyteczna (efektywna) ? moc mierzona na wale napędowym. Różne normy różnie specyfikują warunki pomiaru mocy użytecznej. Jej wielkości mogą się znacznie różnić w zależności od normy użytej. Wielkość mocy można uzyskać z hamowni.
Moc nominalna (znamionowa) ? moc podawana przez wytwórcę silnika.
Moc trwała ? największą moc, z jaką silnik może bezpiecznie pracować w sposób ciągły.
Moc krótkotrwała ? maksymalna moc, jaką silnik może wygenerować w ustalonym przez normę czasie (np. jedna godzina) bez niebezpieczeństwa przegrzania.
Prędkość obrotowa wału (obroty) ? wielkość podawana w cyklach na minutę, określa zakres bezpiecznej pracy silnika od obrotów minimalnych, poniżej których silnik ulega zadławieniu, do maksymalnych, powyżej których następuje niebezpieczeństwo awarii silnika. Obroty nominalne to te, przy których mierzona jest moc nominalna silnika.
Jednostkowe zużycie paliwa ? specyfikuje wagową lub objętościową ilość paliwa potrzebną do wykonania określonej pracy.
Natężenie zużycia paliwa ? objętościowe lub wagowe zużycie paliwa w jednostce czasu w silniku pracującym przy parametrach nominalnych (moc nominalna, obroty nominalne).
Natężenie wydzielania spalin ? objętościowa lub wagowa emisja gazów spalinowych w jednostce czasu w silniku pracującym przy parametrach nominalnych (moc nominalna, obroty nominalne). Emisja spalin jest klasyfikowana ze względu na udział w nich różnych składników.
Minimalne jednostkowe zużycie paliwa ? określa objętościową lub wagową ilość paliwa zużytą dla wykonania pracy przy parametrach nominalnych w jednostce czasu.
Średnie ciśnienie użyteczne ? uśrednione ciśnienie w komorze roboczej podczas spalania mieszanki paliwowej. Jest ono ściśle skorelowane z momentem obrotowym.
Sprawność nominalna ? sprawność energetyczna silnika pracującego przy nominalnych parametrach pracy.
Maksymalny moment obrotowy ? maksymalny moment obrotowy na wale silnika.
Parametry (według PN-93/M-01521) tłokowego silnika spalinowego
średnica cylindra D
skok tłoka S
objętość komory sprężania Vc, przestrzeń między denkiem tłoka a powierzchnią głowicy, gdy tłok osiąga GMP
objętość skokowa cylindra Vs, objętość cylindra ograniczona położeniami GMP i DMP
objętość skokowa silnika Vsk, suma wszystkich jego cylindrów Vs
objętość całkowita cylindra Vt, suma objętości skokowej Vs i sprężania Vc
stopień sprężania ?, stosunek Vt do Vc
Układy wspomagające pracę silnika spalinowego
układ chłodzenia
układ doładowania
układ rozruchowy
układ rozrządu
układ smarowania
układ wydechowy
układ zapłonowy
układ zasilający
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_spalinowy_t%C5%82okowy
Gdzie się stosuje sprężarki?
Sprężarki stosowane są wszędzie tam gdzie potrzebne jest powietrze lub inne gazy pod ciśnieniem.
Bardzo często można spotkać te urządzenia w samochodach. Najprostszym przykładem są turbosprężarki pracujące z silnikiem samochodowym. Działają one na zasadzie wykorzystania spalin silnika do napędzania turbiny gazowej połączonej ze sprężarką. Ta sprężarka z kolei dostarcza powietrze do dolotu silnika. Takie rozwiązanie znacznie poprawia efektywność silnika.
Oprócz tego sprężarki stosowane są w samochodach ciężarowych do napędzania pneumatycznych układów hamulcowych. Służą tam do utrzymywania wysokiego ciśnienia umożliwiającego funkcjonowanie hamulców.
Kolejnym miejscem związanym z motoryzacją gdzie wykorzystywane są sprężarki są warsztaty samochodowe. W nich wykorzystywane są kompresory połączone ze zbiornikiem sprężonego powietrza. Przy pracach mechanicznych są wykorzystywane do napędzania narzędzi pneumatycznych - np. kluczy udarowych. Również stosowane są do przedmuchiwania i czyszczenia. Natomiast w warsztacie lakierniczym sprężarki stosowane są do malowania natryskowego.