Сколько тепла извлекает турбокомпрессор из выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания?

В двигателе внутреннего сгорания турбонагнетатель извлекает значительное количество тепла из выхлопных газов и приводит в движение турбину, которая, в свою очередь, сжимает всасываемый воздух. Точное количество отводимого тепла зависит от различных факторов, таких как конструкция двигателя, размер турбокомпрессора и условия эксплуатации. Однако обычно считается, что турбокомпрессор может извлечь до 35% общей тепловой энергии, содержащейся в выхлопных газах.

Вот разбивка процесса теплопередачи в турбокомпрессоре:

1. Поток выхлопных газов :Горячие выхлопные газы двигателя направляются в корпус турбины турбокомпрессора.

2. Лопасти турбины :Выхлопные газы с высокой скоростью ударяются о лопатки турбины, заставляя их быстро вращаться.

3. Теплопередача :Когда лопатки турбины вращаются, они поглощают тепло от выхлопных газов посредством конвекции и проводимости. Этот процесс теплопередачи повышает температуру лопаток турбины и окружающих компонентов.

4. Вращение вала :Энергия вращения лопаток турбины передается на вал турбокомпрессора.

5. Сжатый воздух :Вращение вала приводит в движение колесо компрессора на другом конце турбокомпрессора. Колесо компрессора сжимает всасываемый воздух, повышая его давление и температуру.

6. Промежуточное охлаждение (дополнительно) :Некоторые двигатели с турбонаддувом оснащены промежуточным охладителем между турбокомпрессором и двигателем. Интеркулер помогает охлаждать сжатый воздух, увеличивая его плотность и улучшая производительность двигателя.

7. Пониженная температура выхлопных газов :После прохождения через турбонагнетатель выхлопные газы обычно холоднее и имеют меньшую энергоемкость по сравнению с неочищенными выхлопными газами двигателя.

Важно отметить, что, хотя турбонагнетатель извлекает тепло из выхлопных газов, он также повышает общую эффективность двигателя за счет использования отработанного тепла для выработки сжатого воздуха для сгорания. Этот процесс повышает эффективность использования топлива и повышает производительность двигателя.