Опалєв В. А. Підвищення економічності турбопоршневих дизелів шляхом удосконалення їх газоповітряного тракту

Об'єкт дослідження: газодинамічні процеси в елементах газоповітряного тракту двотактного турбопоршневого дизеля, що суттєво впливають на його паливну економічність. Мета дослідження: підвищення паливної економічності двотактних турбопоршневих дизелів з протилежно рухомими поршнями шляхом удосконалювання газодинамічних характеристик елементів газоповітряного тракту. Методи дослідження: застосовані методи фізичного та математичного моделювання газодинамічних процесів в елементах газоповітряного тракту дизелів на основі фундаментальних положень газової динаміки, методи експериментальних досліджень дизелів і елементів газоповітряного тракту та статистичної обробки результатів експериментів й теорії планування експерименту. Новизна: Вперше запропоновано комплексний підхід до удосконалення газоповітряного тракту турбопоршневих дизелів з протилежно рухомими поршнями,який полягає у виборі раціональних параметрів елементів тракту на основі узгодження їх характеристик із режимами роботи двигунів. Удосконалено формулу для визначення коефіцієнта потужності відцентрових компресорів із радіальними лопатками, на основі якої запропоновані нові залежності для визначення раціональних геометричних розмірів триярусних робочих коліс. Вперше для п'ятициліндрового двотактного дизеля запропоновано конструкцію трисекційного випускного колектору типу "труба у трубі" з імпульсним перетворенням енергії. Теоретичні і практичні результати: доведено, що застосування триярусних робочих коліс та вибір їх раціональних параметрів, радіально-кільцевих вхідних патрубків та протипомпажних порожнин відцентрових компресорів поліпшило їх характеристики. Розроблено осьову реактивну турбіну з двозаходним спіральним вхідним патрубком без лопаткового соплового апарата з підвищеним ККД. Розроблено методику статичних випробувань, на основі якої удосконалено впускні вікна у циліндри зі змінним кутом нахилу бічних стінок, що підвищило паливну економічність дизелів 3ТД-3 та 6ТД-2 на 3,6%. Застосування ежекторної системи вилучення пилу із повітроочисника з периферійним підведенням активного газу за осьовою турбіною підвищило потужність і паливну економічність дизеля 5ТД на 3%. Ступінь впровадження: Результати досліджень впровадженні в ДП "ХКБД". Галузь використання: двигунобудування.