Газовые турбины проблемы и перспективы. Манушин Э.А. (1014151), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Выполненные лучшие образцы АГТД показывают возможности получения высоких экономичности и приемистостн, т.е. тех показателей, по которым АГТД пока уступают дизелям. В СССР в 1958 г. бьш поставлен на шасси межлугородного автобуса ВИЛ-! 27 вместо дизеля мощностью !30 кВт двигатель Турбо-НАМИ.053 мощностью 260 кВт. На этом автобусе были проведены всесторонние хо- 58 довые испытания первой отечественной автомобильной силовой установки, С 1955 г.
началась разработка АГТД на Горьковском автозаводе. На. чиная с 1950-х годов в СССР ведутся работы по созданию ГТД транспортных машин различного назначения для эксплуатации в условиях Севе. ра [51]. За рубежом в период с конца 1940-х до конца 1960-х годов разработкой опытных АГТД различного назначения, в основном лля грузовых и легковых автомобилей, занимались фирмы "Дженерал моторс", "Крайслер", "Форд" [США), "Бритиш Лейланд" (Великобритания), "Волво" (Швеция). Серийный выпуск ни одного из двигателей этих фирм налажен не был; в лучшем случае двигатели выпускались опытными партиями не более нескольких десятков штук, К концу 1960-х — началу 1970-х годов в некоторых зарубежных странах, прежде всего в США и Великобритании, автомобильное газотурбо.
строение достигло высокого уровня. В отдельные периоды в работах над АГТД участвовали 17 — 20 фирм. Была выполнена доводка ГТД и их узлов, проведена широкая опытная эксплуатация двигателей на различных транспортных средствах. Например, двигатели "Форд 707" (табл. 2.10) в процессе доводки наработали на стендах свыше 30 000 ч, а время испытаний материалов и отдельных узлов этого двигателя превысило 1,3 млн.
ч. Пробег грузовых автомобилей с ГТД "Форд 707" составил к середине !970-х годов около 400 тыс. км. Некоторые фирмы начали подготовку к серийному выпуску ЛГТД. Однако снова серийный выпуск начат не был. Были выпущены лишь небольшие опытные партии ГТД. То~пивная экономичность двигателей в эксплуатации оказалась приемлемой, однако уже через 4000 ч начались существенные поломки, связанные в основном с разрушением керамических теплообменных матриц вращающихся тецчообменников, которые применялись на всех подготовленных к выпуску АГТД.
Определенную роль в отказе от серийного выпуска ЛГТД сыграли ограничения на потребление жидкого топлива, отмечавшиеся после 1973 г. В последнее десятилетие исследования, конструирование и постройка АГТД продолжапнсь заметными темпами. Особо важную роль в продолжении н интенсификации работ имели два обстоятельства. Во-первых, постоянный рост единичных мощностей АГТД вЂ” до 1000 и даже 1500 кВт лля тяжелых автомобилей и машин — открывал возможности создавать АГТД этого класса мощности, конкурентоспособные с дизелями по расходу топлива и превосходящие нх по компактности, малой удельной массе и другим показателям.
Во-вторых, в этот период значительно Ужесточились требования к чистоте о~работавших газов; удовлетворение биологических требований становилось одной иэ основных задач при разработке новых АГТД, Опыт эксплуатации показал, что ГТД легче, "ем поршневой двигатель внутреннего сгорания, может удовлетворить жестким требованиям перспективных стандартов на токсичность отработавших газов легковых и других автомобилей. бог Из АГТД, разработанных в последнее десятилетие, заслуживает осо. го внимания двигатель ОТ-601 интернациональной фирмы *'Инда- 59 Модель и фирмаоюготовитель ГТд (страна) СТ404, "Детройт Дизел Эллисон'* (США) гз(350(ВМА2, '*Бритиш Лейланд" (Великобри- тания) Показатель "Фиат 6803", "Фиат" (Италия) УТ Р-12, "Ниссан" (Япония) Автомобильный, 1968 г„опытный Автомобильный, 1970 г., опыт- ный Для тяжелых грузовых автомобилей, 1966 г., прототип для серии Для тяжелых грузовых автомобилей, 1968 г., прототип для серии Назначение, начало и состояние разработки Для автобусов и тя- желых грузовых авто- мобилей, 1964 г., опытный 206 330, Максимальная эффектив- ная мопшость при стан- дартных условиях (Н=Ом; г=»15 С),кВт Конструкционные особен- ности 294 257 270 Двухвальный, с двух- дисковым врацыаг щнмся ТА, с индиви- дуальной КС Двухвальный, с двух- дисковым врашаю- шнмся ТА, с индиви- дуальной КС Двухвальный, с двух- дисковым вращаю- шимся ТА, с индиви- дуальной КС Двухвальный, с двух- дисковым врашюо- шямся ТА, с индиви- дуальной КС Двухвальный, с двух- дисковым врашаю- шнмся ТА, с индиви- дуальной КС 475 248 4,0 243 4,0 3!7 3,9 274 4,0 4,15 1273 1310 Гггз 1193 1275 1,56 1,94 1,7 2,0 430 200 276 771' 454, 815 ГТД (страна) Модель и фирма-изготовитель АСТ-101, АСТ-102, "Гзррит", "Форд" "Крайслер" (США) (СШ А) Показатель УФ-СТ-150, "Фольксваген" (ФРГ) АСТ-100, "детройт Дизел Эллисон** (США) НАМИ (СССР) НАМИ (СССР) Назначение, начало и состояние разработки Для легковых автомо- билей, 1973 г„опыт.
ный 100 Для легковых иззом~э билей, 1979 г., опыт- ный 74,5 Для легковых ав- томобилей, 1979 г., опьпный 74,5 Для грузовых,ав- томобилей и ав- тобусов, опытный 258 Для городского ав- тобуса, опьпный Для легковых ав- томобилей, 1979 г., опьпный 74,5 Максимальная эффектив- ная мошность при стан- дартных условиях (Н = 0 м; г = »15 С), кВт Конструкционные особен- ности 184 Двухвальный, с двух- дисковым в ращэю- щимся ТА, с индиви- дуальной КС Деухвьльный, с однодис- ковым вращающимся ТА с индивидуальной КС, детали из КМ Одновальный, с однолисковым вра. пзаюшнмся ТА,с индивидуальной КС, детали из КМ Одновалызый, с двух- дисковым вращюо- шимся ТА, с инди- видуальной КС Одновальный.
с врю пыюпшмся ТА, с инпивидуапь. ной КС Двухвальиый,с двухдисковым вращающимся ТА, с индивидуальной КС 310 290* 4,5 208 200 4,5 18З 180 5,0 г)з 4,0 258* 4,0 272"» 4,0 61 Таблице 220, Основные технические характеристики современимх н перспек Удельный расход топлива, г((кВт ч): пр" Ре макс минимальный Степень повышения давления воздуха в комп. рессоре Температура газа перед турбиной, К Расход воздуха через двигатель, кг(с Габаритная мощность, кВт)м Масса, кг Удельный расхбд топлива, г/(кВт «): пр" )'е макс минимальный Степень повышения давления воздуха в компрессоре 60 тинных ГТД грузовых и легковых автомобилей Продолжение юблиим 2ДО. 1Тд (страна) Модель и фирма-изготолител ' АПТ-100, "детройт Лизе Эллисон" (США) - Утт-СТ-150, "Фонька.
лаген" (ФРГ) Показатель 12гз 1223 1533 1644 1283 1563 Температура газа перед турбиной, К Расход вазпуха Через двигатель, кг/с Габаритные размеры, мм: длина ширина высота Габаритная мощность, кВт/м з Масса, кг Удельная масса, кг/кВт 1,5 г,о 0,307 0,35 0,84 917 600 600 1145 870 750 1514 546 (днам.) Обьем 0,275 м 364 560 585 (пнам.) 495 3,27 2,9 134 1,8 210 2,1 керамические материалы. *Перспективный вариант ГТД. м расчетное значение, Примечание. ТА — теплообмениый аппарат; КС вЂ” камера сгорания; КМ— стризл Тербинз Интернэшнл" (ИТИ), в которую вошли фирмы "Гэррит' и "Мак Тракс" (США) и "Волво" (Швеция) (табл.
2.11), Испытания показали, что ГТД этого типа превосходит соответствующий дизель по многим показателям, включая малый расход топлина. В СССР к концу 1970-х годов бьша разработана, изготовлена и испытана серия экспериментальных ГТД ГАЗ-99, состоявшая из восьми различных моделей и модификаций, Двигатель ГАЗ-99Д, который лавер. шил зту серию, имел проектные параметры на уровне лучших зарубежных образцов. Прн испытаниях на стенде была получена мощность 280 кВт при удельном расходе топлива 278 г/(кВт ч).
К началу 1980-х годов в работах по созданию АГТД определились трн основных направления: разработка ГТД сравнительно большой мощности (1100 — 1700 кВт) для тяжелых транспортных машин, разработка АГТД мощностью 260-550 кВт многоцелевого назначения и разработка АГТД мощностью менее 100 кВт для легковых автомобилей, Особое внимание среди ГТД для тяжелых гусеничных машин привлекает двигатель АСТ-1500 мощностью 1120 кВт фирмы "Анко Лайкоминг" (табл. 2.11). В октябре 1979 г, началось серийное производство машин с ГТД АСТ-1500; этот двигатель — пока единственный АГТД, серийно выпускаемый за рубежом в настоящее время. До июля 198! г.
было поставлено 125 машин с этим двигателем. В 1984 г, выпускалось до 90 двигателей в месяц. Срок службы двигателей до капитального ремонта должен составлять 1000 ч. Средняя стоимость двигателя в серийном производстве ожидается на уровне 125 тыс. долл. (в ценах 1980 г). В настоящее время ведутся работы по созданию транспортных ГТД второго поколения, не уступающих по экономичности дизелям и пре- 62 АПТ-101, "Гзррит" АПТ-102 "Кр'йслер" НАМИ (Ссср) НАМИ (СССР) "Форд" (США) (США) восходящих их по массогабаритным и некоторым эксплуатационным показателям. На основании опыта разработки двигателя СТ-601 и более чем 30-летнего опыта проектирования и серийного производства авиационных двигателей фирма "Гзррнт Эрисерч" в 1979 г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
