Что такое двигатель вые

Малоразмерный газотурбинный двигатель

Направление НПТ:
  • Аддитивные технологии
  • Цифровое проектирование и моделирование
Исполнитель:
  • Инжиниринговый центр «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab®)

По заданию Минобрнауки России специалисты ИЦ ЦКИ разрабатывают методы проектирования и создания малоразмерных газотурбинных двигателей (МГТД) для аддитивного производства.

Для реализации проекта применяются современные методы цифрового проектирования (разработка цифровых двойников изделий и процессов, виртуальные испытания).

  • Создана геометрическая модель МГТД на основе аналога с применением томографии и 3D-сканирования.
  • Разработаны математические модели и проведены расчеты газодинамических процессов, включающие такие части МГТД, как входное устройство компрессора, рабочее колесо компрессора, спрямляющий аппарат компрессора, рабочее колесо турбины, сопловой аппарат, сопло.

Общий вид расчетной области компрессора

Поля полного давления в трех сечениях диффузора

Поля полного давления в трех сечениях спрямляющего аппарата

Общий вид расчетной области турбины

Поля полного давления в трех сечениях сопловых лопаток турбины

Поля полного давления в относительном движении в трех сечениях рабочих лопаток турбины

Изменение конструкции диффузора компрессора – исходный «прямой» диффузор (сверху) и модифицированный «наклоненный» диффузор (снизу)

Изменение конструкции спрямляющих лопаток компрессора – исходная «прямая» лопатка (сверху) и модифицированная с удлиненной на периферии хордой (снизу)

  • Проведена оценка минимального запаса прочности ротора турбины с учетом моделирования теплового состояния ротора в сопряженной CHT (Conjugate Heat Transfer) постановке.

Поле распределения температуры за камерой сгорания

Поле распределения температуры ротора турбины

Конечно-элементная модель ротора турбины

Поле распределения эквивалентных напряжений по Мизесу

Оптимизированный по массе диффузор:

а) сегмент диффузора; б) CAD-модель

Оптимизированная конструкция диффузора (3D-визуализация):

а) внешний вид детали; б) внутренняя структура детали

  • Получена диаграмма Кэмпбелла с учетом жесткостных характеристик корпуса и опор ротора, с помощью которой были определены критические частоты вращения ротора, необходимые для проведения его балансировки в процессе сборки двигателя.

Конечно-элементная модель ротора и корпуса двигателя:

а) ротор и корпус двигателя, вид в разрезе; б) конечно-элементная модель ротора и корпуса двигателя; в) конечно-элементная модель ротора

Собственные формы ротора при различных модах:

а) 1-я мода; б) 2-я мода; в) 3-я мода

Диффузор, изготовленный из пластика методом АТ

Общий вид пластикового макета двигателя, изготовленного методом АТ

  • Разработан подход по определению долговечности и усталостной прочности элементов МГТД на примере конструкции камеры сгорания.

Конечно-элементная сетка для расчета НДС камеры сгорания

Контрольно-объёмная сетка для моделирования процессов течения газа и горения в камере сгорания

Результаты моделирования распределения температуры в рабочей среде камеры сгорания

Распределение температуры, полученное в результате газодинамического расчета

Поле распределения эквивалентных напряжений по Мизесу

Оценка долговечности конструкции камеры сгорания, количество циклов

Завершающий этап

На третьем этапе проекта была подготовлена РКД для производства МГТД с применением аддитивных технологий.

Произведенный опытный образец прошел валидационные испытания. До конца 2019 года запланирован этап натурных испытаний МГТД, укомплектованного деталями, произведенными по результатам оптимизации.

Целевая группа проекта включает в себя предприятия двигателестроения, в первую очередь – авиационного двигателестроения, такие как ПАО «ОДК-Сатурн», ОАО «Климов», ОАО «Пермский моторный завод», АО «НПЦ газотурбостроения «Салют» и другие.

Ростех увеличил ресурс двигателя для Як-130 в четыре раза

Объединенная двигателестроительная корпорация Ростеха применила новые материалы и современные технологии для увеличения ресурса двигателей учебно-боевого самолета Як-130. Благодаря этому с 2016 года ресурс агрегата, который собирается на производственном комплексе «Салют», вырос вдвое, а с начала его серийного выпуска в 2009 году – в четыре раза.

Читать еще:  Громко работает цди двигатель

Увеличение ресурса двигателя АИ-222-25 позволит гораздо дольше поддерживать летную готовность самолетов без капитального ремонта, снизить расходы и уменьшить трудозатраты на обслуживание.

«Этот двигатель – надежный и востребованный как в России, так и за рубежом, например в странах Азии, Африки и Латинской Америки. В эксплуатации у Минобороны России и иностранных заказчиков находится более 400 таких агрегатов в составе Як-130. Внедренные улучшения позволили увеличить ресурс текущей модификации двигателя в два раза, а если сравнивать с 2009 годом, когда агрегат начал производиться серийно, – в четыре раза. В настоящий момент мы прорабатываем вопросы дальнейшего повышения экономичности и надежности этого двигателя, его глубокой модернизации», – сказал индустриальный директор авиационного кластера Госкорпорации Ростех Анатолий Сердюков.

Увеличение ресурса затронет как новые двигатели, так и уже находящиеся в эксплуатации, которые будут подвергаться модернизации при поступлении на ремонт. Таким образом, постепенно будет улучшен весь парк АИ-222-25.

«На данный момент этот ресурс получил подтверждение стендовыми испытаниями и лидерной эксплуатацией. Изменения в эксплуатационную документацию двигателей находятся на этапе утверждения в Минобороны России, к концу ноября планируется их довести до эксплуатирующих организаций», – сказал руководитель производственного комплекса «Салют» Алексей Громов.

АИ-222-25 – двухконтурный турбореактивный двигатель, который применяется в российском учебно-боевом самолете Як-130. С 2015 года изготавливается целиком из российских деталей и комплектующих на московской площадке — производственном комплексе «Салют» Объединенной двигателестроительной корпорации.

По сравнению с двигателями своего класса АИ-222-25 имеет ряд преимуществ. Низкая удельная масса двигателя обеспечивает высокую тяговооруженность самолета. Низкий удельный расход позволяет существенно экономить топливо и значительно увеличивать расстояние беспересадочного перелета. Технические характеристики силовой установки дают возможность использовать самолет Як-130 не только в учебных, но и боевых целях. Кроме того, он оснащен электронно-цифровой системой автоматического управления и контроля (FADEC).

События, связанные с этим

Самолет МС-21-310 с российскими двигателями ПД-14 совершил первый полет

Ростех сертифицировал двигатель для Ми-171А2 в Южной Корее

Ростех увеличил ресурс двигателя для Як-130 в четыре раза

Газогенератор для ПД-8 пройдет испытания в следующем году

«ОДК-Климов» презентовал конструктивный облик двигателя ВК-1600В

Пресс-рум Россия

Двигатель Cadillac 6,2 л V8 демонстрирует непревзойденную мощь

Двигателям Cadillac нет равных на чемпионате ISMA WEATHERTECH SPOTSCAR

Середина сезона ознаменовалась абсолютной победой спортпрототипа Cadillac DPi-V.R с двигателем Cadillac 6,2 л V8 на чемпионате IMSA WeatherTech SportsCar 2017 г.

Несмотря на то, что в этом году Cadillac принимает участие в серии IMSA впервые, двигатели принесли бренду 5 побед из 5 возможных. В ходе гонки автомобили с каждым из двигателей Cadillac прошли большее расстояние, чем между Cadillac House в Нью-Йорке и Голливудом (Калифорния).

Мощный и надежный двигатель Cadillac 6,2 л V8 используется в трех гоночных автомобилях Cadillac: № 10 Konica Minolta Cadillac DPi-V.R, № 5 Mustang Sampling Cadillac DPi-V.R и № 31 Whelen Engineering Cadillac DPi-V.R. Поскольку в ходе соревнований каждая команда использует только два двигателя, гоночные автомобили нового поколения Cadillac суммарно прошли по трассам IMSA более 25 000 км практически без сбоев.

В подготовленном к гонкам двигателе Cadillac 6,2 л V8 использовались компоненты двигателя Cadillac 6,2 л V8 спортивного седана Cadillac CTS-V и SUV премиум-класса Cadillac Escalade. При максимально допустимых 7600 об/мин и при наличии обязательных для этой серии ограничителей мощности отдача этих атмосферных двигателей достигает 600 л. с.

Читать еще:  Чем мыть двигатель скутера

«Cadillac 6,2 л V8, отлично зарекомендовавший себя в Cadillac CTS-V и Escalade, обеспечивает мощность и отзывчивость, необходимую для гоночных автомобилей, — отмечает Ричард Брекус (Richard Brekus), директор по глобальной стратегии Cadillac. — В этом сезоне именно благодаря таким качествам двигателя в каждом автомобиле мы заменяли его только один раз, после гонки Rolex 24 в Дайтоне. На трех автомобилях использовались двигатели, установленные после 24 часов гонки. Начиная с первых тренировок на трассе Себринг и продолжая успешными гонками в Себринге, Лонг-Бич, трассах Америк и Детройт эти двигатели работали без каких-либо серьезных неполадок».

Мощный и надежный Cadillac 6,2 л V8 — неотъемлемая часть гоночного автомобиля Cadillac DPi-V.R и главный элемент, обеспечивающий его жесткость. Являясь полунагруженной частью шасси, двигатель берет на себя часть нагрузки, выполняя роль каркаса для углепластикового монокока.

Эта особенность ярко проявила себя в ходе 12-часовой гонки Sebring International Raceway. Трасса длиной 6,02 км отличается покрытиями различного типа, включая бетонные участки взлетно-посадочной полосы, использовавшейся еще во время Второй мировой войны. По нагрузке, оказываемой на автомобили, она сравнима с 24-часовой гонкой Ле-Мана. Кроме того, при движении по комбинированному треку Дайтона при больших поперечных ускорениях трассы Америк, неровных извилистых улицах Лонг-Бич и Детройта с неровной поверхностью двигатель должен выдерживать быструю смену нагрузок.

Факты о двигателе Cadillac 6,2 л V8, подготовленном к гонкам:

  • В гонках IMSA каждая команда Cadillac V-Performance использовала только два двигателя с заменой после Rolex 24 в Дайтоне. Трассы от Себринга до Белль Айл все машины преодолели без замены двигателя.
  • На трассах от Себринга до Белль Айл все три двигателя Cadillac DPi-V.R работали без каких-либо сбоев, а автомобили суммарно преодолели 4542 км — это больше чем от Cadillac House в Нью-Йорке до Голливуда (Калифорния) или от Рима до Лондона и обратно.
  • 4542 км — это почти 15 гонок Формулы 1 (средняя протяженность трассы F1 составляет 306 км).
  • На трассах от Себринга до Белль Айл гоночные двигатели работали при той же температуре рабочих жидкостей (охлаждающей жидкости и масла), что и двигатели седана Cadillac CTS-V и Cadillac Escalade в обычных условиях.
  • На трассах от Себринга до Белль Айл ни разу не приходилось заменять масло или масляный фильтр.
  • На трассах от Себринга до Белль Айл на каждый двигатель пришлось примерно по 36 000 переключений передач.
  • На трассах от Себринга до Белль Айл на каждый двигатель пришлось примерно по 13 часов торможений.
  • На извилистых трассах IMSA автомобили с этими двигателями постоянно подвергались перегрузкам: до 3,5 g в поперечном направлении, 2 g — в вертикальном и 3,5 g — при торможении. Для сравнения: на американских горках SUPERMAN: Ride of Steel перегрузки почти доходят до 4 g.

Спортивный седан Cadillac CTS-V 2017 предлагается с двигателем 6,2 л V8 с механическим наддувом. Мощность (по SAE): 640 л. с. (477 кВт), крутящий момент: 855 Нм (630 фунт-силы футов). Эти показатели превышают возможности конкурентов на трассах от Штутгарта до Мюнхена, причем CTS-V способен разгоняться с 0 до 100 км/ч всего за 3,7 секунды, а его максимальная скорость равна 322 км/ч (200 миль/ч).

Двигатель Cadillac 6,2L V8 по своей мощности превосходит предыдущие модели двигателей с механическим наддувом за счет более эффективного и компактного 1,7-л нагнетателя, системы непосредственного впрыска топлива и отключения части цилиндров. В автомобилях CTS-V также предусмотрены дополнительные устройства охлаждения, обеспечивающие отвод тепла и не требующие никаких конструктивных изменений при подготовке к гонкам. Все гоночные двигатели Cadillac проходят 24-часовые испытания на выносливость.

Читать еще:  Что такое двигатель сонс

SUV премиум-класса 2017 Cadillac Escalade оснащается атмосферным двигателем Cadillac 6,2 л V8. Мощность (по SAE): 420 л. с. (313 кВт), крутящий момент: 623 Нм (460 фунт-силы футов). Двигатель Cadillac 6,2 л создан на базе передовых технологий, включая систему непосредственного впрыска топлива, систему отключения части цилиндров и систему изменения фаз газораспределения. Он отличается высокой мощностью и надежностью при расходе топлива всего 10,7 л/100 км и позволяет буксировать прицепы массой до 3700 кг.

Двигатели

Модельный ряд Jetta пополнился новыми модификациями двигателей. Они стали более экологически чистыми. Вместе с этим был использован новейший сплав алюминия. Это позволило сделать двигатель более легким. В целом новые моторы стали более экономичными и мощными.

В 2017 модельном году Volkswagen устанавливает на седан Jetta следующие двигатели с соответствующими техническими характеристиками:

Бензиновый двигатель 1.6 MPI 1.6 MPI 1.4 TSI 1.4 TSI
Мощность (77 кВт) (63 кВт) (90 кВт) (110 кВт)
Рабочий объем, л/куб. см 1,6/1598 1,6/1598 1,4/1390 1,4/1390
Макс. мощность кВт/л.с./при оборотах/мин. 77/105/5250 63/85/5200 90/122/5000 110/150/5800
Макс. крутящий момент Нм/при оборотах/мин. 153/3800 145/3800 200/1500-4000 240/1500-4500

При выборе автомобиля необходимо учитывать все его характеристики. Основной отличительной особенностью разных модификаций обычно является мотор. Помимо объема обычно различают тип питания, это указывается в названии модели.

Типы двигателей

Самым старым из используемых ныне производителями моторов является MPI. Это сокращенное наименование — Multi Point Injection («многоточечный впрыск»). Подобным обозначением пользуются многие производители автомобилей.

Более новым типом движков можно назвать TSI (Turbo Stratified Injection), это обычно расшифровывают «двойной наддув послойный впрыск. Чаще всего такая маркировка используется инженерами VAG.

У каждого из этих силовых агрегатов имеются свои плюсы и минусы, поэтому при выборе автомобиля следует знать эти нюансы.

Различия

Принципиальных отличий немного, их всего два. В остальном моторы разных типов очень похожи. Но эти особенности влияют на ходовые качества и эксплуатацию.

Первое отличие различие двигателей в системе питания. Моторы MPI являются впрысковыми. У них топливо сначала попадает во впускной коллектор. Из него оно попадает в цилиндры, после открытия клапана.

В моторах TSI топливо попадает прямо в цилиндр, в этом отношении они по конструкции очень похожи на дизеля. Поэтому в них обязательно стоит насос высокого давления. Также предъявляются высокие требования к впрыскивающим форсункам.

Второе отличие это наличие у TSI наддува. В принципе эта система встречается и у впрысковых двигателей, но маркировка MPI относится только к атмосферным.

Особенности эксплуатации

Описанными выше различиями объясняются особенности в обслуживании моторов. Двигатели Volkswagen Jetta с наддувом TSI более требовательны к качеству топлива. К примеру, их не стоит пробовать заправлять бензином марки АИ-92. В лучшем случае автомобиль просто не поедет.

Также они чаще требуют замены масла. При этом использовать желательно высококачественную синтетику. В то же время MPI более неприхотливы.

В конструкции TSI используется ТНВД (топливный насос высокого давления). Это делает их более уязвимыми для возникновения неполадок от износа комплектующих деталей насоса. Во впрысковых моторах все детали довольно просты и надежны.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector