Как работает перепускной клапан масляного фильтра
Масло необходимо для смазки двигателя. Но загрязненное масло может приводить к сильному и дорогостоящему повреждению двигателя. Это значит, что рабочий масляный фильтр крайне важен для хорошего состояния вашего двигателя.
Масляный фильтр выполняет три основные задачи:
- Удаляет загрязнения из масла. В том числе грязь, окисленное масло, частицы металла.
- Улавливает и удерживает загрязнения до следующей замены масляного фильтра.
- Устраняет избыточное сопротивление, позволяя достаточному количеству чистого масла попадать в двигатель для обеспечения оптимальной работы.
Можно увеличить срок службы масляного фильтра, если использовать хорошее синтетическое масло – оно лучше очищено, чем обычное масло, поэтому служит дольше, и в нем меньше загрязнений. Однако этого не всегда достаточно.
Назначение перепускного клапана масляного фильтра
Со временем фильтр забивается, и масло больше не может свободно проходить через него.
Перед тем как рассмотреть принцип работы перепускного клапана, начнем с того, что является нормальными условиями работы масляного фильтра. В этом случае масло проходит через фильтр, очищающий его от загрязнений для защиты двигателя.
Однако если двигатель не прогрет или работает с высокой частотой оборотов, масла, проходящего через фильтр, недостаточно для полной смазки. В этом случае масло проходит через перепускной клапан, что гарантирует подачу достаточного количества масла для смазки. Если масло проходит через перепускной клапан, это означает, что оно отфильтровано лишь частично.
Кроме того, если фильтр забит, то пружина в масляном фильтре открывает подачу масла через перепускной клапан без какой-либо фильтрации.
Следует отметить, что при низкой частоте вращения двигателя, и если двигатель прогрет, перепускной клапан не открывается, и в двигатель попадает только очищенное масло.
Смотрите больше с Garage Gurus
Хотите узнать подробнее? Посмотрите ролик, в котором эксперт Garage Gurus рассказывает подробно о масляном фильтре и перепускном клапане.
Байпас в электрике, что это такое и для чего нужен?
Байпас (англ. Bypass) – обходной путь, обводной канал, обход. Чаще всего, такой способ подключения используется в системах отопления. Каждый радиатор, насос или конвектор устанавливается с байпасом. Это позволяет исключить неисправный элемент, не нарушая циркуляцию системы. В электрике этим термином обозначается путь электроснабжения, в обход кого-либо прибора питания, на случай выхода этого прибора из строя. К приборам, которые оборудуются байпасом, относятся:
- стабилизаторы напряжения;
- источники бесперебойного питания;
- частотные преобразователи;
- устройства плавного пуска электродвигателей.
Подача напряжения через электро-байпас – нештатная ситуация, но это лучше, чем полное отключение электропитания.
Электрический байпас для преобразователей напряжения
Обход необходим в тех случаях, когда питание электроприемника осуществляется модифицированным током. Электронные стабилизаторы напряжения и ИБП, преобразуют переменный ток сети в постоянный. Затем, при помощи инвертора, формируют на выходе правильную синусоиду и ток с минимальным отклонением от установленного напряжения. В случае выхода регулирующего устройства из строя, электричество подается напрямую. Несмотря на то, что качество электропитания в этом случае заведомо хуже, применение обходной схемы предотвращает полное прекращение электроснабжения.
Байпас для питания электродвигателей
В отличие от стабилизаторов, частотные преобразователи модифицируют, как это следует из названия, частоту электрического тока. Регулировка этого параметра, плавно изменяет частоту вращения электродвигателя. Работа двигателя в обход частотного преобразователя, возможна в части технологических процессов, для их завершения.
Устройства плавного пуска предотвращают преждевременный износ электродвигателей, работающих в режиме пуск/стоп, снижают отрицательное влияние высоких пусковых токов. После запуска двигателя, необходимость в работе УПП отпадает, электромотор переводится на прямое электропитание от сети. Эту задачу выполняет байпас, являющийся частью устройства плавного пуска.
Для чего нужен байпас в электрике
Устройства, регулирующие электропитание потребителей, как впрочем, и любые другие электроприборы, выходят из строя, требуют технического обслуживания и замены. В этих случаях, на время ремонтных или регламентных работ, электроснабжение переключается на обходную схему вручную.
Автоматический перевод электроснабжения в обход регулирующего прибора, происходит при обнаружении системой самодиагностики неисправности, ведущей к существенным отклонениям от заданных параметров электроснабжения или полному отключению подачи электроэнергии.
Разобравшись, что такое байпас в электрике, обходную схему энергоснабжения можно применять в случаях, когда подача напряжения напрямую, минуя модифицирующие его приборы, лучше, чем аварийное отключение.
Байпас для циркуляционного насоса в системе отопления
Функционирование отопительной системы с принудительной циркуляцией зависит от каждого элемента этой сложной конструкции. Одним из важнейших узлов, который обеспечивает обогрев жилья, является нагнетательный насос. Поэтому байпас для циркуляционного насоса устанавливается в обязательном порядке. Монтаж этой детали в систему необходим сразу по нескольким веским причинам, которые нельзя просто игнорировать.
Какие функции выполняет байпас?
По сути, байпас является обычной перемычкой, благодаря которой теплоноситель может свободно течь, обходя какое-либо оборудование. Благодаря такому простому элементу, представляющему собой кусок трубы можно решить самые разноплановые задачи, из-за чего данная деталь важна в любой схеме.
Если рассматривать конкретно циркуляционный насос, то существует несколько важных факторов, зачем нужен байпас в системе отопления. Данное устройство позволяет:
- исключить аппарата из теплонесущего контура;
- предотвратить у двигателя холостой ход;
- делать точную настройку отопления;
- производить ремонт или сервисное обслуживание без отключения отопления.
Главными плюсами системы оборудованной циркуляционным нагнетателем являются высокая скорость циркуляции теплоносителя по магистрали, а также некоторое игнорирование сопротивляемости действующего контура.
Но есть нюанс – данная схема не работает без подачи электроэнергии.
Кроме этого, при необходимости перехода работы системы на естественную циркуляцию, из-за насоса будет создаваться дополнительное сопротивление. Это может произойти в том случае, когда двигателю потребуется срочный ремонт. Для устранения данного сопротивления потребуется байпас.
Кроме того, байпас потребуется в тех ситуациях, когда необходимо спустить воду или наполнить контур жидкостью. В этом случае нагнетатель является препятствием на пути циркуляции, из-за чего может возникнуть воздушная пробка. Байпас позволяет обеспечить свободное прохождение теплоносителя, предотвращая проблему.
И наконец, во время настройки производительности часть нагрузки ложится на него, что защищает насос. Настройка системы производится достаточно редко, но дополнительная страховка лишней не бывает.
Виды байпасов для отопительной системы
Запорную арматуру на отопление монтируют не только на входном и выходном патрубках, но и непосредственно на байпасе с насосом. В зависимости от того, какой вид устройства используется, различаются три разновидности обходных труб:
- нерегулируемые;
- с ручным управлением;
- автоматические.
У каждого из видов есть свои особенности использования и своеобразная конструкция.
- Нерегулируемая обходная труба. Это и есть неуправляемый байпас, неоснащенный каким-либо дополнительным оборудованием. Просвет патрубка находится постоянно открытым, из-за чего жидкость движется по нему в неуправляемом режиме. В основном данные конструкции используются при подключении отопительных радиаторов и контура из полипропилена.
При проектировании системы обогрева нужно помнить о том, что теплоноситель всегда движется по пути наименьшего гидравлического сопротивления. Из-за чего диаметр нерегулируемого байпаса, который смонтирован в вертикальном положении, должен быть меньше диаметра проходного сечения главной трубы. В противном случае под действием силы тяжести теплоноситель будет уходить в расположенный ближе байпас.
В случае горизонтальной разводки работают другие законы. Горячий теплоноситель стремится подняться вверх, из-за того что обладает меньшим удельным весом. Из-за этого байпас нижней разводки, как правило, равен основной магистрали, а патрубок, отходящий к радиатору – меньше.
- Байпас с ручным управлением. Обходной патрубок, на котором смонтирован шаровой кран, называется байпасом с ручным управлением. Кран данного типа наиболее подходит для обходного пути, так как в открытом состоянии не сужает внутренний просвет трубок, а значит, не будет создаваться добавочное гидравлическое сопротивление циркуляции теплоносителя.
Использование запорного устройства дает возможность регулировать количество жидкости, которая проходит через обвод. В случае, когда кран находится в полностью закрытом положении, то поток будет идти по основному пути. Необходимо помнить о том, что рабочие детали шаровых кранов при неиспользовании устройства могут прикипать друг к другу. По этой причине кран данного типа необходимо время от времени поворачивать, даже если этого не требуется.
Байпасы с ручной регулировкой используются при подключении батарей отопления в однотрубной магистрали и обвязке гидравлического насосного оборудования.
- Автоматический патрубок. Данный вид байпаса используется для обвязки насосного оборудования гравитационной системы обогрева. Жидкость в данной магистрали циркулирует по контуру без помощи перекачивающего прибора. Электрическое устройство интегрируется в контур, чтобы повысить скорость циркуляции теплоносителя, из-за чего уменьшаются теплопотери, равномерно прогревается помещение и увеличивается общий КПД системы.
Перенаправление движения теплоносителя в обвязке насоса с автоматическим агрегатом осуществляется без вмешательства человека. В момент работы насоса жидкость движется через прибор, а байпас перекрывается. В том случае, когда насос останавливается, из-за отключения подачи электроэнергии или поломки, то теплоноситель начинает движение через байпас. Недвижимая крыльчатка агрегата полностью перекрывает поток или ограничивает его.
Автоматические устройства делятся на два вида:
- клапанный или с обратным клапаном;
- инжекционный.
Касаемо первого типа, в обходную трубку монтируется обратный шаровой клапан, создающий минимальное гидравлическое сопротивление, и почти не препятствующий прямому движению теплоносителя в самотеке. Когда насоса включается, скорость движения потока возрастает. Жидкость из выходного патрубка поступает в трубопровод и растекается в обоих направлениях.
Далее по контуру он идет без каких-либо препятствий, а в случае перемещения в обратную сторону его останавливает обратный клапан. Так как гидравлический напор со стороны выходной трубки выше, чем со стороны входной, то шарик плотно прилегает к седлу клапана, перекрывая целиком просвет в трубопроводе.
Главным минусом байпаса с обратным клапаном является его восприимчивость к чистоте теплоносителя. Попадание любых загрязнений – ржавчины, окалины, накипи – способно вывести его из строя.
Второй тип – инжекционный байпас, работающий по принципу гидроэлеватора. В главный трубопровод вваривается насосный узел, который нужно устанавливать на трубопроводе меньшего диаметра. В тоже время входной и выходной патрубки продолжаются внутри магистрального трубопровода. При активации насоса часть потока проходит в диффузор входной трубы, движется через прибор, после чего ускоряется.
У выходного патрубка есть незначительное сужение, поэтому он похож на сопло, сквозь которое вода под напором с большей скоростью выбрасывается в главный трубопровод. За срезом сопла образовывается область разряжения. Благодаря этому из байпаса затягивается жидкость. Струя, которая вылетает под напором, увлекает за собой оставшуюся воду и передает ей кинетическую энергию.
Благодаря этому, весь поток после придания ему ускорения движется далее по магистрали. Подобное направленное движение теплоносителя исключает образование обратного потока. В том случае, когда насос перестает работать, жидкость спокойно движется через байпас при помощи естественной циркуляции.
Сборка и монтаж прибора
Байпас является участком основного трубопровода между отопительным котлом и рабочим контуром. На данном участке прямого движения монтируется шаровый клапан, который в момент включения нагнетателя заграждает движение жидкости. Решением, отличающимся меньшей практичностью, является запорный кран, нормальным положением которого является – закрытое.
Монтаж насоса осуществляется параллельно, при помощи двух отводов, врезанных в основную магистраль и направленных напротив друг друга. В качестве крепления рекомендуется применять быстроразъемные соединители типа «американка», что дает возможность при необходимости его быстро снять.
По ходу движения теплоносителя перед нагнетателем монтируется фильтр с грубой очисткой, а с обеих сторон данная конструкция ограничивается отсекающими кранами. Патрубки должны иметь диаметр, который соответствует входному и выходному отверстиям насоса.
Наиболее удачным решением является приобретение готового собранного байпаса. Они производятся для насосов различных диаметров и уже оборудуются необходимой запорной арматурой и фильтром. Все что требуется сделать – установить его на определенный участок отопительной системы и установить насос.
Ключевой характеристикой в данном случае является расстояние между фитингами. Для наиболее распространенного типа циркуляционных насосов оно составляет 110 мм.
Установка байпаса в системе отопления не отличается сложностью, но следует соблюдать простые правила монтажа.
Прежде всего, необходимо определится с нужным местом для монтажа циркуляционного нагнетателя. Данное место необходимо выбрать таким образом, чтобы было место для удобного ремонта и демонтажа деталей узла. Кроме того, необходимо обдумать расположение всех вентилей и кранов – они должны находиться в свободном доступе.
В случае двухтрубной отопительной системы, циркуляционный насос необходимо врезать в обратный контур теплоносителя – это снизит вероятность перегрева.
Методы сборки байпаса различаются в зависимости от материала, который был использован для изготовления труб:
- В случае если материалом труб является пластик, то узел насоса собирается сразу, и тут же подключается к трубопроводу при помощи впаянных тройников.
- С металлическими трубами вначале необходимо приварить отводные патрубки для блока насоса, после чего смонтировать вентиль байпаса.
Перегрев запорной арматуры из-за сварки не допускается, так как впоследствии это негативно скажется на ее характеристиках. Например, вставка из тефлона в шаровом кране может быть деформирована. Из-за этого расстояние от кранов и клапанов до места проведения сварочных работ должно составлять минимум 20 сантиметров.
Насос должен быть расположен так, чтобы рабочий вал находился в строго горизонтальном положении. Это позволит снизить гравитационную нагрузку на вал и увеличит срок службы насоса.
Популярные ошибки и рекомендации по установке
Некоторые доморощенные умельцы во время замены чугунных батарей на новые алюминиевые допускают две грубейшие ошибки:
- устанавливают на прямой байпасной трубе шаровой кран, для того чтобы направлять всю жидкость в собственную батарею;
- нахватавшись «знаний» от таких же умельцев, собирают смесительный узел с трехходовым краном, для того чтобы регулировать теплоотдачу прибора отопления.
Стоит заметить, подобная устанавливаемая развязка не является ошибкой в частном доме: там отоплением распоряжаются непосредственно хозяева дома, которые проживают в нем единолично. В «многоэтажках» подобное «рукоделие» может нанести вред соседям, так как способно разбалансировать систему и отобрать большую часть тепла. Из-за этого люди в смежных квартирах будут замерзать.
Далее лучше ознакомиться с тем, как правильно самостоятельно монтировать байпас:
- Перемычка на батарее в «многоэтажке» должна представлять собой обычную трубу без какой-либо запорной арматуры и клапанов. Максимум, что можно – уменьшение диаметра на 1 типоразмер (сток DN 20 – соединитель DN 15).
- При желании регулировки теплоотдачи нужно установить ручные или автоматические термостаты. Существуют специальные полнопроходные модели для централизованных сетей.
- В случае если загородный дом оборудован энергонезависимой гравитационной системой отопления, насос устанавливается только на байпасе. Самотек не предусмотрен, в перемычке нет необходимости.
- В случае самостоятельной сборки смесительных узлов необходимо следить за тем, чтобы циркуляционный насос оказался со стороны открытого выхода клапана. Прочие варианты неработоспособны.
- Трехходовой вентиль, оборудованный термоголовкой, работает от выносного датчика температуры. Его необходимо установить на трубе за клапаном, куда поступает смешанный теплоноситель. В этом случае элемент ориентируется по его температуре.
Байпас для циркуляционного насоса – простое инженерное решение, которое дает возможность улучшить эффективность отопительной системы и добиться комфортной температуры во всех помещениях. Поломка отдельных частей магистрали либо отключение подачи электроэнергии не доставит больших неприятностей. Теплоноситель продолжит циркулировать по магистрали, а в доме сохранится тепло.
Байпас в Электрике | Байпас УПП
Байпас в Электрике
| Байпас УПП
Байпас (переводится как — обход) – резервный маршрут. В электрике это обозначает резервная электрическая сеть с помощью, которой может осуществляться беспрерывное питание электрооборудования при пропаже с основного источника или выхода его из строя.
Байпас в УПП
В Устройство плавного пуска (УПП) может быть встроен контактор (обводной контактор — байпас). Пуск двигателя при помощи УПП длится от 1 до 10 секунд, далее потребность в устройстве отпадает, т.е. включенные тиристоры можно закоротить (зашунтировать) обводным контактором или как еще называют байпас.
Для чего же это делается?
На тиристорах в УПП возникают потери примерно 1,5Вт на один ампер по каждой фазе. Тиристоры рассеивают тепло через радиаторы на которых они установлены. Приведем пример. Допустим, у нас есть трехфазный двигатель 22кВт примерный ток его 70А тепловые потери УПП по каждой фазе 105Вт, а общие 315Вт. Все это тепло из корпуса нужно куда-то вывести чтобы не допустить перегрева, а если УПП стоит в шкафу или во взрывозащищенной оболочке, куда вентиляцию вообще не сделать, вот поэтому лучше использовать байпас.
Байпас устанавливается не во все УПП, некоторые производители не ставят встроенный обводной контактор, чтобы не повысить стоимость своего оборудования к тому же оставляют выбор за покупателем какой контактор ценовой категории выбрать или не ставить его вообще. Обводной контактор подключается к механическому или электронному реле в УПП с помощью которого осуществляется управление. В случае выхода из строя УПП запуск двигателя можно совершить через обводной контактор, но только в крайних случаях. На большую мощность двигателя встроенные контакторы не ставят вообще т.к. это существенно увеличивает стоимость УПП, примерно в 2 раза, а то и больше.
В компании Вигор-Энерго представлены 2 производителя УПП это Schneider Electric (Altistart01, Altistart22 с байпас) (Altistart48 без байпас) и ABB (Softstarter).
Ниже вы сможете перейти по ссылке в раздел каталога с
интересующим вас брендом и заказать устройство плавного пуска на сайте или
отправив заявку на почту [email protected]
Просто и с картинками: что такое байпас и блоу-офф | OVER 9000
Почти каждый автолюбитель хоть раз слышал эти слова. Давайте кратко и простыми словами разберём, что это за устройства и для чего нужны.
регулируемый клапан blow-offрегулируемый клапан blow-off
Сегодня наличие турбонаддува даже на недорогих автомобилях стало нормой. Так вот, турбина исправно нагнетает давление по запросу двигателя при высокой нагрузке. Но у этого давления, разумеется, есть предел. Один из клапанов, регулирующих это давление — вейстгейт. Но он ограничивает предел давления самой турбины на разгоне. А что делать если вы выжали газ в пол, набрали обороты, а на дороге внезапно появилось препятствие?.. Разумеется, вы сразу нажимаете педель тормоза — обороты мотора падают. Но турбина — узел очень инертный, и какое-то время воздух продолжает нагнетаться. А в двигатель он уже попасть не может — дроссель-то закрыт! (педаль газа отпущена, помните?)
Куда деваться воздуху?
А вот на этот случай и придумали блоу-офф с байпасом. Давайте вкратце рассмотрим обе схемы.
а) Блоу-офф (blow-off) представляет собой обычный предохранительный клапан, настроенный на определённое давление. Врезается в воздушную магистраль от интеркулера до дросселя. При резком повышении давления на этом участке (о чём я написал выше), клапан открывается и излишки воздуха стравливаются на улицу. Именно в этот момент можно слышать всем известный характерный «пшик», который издают спортивные машины.
схема с выходом излишков воздуха наружу — blow-offсхема с выходом излишков воздуха наружу — blow-off
б) Байпас (bypass) представляет собой ровно то же самое с одной разницей. Излишки воздуха выходят не на улицу, а обратно в систему впуска. А именно — на вход турбины, в патрубок от воздушного фильтра.
схема с перепуском излишков воздуха обратно в турбину — bypassсхема с перепуском излишков воздуха обратно в турбину — bypass
Принципиальное отличие двух систем в том, что первая реально убирает лишний воздух из контура , а вторая является лишь своеобразным буфером. Воздух просто перепускается на второй круг.
На серийных машинах почти всегда применяется вторая схема. Во-первых, она банально тише. А во-вторых, байпас позволяет избежать недостачи двигателем уже подсчитанного массметром воздуха. Ведь всё, что прошло через ДМРВ, попадёт в мотор а не будет частично «выплюнуто» на улицу, как в случае с блоу-оффом.
классический клапан bypassклассический клапан bypass
Реактивный двигатель — ТРДД со средним байпасом, ТРДД с большим байпасом и двигатели со сверхвысоким байпасом
Переходя вверх по спектру скоростей полета к околозвуковому режиму — числа Маха от 0,75 до 0,9 — наиболее распространенными конфигурациями двигателей являются турбовентиляторные двигатели, такие как те, что показаны на рисунках 4 и 5 . В турбовентиляторном двигателе только часть мощности газа, генерируемого активной зоной, отбирается для приведения в действие движителя, который обычно состоит из одной закрытой ступени турбокомпрессии с низким коэффициентом давлений. Вентилятор обычно размещается перед входом в сердечник, так что воздух, поступающий в сердечник, сначала проходит через вентилятор и частично сжимается им. Однако большая часть воздуха проходит в обход сердечника (отсюда и обозначениебайпасный поток) и идет прямо в выхлопное сопло. Основной поток с небольшой оставшейся частью оставшейся газовой мощности (не извлекаемой для привода вентилятора) направляется непосредственно в собственное выхлопное сопло.
Узнать больше по этой теме
самолет: Реактивные двигатели
Газотурбинный двигатель почти полностью заменил поршневой двигатель для движения самолетов. Привод реактивного двигателя …
Ключевым параметром для классификации ТРДД является егобайпасный коэффициент, определяемый как отношение массового расхода байпасного потока к массовому расходу на входе в активную зону. Поскольку наивысший КПД силовой установки достигается двигателями с наибольшим коэффициентом двухконтурности, можно ожидать, что все двигатели этой конструкции будут работать в этом режиме скорости полета. (Некоторые из изменений проистекают из исторической эволюции.) В действительности, однако, можно найти двигатели с широким спектром байпасных отношений, включая двигатели со средним байпасом (с отношениями байпаса от 2 до 4), двигатели с высоким байпасом (с байпасными отношениями). от 5 до 8), так и сверхбайпасные двигатели, так называемые UBE (с коэффициентами двухконтурности от 9 до 15 и выше). Целое поколение двигателей с малым и средним байпасом полностью вытеснило первое поколение самолетов с турбореактивным двигателем (без байпаса).двигатели. Более того, это поколение было заменено третьим поколением ТРДД со средней и высокой степенью байпаса. Есть несколько других причин, по которым двигатели с гипотетически достижимым соотношением двухконтурности ниже наивысшего, все еще используются. Очень высокий коэффициент байпаса предполагает использование вентиляторов очень большого диаметра, что, в свою очередь, требует использования очень тяжелых компонентов; это увеличивает сложность установки двигателя на самолет и поддержания достаточного дорожного просвета. Кроме того, вес и сложность устройства, необходимого для изменения направления обводного потока (для достижения реверсирования тяги с целью сокращения посадочного крена самолета), также возрастают с увеличением коэффициента обхода. Однако долгосрочная тенденция определенно направлена на все более и более высокие коэффициенты обхода.
В турбовентиляторных двигателях есть несколько уникальных особенностей и дополнительных устройств. Двигатели со сверхвысоким байпасом (как показано на рисунке 4 ) могут иметь редуктор между приводной турбиной и вентилятором, чтобы упростить конструкцию турбины малого диаметра (с соответствующей высокой скоростью вращения) без снижения производительности турбины очень большого диаметра. вентилятор (с сопутствующей низкой скоростью вращения). Лопатки вентилятора с регулируемым шагом обычно требуются для реверсирования тяги в таких вентиляторах со сверхвысоким байпасом, в то время как в двигателях со средним и большим байпасом реверс тяги обычно достигается путем введения заслонок блокиратора в байпасный поток. В турбовентиляторных двигателях с большим и средним байпасом ( рис. 5 ) небольшое, но значительное улучшение пропульсивнойЭффективность может быть достигнута путем смешивания воздушного потока горячего сердечника и холодного байпасного потока до того, как весь воздушный поток попадет в единственное струйное сопло.
реактивный двигатель | инженерия | Britannica
Газовая турбина работает по циклу Брайтона, в котором рабочая жидкость представляет собой непрерывный поток воздуха, поступающего во впускное отверстие двигателя. Сначала воздух сжимается турбокомпрессором до степени сжатия, обычно в 10-40 раз превышающего давление входящего воздушного потока (как показано на рисунке 1). Затем он поступает в камеру сгорания, куда вводится постоянный поток углеводородного топлива в форме капель распыляемой жидкости и пара или того и другого, и он сгорает при приблизительно постоянном давлении.Это приводит к возникновению непрерывного потока продуктов сгорания под высоким давлением, средняя температура которого обычно составляет от 980 до 1540 ° C или выше. Этот поток газов проходит через турбину, которая связана с компрессором крутящим моментом вала и отбирает энергию из газового потока для приведения в действие компрессора. Поскольку к рабочему телу при высоком давлении добавлено тепло, поток газа, который выходит из газогенератора после расширения через турбину, содержит значительное количество избыточной энергии, т.е.е., лошадиные силы на газе — благодаря высокому давлению, высокой температуре и высокой скорости, которые могут быть использованы для двигательных целей.
Рис. 1: Поперечное сечение турбореактивного двигателя и (ниже) график типичных условий эксплуатации его рабочего тела.
Encyclopædia Britannica, Inc.Тепло, выделяемое при сжигании типичного реактивного топлива в воздухе, составляет примерно 43 370 килоджоулей на килограмм (18 650 британских тепловых единиц на фунт) топлива. Если бы этот процесс был на 100 процентов эффективен, он бы производил газовую энергию на каждую единицу расхода топлива, равную 7.45 лошадиных сил / (фунтов в час) или 12 киловатт / (кг в час). Фактически, некоторые практические термодинамические ограничения, которые являются функцией максимальной температуры газа, достигаемой в цикле, ограничивают эффективность процесса примерно до 40 процентов от этого идеального значения. Пиковое давление, достигаемое в цикле, также влияет на эффективность производства энергии. Это означает, что нижний предел удельного расхода топлива (SFC) для двигателя, производящего газовую мощность, составляет 0,336 (фунта в час) / лошадиная сила, или 0.207 (кг в час) / киловатт. На практике SFC даже выше этого нижнего предела из-за неэффективности, потерь и утечек в отдельных компонентах первичного двигателя.
Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчасПоскольку вес и объем имеют большое значение в общей конструкции самолета и поскольку силовая установка составляет значительную долю от общего веса и объема любого самолета, эти параметры должны быть минимизированы в конструкции двигателя.Воздушный поток, который проходит через двигатель, является представительной мерой площади поперечного сечения двигателя и, следовательно, его веса и объема. Следовательно, важным показателем качества первичного двигателя является его удельная мощность — количество энергии, которое он вырабатывает на единицу воздушного потока. Эта величина очень сильно зависит от максимальной температуры газа в активной зоне на выходе из камеры сгорания. Современные двигатели вырабатывают от 150 до 250 лошадиных сил / (фунт в секунду) или от 247 до 411 киловатт / (кг в секунду).
Движитель
Мощность в лошадиных силах, генерируемая первичным двигателем в виде горячего газа под высоким давлением, используется для приведения в действие движителя, позволяя ему создавать тягу для приведения в движение или подъема самолета. Принцип создания такой тяги основан на втором законе движения Ньютона. Этот закон обобщает наблюдение, что сила ( F ), необходимая для ускорения дискретной массы ( м, ), пропорциональна произведению этой массы и ускорения ( a ).Фактически, где масса принимается как вес ( w ) объекта, деленный на ускорение свободного падения ( g, ) в том месте, где объект был взвешен. В случае реактивного двигателя обычно имеют дело с ускорением постоянного потока воздуха, а не с дискретной массой. Здесь эквивалентное утверждение второго закона движения состоит в том, что сила ( F ), необходимая для увеличения скорости потока жидкости, пропорциональна произведению скорости массового потока ( M ) потока и изменение скорости потока, где скорость на входе ( V 0 ) относительно двигателя принимается за скорость полета, а скорость выброса ( V j ) — за выхлоп или струю скорость относительно двигателя. W — это скорость массового расхода рабочего тела (т. Е. Воздуха или продуктов сгорания), деленная на ускорение свободного падения в месте измерения массового расхода. Относительно небольшой эффект массового расхода топлива на создание разницы между массовым расходом входящего и выхлопного потоков намеренно не принимается во внимание.
Таким образом, можно сделать вывод, что компоненты движителя должны оказывать силу F на поток воздуха, протекающий через движитель, если это устройство ускоряет воздушный поток от скорости полета V 0 до скорости нагнетания V Дж .Реакция на эту силу F в конечном итоге передается от опор движителя к летательному аппарату как движущая сила.
Существует два общих подхода к преобразованию мощности на газе в тягу. В одном случае вторая турбина (то есть турбина низкого давления или мощная турбина) может быть введена в проточный тракт двигателя для извлечения дополнительной механической мощности из доступной газовой мощности. Затем эту механическую мощность можно использовать для привода внешнего движителя, такого как винт самолета или винт вертолета.В этом случае тяга развивается в движителе, поскольку он возбуждает и ускоряет воздушный поток, проходящий через движитель, то есть воздушный поток, отдельный от потока, проходящего через первичный движитель.
Во втором подходе высокоэнергетический поток, подаваемый первичным двигателем, может подаваться непосредственно в реактивное сопло, которое ускоряет газовый поток до очень высокой скорости на выходе из двигателя, типичным примером которого является турбореактивный двигатель. В этом случае тяга развивается в компонентах первичного двигателя, поскольку они приводят в действие газовый поток.
В других типах двигателей, таких как турбореактивный, тяга создается обоими подходами: большая часть тяги создается вентилятором, который приводится в действие турбиной низкого давления и который возбуждает и ускоряет байпасный поток ( см. Ниже ). Оставшаяся часть общей тяги получается за счет основного потока, который выходит через реактивное сопло.
Подобно тому, как первичный двигатель является несовершенным устройством для преобразования теплоты сгорания топлива в мощность газа, так и движитель является несовершенным устройством для преобразования мощности двигателя на газе в тягу.Обычно в высокотемпературном высокоскоростном реактивном потоке, выходящем из движителя, остается много энергии, которая не полностью используется для движения. Эффективность движителя, тяговая эффективность η p , представляет собой часть доступной энергии, которая эффективно используется для приведения в движение летательного аппарата, по сравнению с полной энергией реактивного потока. Для простого, но представительного случая, когда поток нагнетаемого воздуха равен входящему потоку газа, было обнаружено, что
Хотя скорость струи V j должна быть больше, чем скорость воздушного судна V 0 для создания полезная тяга, большая скорость реактивной струи, значительно превышающая скорость полета, может быть очень пагубной для тяги.Максимальный тяговый КПД достигается, когда скорость струи почти равна (но, при необходимости, немного выше) скорости полета. Этот фундаментальный факт привел к появлению большого разнообразия реактивных двигателей, каждый из которых предназначен для создания определенного диапазона скоростей реактивной струи, который соответствует диапазону скоростей полета самолета, на котором он, как предполагается, приводится в действие.
Чистая оценка эффективности реактивного двигателя — это измерение расхода топлива на единицу создаваемой тяги (например,g. в фунтах или килограммах в час израсходованного топлива на фунты или килограммы создаваемой тяги). Простого обобщения значения удельного расхода топлива тягового двигателя не существует. Это не только сильная функция эффективности первичного двигателя (и, следовательно, его степени давления и температуры пикового цикла), но также и пропульсивной эффективности движителя (и, следовательно, типа двигателя). Это также сильно зависит от скорости полета самолета и температуры окружающей среды (которая, в свою очередь, сильно зависит от высоты, времени года и широты).
Понимание байпасной фильтрации моторного масла
Соответствует ли масляный фильтр вашего двигателя вашим ожиданиям? Вы вообще знаете, как работает ваш фильтр? Большинство людей этого не делают, а если бы и сделали, то были бы потрясены.
Некоторые из лучших на рынке полнопоточных фильтров для двигателей работают с эффективностью улавливания 50 процентов при размере частиц 10 микрон и выше. Это коэффициент бета 2 для тех, кто ведет счет, и они считаются «хорошими» с точки зрения полнопоточной фильтрации двигателя.Для сравнения, коэффициент бета 1000 будет считаться «хорошим» с точки зрения промышленной гидравлической фильтрации. Почему такая разница в производительности? Следующие факторы способствуют расхождению:
Физический размер
Фильтры моторного масла, зачастую ограниченные физическими размерами, относительно малы по сравнению с их промышленными аналогами. Этот небольшой размер соответствует меньшей площади поверхности фильтрующего материала, через которую проходит смазка.
65% | Специалистов в области смазывания используют системы байпасной фильтрации на своих предприятиях, согласно недавнему опросу, проведенному в отделе смазки машин.com |
Перепад давления
Перепад давления — это изменение давления со стороны входа на выход фильтра. Если перепад давления слишком высок, открывается клапан, позволяя маслу проходить в обход фильтра. Все масляные фильтры или головки двигателя оснащены перепускным клапаном. Этот клапан необходим, чтобы двигатель не испытывал недостатка масла, поскольку фильтр забивается мусором.
Расход
В большинстве конструкций двигателей масло должно проходить через фильтр перед тем, как попасть в компоненты двигателя.Следовательно, фильтр должен выдерживать 100 процентов расхода, необходимого для питания движущихся компонентов двигателя.
Размер пор носителя
Размер пор среды является основным фактором, определяющим, насколько эффективно и насколько мелкие частицы может удалить фильтр.
Когда эти факторы сочетаются, возникает проблема. Физический размер обычно ограничен конструкцией. Фильтр не может быть слишком большим из-за всех остальных компонентов, которые мы пытаемся разместить под капотом.Скорость потока должна быть достаточно высокой для подачи всех смазываемых компонентов. Это означает, что нельзя делать поры слишком маленькими, иначе это увеличит перепад давления и байпасный клапан откроется, что фактически сделает фильтр бесполезным.
Есть несколько способов решить эту проблему. Войдите в обходную фильтрацию. Системы байпасной фильтрации отбирают от 5 до 10 процентов потока, который пошел бы на питание двигателя, и пропускают его через сверхэффективный фильтр и обратно в отстойник.
При байпасной фильтрации скорость потока может быть значительно снижена, что позволяет уменьшить размер пор при сохранении нормального перепада давления. В результате в поддон возвращается гораздо более чистое масло. Более мелкая суспензия сажи и полярные нерастворимые вещества, которые не контролируются полнопоточным фильтром, теперь могут быть удалены из системы. В сочетании с полнопоточным фильтром байпасная фильтрация обеспечивает преимущества более низкой скорости износа, меньшего расхода масла, более высокой эффективности сгорания и более длительного срока службы масла.
В тематическом исследовании, проведенном General Motors и опубликованном Обществом автомобильных инженеров (SAE), было определено, что срок службы двигателя может быть увеличен в восемь раз, если применяется 5-микронная фильтрация по сравнению со стандартной 40-микронной фильтрацией.
Очевидно, что более чистое масло лучше для надежности двигателя. Есть старая пословица, что масло не изнашивается; он просто пачкается. Хотя есть некоторая обоснованность идеи о том, что более грязное масло «стареет» быстрее, чем чистое масло, моторное масло будет иметь ограниченный срок службы.Со временем его нужно будет изменить, независимо от того, насколько чистым вы его держите.
Хотя это правда, что система может удалить большую часть взвешенной сажи, мусора и грязи, масло и присадки все еще разлагаются в результате окисления и нитрования. Истощение этих присадок в конечном итоге станет причиной замены масла. Система должна замедлить скорость этого истощения, но не может его устранить. Кислоты, топливо и охлаждающая жидкость — это лишь некоторые из загрязнителей, с которыми не может справиться байпасная фильтрация.Они тоже могут сократить срок службы масла.
Если вы покупаете одну из этих систем, очень важно, чтобы вы сделали свою домашнюю работу. Не все системы обхода одинаковы, и существует множество маркетинговых материалов, которые могут вас полностью запутать. Имейте в виду, что, хотя отзывы могут показаться впечатляющими, они не являются научным доказательством. Убедитесь, что производитель прошел испытания по стандартам SAE и ISO, чтобы подтвердить свои заявления.
При правильной установке и обслуживании байпасная система может дать большие преимущества.Просто убедитесь, что задали все правильные вопросы и твердо усвоите концепцию, прежде чем выбирать систему.
.
Какова функция перепускного клапана масляного фильтра? —
Масляные фильтры являются ключевой частью системы смазки двигателя. Они удаляют загрязнения, которые могут вызвать долговременное повреждение вашего двигателя.
Чистое моторное масло имеет решающее значение для здоровья двигателя, и если его не фильтровать, оно может стать насыщенным мелкими твердыми частицами, которые могут истирать поверхности внутренних деталей.
Все современные системы фильтрации масла включают перепускной предохранительный клапан (BPRV), который предназначен для предотвращения «масляного голодания» при засорении фильтра. Существует два типа фильтров: центробежный фильтр, в котором клапан является неотъемлемой частью самого фильтра, и картриджный фильтр, в котором клапан в основном является частью корпуса.
Перепускной предохранительный клапан спроектирован с заданным давлением открытия, чтобы обеспечить свободный поток масла, когда фильтр забивается, и смазка не может проходить через фильтрующую среду. Без перепускного клапана или если клапан не открывается должным образом, давление может возрасти, что приведет к разрыву фильтра и утечке масла. Если клапан открывается слишком рано или слишком часто, это вызовет попадание загрязненного масла в двигатель, что может ускорить износ поверхностей. А если клапан открывается слишком поздно, поток масла может быть заблокирован, что приведет к плохой смазке.
Вот почему давление открытия тщательно продумано, чтобы продлить срок службы вашего двигателя.
Фильтры Premium Guard разработаны в соответствии со спецификациями производителей оригинального оборудования (OEM) во всех аспектах, включая перепускной предохранительный клапан. Он идеально подходит для регулирования расхода масла в современных двигателях.
Проще говоря, Premium Guard обеспечивает надежную защиту вашего двигателя, получая необходимое количество чистой смазки.
Обзор эффектов установки двигателей со сверхвысокой степенью двухконтурности
https: // doi.org / 10.1016 / j.paerosci.2020.100680Получить права и контентAbstract
Внедрение двигателей со сверхвысокой степенью двухконтурности (UHBPR) уже давно признано как средство снижения удельного расхода топлива и уровня шума. В связи с необходимостью выполнения амбициозных экологических целей и смягчения воздействия на авиационный сектор они представляют собой более плавное изменение технологии по сравнению с футуристическими конструкциями самолетов с электрическими, распределенными двигателями и двигательными установками с поглощением пограничного слоя. Однако проблемы, связанные с внедрением UHBPR, могут помешать реальному улучшению характеристик системы из-за взаимозависимых противодействующих факторов и повышенных помех между двигателем и планером.В этой статье рассматривается влияние установки на турбовентиляторные двигатели UHBPR, устанавливаемые под крыльями, и сначала представляются исследования по конструкции цикла и то, как на них влияет интеграция. Затем рассматриваются достижения в моделировании и оптимизации компонентов гондолы, где используются новые численные модели, статистические методы и алгоритмы оптимизации для решения изначально многокритериальных проблем. Также представлены расчетные оценки эффектов установки и исследования оптимального положения двигателя, подчеркивающие общее влияние на аэродинамические характеристики.Наконец, обсуждаются испытания в аэродинамической трубе с использованием имитаторов двигателей. Инструменты, разработанные для количественной оценки показателей тяги и сопротивления установленных пропульсоров и получения указаний об их наилучшем расположении под крыльями, теперь позволяют делать довольно точные оценки как при численном, так и при экспериментальном моделировании. Однако более высокий уровень взаимодействия и повышенная взаимная чувствительность работы двигателя и поля обтекания крыла предполагают необходимость разработки тесно связанных методов для правильного воспроизведения этих эффектов и оценки существующих практик в аэродинамической трубе для проектирования и эксплуатации имитаторов двигателей. .
Ключевые слова
Эффект установки
Интеграция двигателя
UHBPR
Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)
Полный текст© 2020 Elsevier Ltd. Все права защищены.
Рекомендуемые статьи
Ссылки на статьи
Исследование размеров двигателя с сверхвысоким коэффициентом двухконтурности и выбора цикла для дозвукового коммерческого самолета в период N + 2 | GT
В этом документе представлены исследования по выбору размера и выбора цикла двигателей со сверхвысокой степенью двухконтурности, применяемых к дозвуковому коммерческому самолету в период времени N + 2 (2020).НАСА создало проект экологически ответственной авиации (ERA), чтобы служить мостом для перехода между фундаментальными исследованиями (TRL 1–4) и потенциальными пользователями (TRL 7). В частности, ERA ориентирована на дозвуковые транспортные технологии, которые могут достичь TRL 6 к 2020 году и могут быть интегрированы в передовую концепцию транспортного средства, которая одновременно соответствует метрикам проекта ERA по шуму, выбросам и сжиганию топлива. Важной переменной при изучении торгового пространства является выбор оптимального цикла двигателя для использования на продвинутом самолете.В этой статье будут рассмотрены два конкретных варианта цикла двигателя со сверхвысоким байпасом: усовершенствованный прямой привод и турбовентиляторный двигатель с редуктором. Усовершенствованный ТРДД с прямым приводом представляет собой улучшенную версию обычных ТРДД. Что касается степени двухконтурности и общего давления, усовершенствованный турбовентиляторный двигатель с прямым приводом отличается улучшенной аэродинамической конструкцией его компонентов, а также характеристиками напряжения и температуры материала. Помещая шестерню между вентилятором и турбиной низкого давления, турбовентилятор с редуктором позволяет обоим компонентам работать на оптимальных скоростях, тем самым дополнительно повышая общую эффективность цикла по сравнению с обычным турбовентилятором.В этом исследовании будет изучена чувствительность конструкции цикла к уровню технологии с точки зрения как параметров цикла (таких как удельное потребление тяги (TSFC) и коэффициент двухконтурности), так и параметров полета самолета (таких как сжигание топлива и шум). Чтобы продемонстрировать эту чувствительность, двигатели будут рассчитаны на оптимальные рабочие характеристики на самолетах пассажирского класса 300 для труб и планера крыла уровня 2010 года, технологической трубы уровня N + 2 и планера крыла и, наконец, на уровне технологии уровня N + 2. планер со смешанным крылом, с двигателями поглощения пограничного слоя (BLI) и без них.
Новые тесты приближают P&W к GTF со сверхвысоким байпасом | Новости
Компания Pratt & Whitney на шаг приблизилась к разработке версии турбовентиляторного двигателя с редуктором PW1000G со сверхвысоким байпасом после завершения второго раунда наземных испытаний основных компонентов.
Увеличение доли воздушного потока в обход активной зоны двигателя является одним из инструментов, которые конструкторы двигателей используют для повышения эффективности использования топлива. PW1100G поступил на вооружение семейства Airbus A320neo с соотношением двухконтурных каналов 12,2: 1, что вдвое увеличило количество воздуха, проходящего через сердечник двигателя, по сравнению с двигателем CFM International CFM56.
В настоящее время P&W работает над конструкцией турбовентиляторного двигателя с редуктором следующего поколения с коэффициентом двухконтурности, который компания описывает как «значительно выше», чем соотношение 12,2: 1 в PW1100G.
Недавно было завершено более 175 часов наземных испытаний силовой технологии GTF, а именно, вентилятора со сверхвысокой степенью двухконтурности, впускного патрубка и части гондолы, сообщает GTF. В демонстрационном двигателе использовался более короткий впускной канал, чем в двигателе текущего поколения, и «значительно меньше» лопастей вентилятора с более низкой степенью давления.Сегодня в PW1100G используется 20 лопастей вентилятора.
P&W не разглашает подробностей относительно коэффициента байпаса, использованного в тестах, или точного количества лопастей вентилятора, установленных на демонстраторе.
Турбореактивный двухконтурный двигатель нового поколения разрабатывается, поскольку Boeing рассматривает поставщиков двигателей для предлагаемого нового самолета среднего класса, который планируется ввести в эксплуатацию в середине 2020-х годов. Та же технология также может заинтересовать Airbus, поскольку она рассматривает ответ NMA, если Boeing решит запустить программу в следующем году.Он будет конкурировать с более мощной версией двигателя CFM International Leap-1 и концепцией Rolls-Royce UltraFan.
«Успех этого наземного испытания является важным шагом на пути к переходу нашей технологии турбовентиляторных двигателей с редуктором на новый уровень», — говорится в пресс-релизе Алан Эпштейн, вице-президент P&W по технологиям и окружающей среде.
С тех пор, как PW1100G был введен в эксплуатацию на A320neo в январе 2016 года, проблемы с долговечностью ключевых компонентов беспокоили операторов, а нехватка ключевых деталей препятствовала наращиванию производства P&W.Но операторы двигателя единодушно высоко оценили топливную экономичность турбовентиляторного двигателя с редуктором первого поколения, который оснащен редуктором, который позволил P&W увеличить размер и снизить скорость вращения всасывающего вентилятора. Оба улучшения необходимы для увеличения коэффициента байпаса до 12,2: 1.
Последние испытания проводились через два года после того, как P&W завершила 275-часовой цикл испытаний вентиляторной установки для вентилятора со сверхвысокой степенью байпаса, и через пять лет после завершения испытаний в аэродинамической трубе более ранней версии вентилятора.
Обе серии испытаний спонсировались в рамках первого этапа программы Федерального управления гражданской авиации США по непрерывному снижению выбросов, энергии и шума (CLEEN). P&W приступила к разработке нового двигателя в 2010 году с целью разработки двигателя, который мог бы снизить расход топлива узкофюзеляжными самолетами на 20% по сравнению с CFM56-7 и снизить уровень шума на 25 дБ по сравнению с требованиями Stage 4 FAA по шуму.
По сообщению P&W, в рамках второй фазы программы CLEEN будут продолжены дополнительные стендовые испытания.Компания заявляет, что целью является проверка технологий, разработанных в рамках CLEEN, в ходе кампании летных испытаний.
Источник: Cirium Dashboard
Признаки неисправности или неисправности байпасной трубки нагревателя
Перепускная трубка обогревателя — это компонент системы охлаждения, который используется во многих легковых и грузовых автомобилях, движущихся по дороге. Его назначение — служить проходом в системе охлаждения, который идет в обход термостата, чтобы охлаждающая жидкость поступала даже тогда, когда термостат двигателя закрыт. Перепускная трубка охлаждающей жидкости обеспечивает проход для минимального потока охлаждающей жидкости, так что двигатель не перегревается из-за недостаточного охлаждения, когда термостат закрыт и ограничивает поток охлаждающей жидкости.
Хотя обслуживание байпасной трубки обычно не считается обычным обслуживанием, оно по-прежнему подвержено тем же проблемам, которым подвержены все компоненты системы охлаждения, и иногда может требовать внимания. Обычно неисправная байпасная трубка нагревателя вызывает несколько симптомов, которые могут предупредить водителя о проблеме.
Запах охлаждающей жидкости
Одним из симптомов проблемы с перепускной трубкой нагревателя является запах охлаждающей жидкости из моторного отсека. В большинстве байпасных трубок нагревателя используется уплотнительное кольцо или прокладка для герметизации байпасной трубки двигателя.Если уплотнительное кольцо или прокладка изнашиваются или порвутся, охлаждающая жидкость начнет вытекать из байпасной трубки. Это может привести к появлению запаха охлаждающей жидкости из моторного отсека автомобиля. Некоторые перепускные трубки охлаждающей жидкости расположены в верхней части двигателя, и в результате может появиться запах охлаждающей жидкости задолго до того, как охлаждающая жидкость будет заметно обнаружена, не открывая капот.
Утечка охлаждающей жидкости
Наиболее частым признаком неисправности байпасной трубки нагревателя является утечка охлаждающей жидкости. Если прокладка байпасной трубки или уплотнительное кольцо будут повреждены, или если байпасная трубка протечет из-за чрезмерной коррозии, это может вызвать утечку охлаждающей жидкости.В зависимости от серьезности утечки охлаждающая жидкость может вытечь или не вытечь на пол или под автомобиль. Неисправная прокладка или уплотнительное кольцо может потребовать простой замены уплотнения, в то время как корродированная трубка обычно требует замены.
Поскольку перепускная трубка охлаждающей жидкости является компонентом системы охлаждения двигателя, ее выход из строя может привести к его перегреву и серьезному повреждению двигателя. Если байпасная трубка вашего автомобиля протекает или имеет другую проблему, обратитесь к профессиональному специалисту, например, из YourMechanic, для осмотра автомобиля, чтобы определить, требует ли байпасная трубка замены.