Azərbaycan respublikasi təHSİl naziRLİYİ azərbaycan

Şək. 1. Üstəlik üfürmə sistemləri

a - Mexaniki intiqallı üstəlik üfürmə sistemi, b - Turboüfürməli üstəlik üfürmə sistemi, c - Kombinə edilmiş üstəlik üfürmə sistemi.

Şək. 2. Turboüfürməli üstəlik üfürmə sistemi

Turboüfürməli üstəlik üfürmə sistemlərində mərkəzdənqaçma tipli kompressorun intiqalı üçün qaz turbininin pərlərinə təsir göstərən xaric qazların enerjisinin bir hissəsindən istifadə olunur. Burada qaz turbini ilə kompressoru birləşdirən aqreqat turbokompressor adlanır.

Qazturbinli üfürmə sistemlərində xaric qazların enerjisindən istifadənin iki üsulu möv- cuddur: turbindən əvvəl sabit təzyiq üsulu – bu zaman xaric qazlar əvvəlcə ressiverə daxil olur, sonra isə sabit təzyiq altında turbinə verilir; impulslu üfürmə üsulu – bu zaman isə xaric qazlar turbinə birbaşa verilir. İmpulslu üfürmə zamanı xaric qazların yalnız potensial deyil, həm də kinetik enerjisindən istifadə olunur.
İmpulslu üfürmə üfürmə təzyiqinin kiçik qiymətlərində (p_k < 0.15 MPa) daha çox effektlidir. Üfürmə təzyiqinin böyük qiymətlərində impulslu üfürmənin tətbiqindən alınan effekt azalır. p_k > 0.4 MPa olduqda isə effekt praktiki olaraq olmur.

Şək. 3. Dinamiki üfürmə sistemi:

1 – sorma borusu, 2 – ressiver, 3 – rezonans boruları, 4 – silindrlər.

Qaz turbinli üstəlik üfürmə zamanı üfürmə aqreqatı ilə mühərrikin dirsəkli valı arasında mexaniki əlaqə olmur. Buna görə də turbin çarxının ətalətliyi səbəbindən mühərrikin dartı xarakteristikası və müqavimətə uyğunlaşması xeyli dərəcədə pisləşə bilər. Sürətlənmənin əvvəlində kiçik yük rejimi zamanı xaric qazların enerjisinin azalması ilə əlaqədar olaraq silindrə lazımi miqdarda havanın (və ya yanıcı qarışığın) verilməsi təmin olunmaya bilər. Bu mənfi cəhətlər kombinə edilmiş üstəlik üfürmə sisteminin – mexaniki intiqallı kompressorla qaz turbininin ardıcıl olaraq birləşdirildiyi sistemlərin tətbiqi ilə aradan qaldırıla bilər.

Dinamiki (rezonans) üfürmə sistemləri silindrdə qaz mübadiləsi proseslərinin tsikllik olaraq təkrarlanması nəticəsində sorma və xaric sistemlərində meydana gələn dalğavari proseslərdən istifadəni nəzərdə tutur. Burada prinsip sorma klapanı qarşısında onun bağlanmasından əvvəl havanın (və ya yanıcı qarışığın) sıxılma zonalarını yaratmaqdan ibarətdir ki, bu da silindrə daxil olan axının kütləsinin artmasına imkan yaradır. Bundan başqa xaric borusunda xaric prosesinin sonunda sorma və xaric klapanlarının hər ikisinin açıq olması periodunda (silindrin üfürülməsi zamanı) bağlanmaqda olan xaric klapanı yaxınlığında xaric qazların seyrəklik zonası yaradılır ki, bu da silindrin xaric qazlardan təmizlənməsini yaxşılaşdırır və onun hava (və ya yanıcı qarışıq) ilə tam doldurulmasına imkan yaradır.
Dinamiki üfürmə sisteminin quraşdırılması sorma və xaric kanallarının uzunluğu və en kəsik sahələrinin dəyişdirilməsi yolu ilə reallaşdırılır. Bəzi konstruksiyalarda sorma borusunun uzunluğu mühərrikin iş rejimindən asılı olaraq dəyişilir.
İtisürətli avtomobil mühərriklərində sorma və xaric prosesləri zamanı borularda qazların rəqsi hərəkəti əmələ gəlir ki, bunun nəticəsində təzyiq dalğası yaranır. Silindrə daxil olan (dizel mühərriklərində) havanın və ya (qığılcımla alışdırmalı mühərriklərdə) yanıcı qarışığın kütləsinin artırılması üçün sorma və xaric borularındakı bu hadisədən istifadə etmək olar.
İlk öncə sorma sistemində baş verən dalğa proseslərini nəzərdən keçirək.
Porşenin hərəkətinin və klapanların açılmasının periodik olması nəticəsində sorma borusunda qazların təzyiqinin rəqsləri baş verir. Sorma klapanının açılması zamanı həmin
klapanın boğazı ətrafında seyrəklik dalğası meydana gəlir. Bu seyrəklik dalğası səs sürəti ilə borunun giriş kəsiyinə qədər yayılaraq hava axınına həyəcanlandırıcı təsir göstərir. Bunun nəticəsində borunun giriş kəsiyində klapana tərəf istiqamətlənən təzyiq dalğaları əmələ gəlir.
Sorma borusunda sorma klapanı zonasında qaz axını təzyiqinin rəqs xarakteri dalğa şəklinə malikdir. Buna görə də bu proseslər dalğa prosesləri adlanır.
Sorma klapanı zonasında təzyiqin silindrdəki təzyiqdən yüksək qiymətlərə qədər qalxması sorma prosesinin sonunda əldə olunur. Məhz buna görə də sorma klapanı sorma prosesi başa çatdıqda deyil, bundan bir qədər sonra, yəni gecikmə bucağı ilə bağlanır.
Porşen a.ö.n.-dən keçdikdən sonra sorma klapanı bağlanana qədər silindrə əlavə olaraq hava və yaxud yanıcı qarışığın daxil olması əlavə doldurma adlanır.
Sorma klapanı zonasında təzyiqin silindrdəki təzyiqdən yüksək qiymətlərə qədər qalxması nəticəsində sorma borusundakı təzyiqlə silindrdəki təzyiq arasında düşkü yüksəlir. Beləliklə, silindrin hava ilə əlavə doldurulması da yüksəlir. Əlavə doldurma isə nə qədər çox olarsa, silindrdə təzyiq də bir o qədər çox olar.
Silindrin əlavə doldurulması effektini sorma borusunda təzyiq rəqslərinin amplitudasını artırmaqla gücləndirmək olar. Sorma borusunda təzyiq rəqslərinin amplitudasını artırmaq üçün sorma sistemini rezonans hadisəsinə kökləmək lazımdır.
Dinamiki üfürmə sisteminin (sorma sistemi üçün) köklənməsi sorma borusunun diametri və uzunluğunun seçilməsi və eyni zamanda çoxsilindrli mühərriklərdə rezonans həcmlərinin tətbiqi ilə reallaşdırılır. Çoxsilindrli mühərriklərdə rezonans həcmindən hər bir silindr üçün müəyyən uzunluğa malik ayrıca borular nəzərdə tutulur. Bunun səbəbi hər bir borudakı qazodinamik proseslərin qonşu silindrlərin borularındakı bənzər proseslərin təsirindən pozulmasının qarşısının alınmasıdır.
Kompressor vasitəsilə üfürmədən fərqli olaraq dinamiki (rezonans) üfürməyə sorma borusunda orta təzyiqi yüksəltmədən nail olunur.
Tədqiqatlar göstərir ki, doldurma prosesinin yaxşılaşması həm də klapan zonasında axın təzyiqinin və həcmi sürətin rəqslərinin sorma kanalında təzyiq itkilərinin azalmasına səbəb olması ilə əldə olunur.
Ümumiyyətlə, müasir itisürətli avtomobil mühərriklərində sorma klapanının açılması porşen y.ö.n.-ə 10-30º qalmış, bağlanması isə a.ö.n.-dən 40-80º keçmiş baş verir. Lakin, qeyd etmək lazımdır ki, göstərilən hədlər konstruktiv mülahizələrə görə böyük və yaxud kiçik tərəflərə dəyişdirilə də bilər.
Sorma klapanının tez açılması, əvvəla, porşen y.ö.n.-ə çatana qədər klapanda müəyyən keçid sahəsinin yaranmasına səbəb olur ki, bu da silindrin doldurulmasını yaxşılaşdırır. İkincisi isə sorma klapanının tez açılması, həm də silindrin üfürülməsi üçün istifadə edilir. Belə ki, bu zaman yanma məhsullarının açıq olan xaric klapanından sürətlə çıxması nəticəsində sorma klapanı ətrafında seyrəklik yaranır və bunun da hesabına silindrə sorulan təmiz hava (dizel mühərriklərində) və yaxud yanıcı qarışıq (qığılcımla alışdırmalı mühərriklərdə) silindrin yanma məhsullarından yaxşı təmizlənməsinə səbəb olur.
Əvvəllər də qeyd olunduğu kimi xaric sistemində də dalğa prosesləri əmələ gəlir. Bu proseslərdən istifadə etməklə xaric sistemini elə konstruksiya etmək olar ki, xaric prosesinin sonunda məhz sorma və xaric klapanlarının hər ikisinin açıq olması anında (silindrin üfürülməsi zamanı) bağlanmaqda olan xaric klapanı yaxınlığında seyrəklik yaranar və silindrdən xaric olunan qazların miqdarı artar. Bunun nəticəsində silindrin təmizlənməsi yaxşılaşır və silindrə daxil olan hava və ya yanıcı qarışığın miqdarı artır.
Beləliklə, yuxarıda qeyd olunanlardan aydın olur ki, mühərrikə dinamiki üfürmə sistemini tətbiq etmək üçün onun sorma və xaric sistemlərinin forma və konstruktiv ölçülərini təkmilləşdirmək lazımdır. Lakin, sorma sisteminin forma və konstruktiv ölçülərinin təkmilləşdirilməsi xaric sistemi ilə müqayisədə silindrin daha çox doldurulmasını təmin edir.
Sorma sisteminin forma və konstruktiv ölçülərini təkmilləşdirmək, yəni onun konstruktiv parametrlərinin optimal qiymətlərini müəyyənləşdirmək üçün sorma sistemindəki
termoqazodinamik proseslər kompleksini tədqiq etmək lazımdır. Bu zaman geniş imkanlara malik tədqiqat üçün riyazi modelləşdirməni tələb olunur.