ĐỒ ÁN Ô TÔ KHẢO SÁT HỆ THỐNG TĂNG ÁP TRÊN ĐỘNG CƠ 4DX22 110 1. MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI. 6 2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TĂNG ÁP. 7 2.1. Định nghĩa tăng áp. 7 2.2. Mục đích tăng áp cho động cơ DIESEL. 7 2.3. Phân loại tăng áp. 8 2.3.2. Biện pháp tăng áp không có máy nén. 13 2.4. Tăng áp cho động cơ diesel. 18 2.4.1. Tăng áp cho động cơ diesel bốn kỳ. 18 2.4.2.Tăng áp cho động cơ diesel hai kỳ. 20 2.5. Tăng áp cho động cơ xăng và động cơ khí. 20 2.5.1. Tăng áp cho động cơ xăng. 20 2.5.2. Tăng áp cho động cơ khí. 21 2.6. Một vài vấn đề cần lưu ý khi tăng áp cho động cơ đốt trong. 21 3. GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ 4DX22110. 23 3.1. Đặc điểm và thông số kỹ thuật của động cơ 4DX22110. 24 3.2. Các cơ cấu và hệ thống chính của động cơ. 26 3.2.1. Đặc điểm các cụm chi tiết, cơ cấu và hệ thống của động cơ 4DX22110. 26 Hình 310. Cơ cấu phân phối khí của động cơ 4DX22110. 32 3.2.2. Đặc điểm các hệ thống trên động cơ 4DX22110. 32 d. Hệ thống khởi động. 37 4. KHẢO SÁT HỆ THỐNG TĂNG ÁP ĐỘNG CƠ 4DX22110. 38 4.1. Sơ đồ hệ thống tăng áp trên động cơ 4DX22110. 39 4.2. Đặc điểm kết cấu của các bộ phận trong hệ thống tăng áp động cơ 4DX22 110. 40 4.2.1. Đặc điểm kết cấu của bộ tuabin – máy nén tăng áp. 40 4.2.2. Bộ phận xả bớt khí thải qua tuabin. 49 4.2.3. Bộ phận làm mát khí nạp. 51 5. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG TĂNG ÁP TRÊN ĐỘNG CƠ 4DX22110. 53 5.1. Tính toán kiểm nghiệm TURBO JP60C hệ thống tăng áp lắp trên động cơ. 53 5.1.1. Các số liệu cho trước và các thông số đã chọn. 53 Quá trình nạp. 55 Quá trình nén. 56 Quá trình cháy. 57 Quá trình giãn nở. 59 Các thông số chỉ thị. 60 Các thông số có ích. 60 5.1.3. Tính toán các thông số làm việc tuabinmáy nén. 61 5.1.4. Tính toán bộ cụm TUABIN – MÁY NÉN tăng áp. 63 5.1.4.1. Tính toán máy nén. 64 5.1.4.2. Tính toán tuabin. 75 6. NHỮNG HƯ HỎNG VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC. 82 6.1. Xác định nguyên nhân hư hỏng và biện pháp khắc phục. 82 6.1.1. Động cơ khó tăng tốc, tụt công suất hoặc tiêu hao nhiên liệu lớn. 83 6.1.1.1. Nguyên nhân. 83 6.1.1.2. Biện pháp khắc phục. 83 6.1.2. Có tiếng ồn bất thường. 83 6.1.2.1. Nguyên nhân. 83 6.1.2.2. Biện pháp khắc phục 84 6.1.3. Tiêu hao nhiên liệu lớn và có khói xanh. 84 6.1.3.1. Nguyên nhân. 84 6.1.3.2. Biện pháp khắc phục 84 6.2. Phân tích các hư hỏng của hệ thống tăng áp. 84 6.2.1. Thiếu dầu bôi trơn. 84 6.2.2. Vật lạ rơi vào cụm TBMN. 84 6.2.3. Dầu bôi trơn bẩn. 84 6.3. Kiểm tra hệ thống tăng áp của động cơ . 85 6.3.1. Kiểm tra hệ thống khí nạp. 85 6.3.2. Kiểm tra hệ thống thải. 85 6.3.3. Kiểm tra hoạt động bộ chấp hành. 85 6.4. Các điểm cần lưu ý khi sử dụng hệ thống tăng áp. 85 6.5. Phương pháp tháo lắp cụm TBMN. 86 7. KẾT LUẬN 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO 88
Một vài vấn đề cần lưu ý khi tăng áp cho động cơ đốt trong
Trong quá trình tăng áp cho động cơ, cần chú ý đến sự gia tăng ứng suất cơ và nhiệt, được thể hiện qua áp suất và nhiệt độ chu trình Để đảm bảo động cơ hoạt động bền bỉ và tin cậy, cần lựa chọn các thông số nhiệt động, cấu tạo, vật liệu và công nghệ chế tạo phù hợp Để tăng áp hiệu quả, cần tuân thủ ba nguyên tắc chính: đầu tiên, nhằm đạt công suất cao, cần tối ưu hóa giá trị ρk và giữ nhiệt độ của môi chất nạp vào động cơ ở mức thấp nhất Thứ hai, tỷ số nén ε cần được lựa chọn hợp lý để giảm áp suất pe và nhiệt độ Te cuối quá trình nén, đồng thời duy trì nhiệt độ lạnh cho động cơ Cuối cùng, nhiệt độ cuối quá trình nén chỉ cần đủ lớn để đảm bảo thời gian cháy hợp lý, tránh làm nhiệt độ chu trình tăng quá cao.
Cả biện pháp tăng áp có máy nén và không có máy nén đều nhằm mục đích tăng áp suất không khí nạp vào xi lanh động cơ, từ đó nâng cao công suất hoạt động của động cơ.
Tuy nhiên tăng áp có máy nén ngày càng sử dụng rộng rãi hơn thiết bị gọn, chiếm không gian nhỏ, gía thành thấp.
Tăng áp bằng máy nén dẫn động tuabin khí là công nghệ hiện đại, tận dụng năng lượng khí xả, giúp giảm tiếng ồn và thành phần độc hại trong khí thải, nên đang được sử dụng phổ biến hiện nay Mặc dù dẫn động cơ giới giải quyết được một số nhược điểm của dẫn động tuabin khí, nhưng lại tiêu tốn năng lượng cho máy nén, dẫn đến giảm hiệu suất và tính kinh tế của động cơ.
Tăng áp không có máy nén hiện nay ít sử dụng do kết cấu phức tạp, giá thành cao chỉ được sử dụng trên động cơ đời mới.
Động cơ 4DX22-110 là loại động cơ diesel 4 kỳ, 4 xilanh thẳng hàng, phun trực tiếp, được sản xuất bởi hãng FAW JIEFANG Động cơ này được trang bị tăng áp và làm mát trung gian, mang lại hiệu quả kinh tế và hiệu suất cao Nó được lắp đặt trên xe THACO FOTON có tải trọng 3,45 tấn.
Động cơ 4DX22-110 đáp ứng các tiêu chí như tiếng ồn thấp, tiết kiệm nhiên liệu, tốc độ động cơ cao và độ bền cao Với buồng cháy khoét lõm dạng ômêga, động cơ tạo ra dòng xoáy tiếp tuyến của khí nạp và dòng xoáy hướng kính của không khí chèn khi nén, kết hợp với vòi phun nhiều lỗ để tối ưu hóa hòa khí Vòi phun được đặt trên nắp xilanh, phun trực tiếp nhiên liệu vào buồng cháy, tuy nhiên, thiết kế này có nhược điểm là diện tích chịu nhiệt lớn và trọng lượng phần đầu piston nặng, gây khó khăn trong việc giải quyết vấn đề chịu nhiệt của xécmăng, đặc biệt là xécmăng thứ nhất Dù vậy, buồng cháy trên đỉnh piston vẫn mang lại hiệu quả kinh tế cao và bộ điều tốc hoạt động nhờ lực ly tâm giúp động cơ duy trì sự ổn định ở chế độ không tải.
Kích thước động cơ 4DX22-110 nhỏ gọn nhưng công suất động cơ đạt được vẫn lớn nhờ hệ thống nạp sử dụng tuabin tăng áp.
Hình 3-1 Hình mô phỏng động cơ 4DX22-110.
3.1 Đặc điểm và thông số kỹ thuật của động cơ 4DX22-110.
Hình 3-2 Mặt cắt dọc động cơ 4DX22-110.
1-Van hằng nhiệt ; 2- Trục cò mổ ; 3- Nắp xy lanh ; 4- Xu páp nạp ; 5- Xu páp xả 6- Đũa đẩy ; 7- Con đội ; 8- Lót xy lanh ; 9-Trục cam ; 10- Lỗ dầu bôi trơn
11- Vỏ bánh đà ; 12- Bánh đà ; 13- Lưới lọc dầu bôi trơn ; 14- Đai ốc xả dầu
15- Vòng chặn chốt pittông ; 16- Chốt pittông ; 17- Pittông ; 18- Pu ly.
Hình 3-3 Mặt cắt ngang của động cơ 4DX22-110.
Thân máy là bộ phận chính của động cơ, trong khi trục khuỷu chuyển đổi chuyển động thẳng của piston thành chuyển động quay Bộ điều tốc giúp kiểm soát tốc độ động cơ, và thanh truyền kết nối giữa trục khuỷu và piston Piston thực hiện quá trình nén và đốt cháy nhiên liệu, trong khi bình lọc nhiên liệu đảm bảo nhiên liệu sạch Đường ống nạp dẫn khí vào động cơ, và bộ làm mát khí nạp giúp duy trì nhiệt độ tối ưu Vòi phun phun nhiên liệu vào buồng đốt, còn lò xo xu páp điều chỉnh hoạt động của van Trục cò mổ điều khiển van nạp và xả, trong khi đường ống thải dẫn khí thải ra ngoài Tuabin tăng áp tăng cường hiệu suất động cơ, và đối trọng giúp cân bằng động cơ trong quá trình hoạt động.
Chân máy; 16- Bầu lọc dầu; 17- Cát te.
Bảng 3-4 thông số kỹ thuật chính của động cơ 4DX22-110.
Tên thông số Giá trị Đơn vị Động cơ do hãng FAW JIEFANG của Trung Quốc sản xuất
Số hiệu động cơ 4DX22-110 Động cơ diezel 4 kỳ, tăng áp bằng turbo và làm mát trung gian
Thứ tự làm việc các xylanh 1-3-4-2 Đường kính xylanh 102 [mm]
Công suất cực đại/số vòng quay 81/3200 [KW]/[vòng/phút]
Mô men cực đại/Số vòng quay định mức
Suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất 220 [g/(kW.h)] Tiêu chuẩn ô nhiễm môi trường EURO II
Phương pháp bôi trơn cưỡng bức
Dùng bơm dầu kiểu rotor, dẫn đông từ trục khuỷu động cơ Làm mát bằng nước, chu trình kín
Bơm nước làm mát kiểu ly tâm, dẫn động từ trục khuỷu động cơ
Trọng lượng khô động cơ 330 [kg]
Turbo tăng áp loại JP60C
3.2 Các cơ cấu và hệ thống chính của động cơ.
3.2.1 Đặc điểm các cụm chi tiết, cơ cấu và hệ thống của động cơ 4DX22-110. a Nhóm Pittông.
Nhóm piston bao gồm các thành phần chính như piston, xécmăng, chốt piston và vòng hãm chốt piston Piston đóng vai trò quan trọng trong động cơ, kết hợp với xilanh và nắp xilanh để tạo ra buồng cháy Điều kiện làm việc của piston rất khắc nghiệt, khi nó phải chịu lực lớn, áp suất và nhiệt độ cao, cùng với ma sát mài mòn đáng kể trong suốt quá trình hoạt động của động cơ.
Trong quá trình làm việc của động cơ, nhóm piston có các nhiệm vụ chính sau :
Đảm bảo rằng buồng cháy được bao kín giúp ngăn chặn không khí cháy lọt xuống cacte và đồng thời ngăn dầu nhờn từ hộp trục khuỷu tràn lên buồng cháy.
Tiếp nhận lực khí thể từ quá trình cháy nổ, thanh truyền quay trục khuỷu, nén khí trong quá trình nén, đẩy khí thải ra ngoài và hút khí nạp mới trong quá trình nạp.
1- Chốt piston; 2- Vòng hãm; 3- Xécmăng dầu; 4- Xécmăng khí thứ hai;5- Xécmăng khí thứ nhất.
Piston của động cơ 4DX22-110 được chế tạo bằng hợp kim nhôm, trên piston được bố trí hai xécmăng khí và một xécmăng dầu Đường kính của piston: D = 102 [mm].
Hành trình piston là 118 mm, với đỉnh piston có hình dạng lõm kiểu ômêga Khi động cơ hoạt động, đầu piston hấp thụ khoảng 70 đến 80% nhiệt lượng từ khí cháy, sau đó nhiệt lượng này được truyền qua rãnh xécmăng vào xécmăng và tiếp tục đến nước làm mát động cơ.
Ngoài ra, trong quá trình làm việc piston còn được làm mát bằng cách phun dầu vào phía dưới đỉnh piston.
Thân piston đóng vai trò dẫn hướng cho piston di chuyển trong xilanh, chịu lực ngang N và là vị trí lắp đặt bệ chốt piston Bệ chốt được thiết kế với các gân nhằm tăng cường độ cứng vững.
Chân piston được thiết kế với hình dạng vành đai nhằm tăng cường độ cứng vững cho piston Để giảm lực quán tính, một phần khối lượng trên chân piston được cắt bỏ mà vẫn đảm bảo không làm giảm độ cứng vững của nó.
Chốt piston là bộ phận kết nối piston với đầu nhỏ thanh truyền, giúp truyền lực khí thể từ piston đến trục khuỷu Trong quá trình hoạt động, chốt piston phải chịu lực khí thể và lực quán tính lớn, với các lực này thay đổi theo chu kỳ và có tính chất va đập mạnh Chốt piston có hình dạng trụ rỗng và được lắp đặt theo kiểu tự do, cho phép nó xoay trong bệ chốt piston và bạc lót đầu nhỏ thanh truyền Để đảm bảo hiệu suất làm việc, trên đầu nhỏ thanh truyền và bệ chốt piston có lỗ để bơm dầu bôi trơn cho chốt piston.
Chốt piston động cơ 4DX22-110 được sản xuất từ thép 15XA, có thiết kế hình trụ tròn rỗng với chiều dài 85 mm và đường kính 37 mm.
Hình 3 – 6 Kết cấu của chốt piston 4DX22-110.
Xécmăng khí được lắp trên đầu piston nhằm bao kín buồng cháy, ngăn khí cháy lọt xuống cacte qua ba đường: khe hở giữa mặt xilanh và mặt công tác, khe hở giữa xécmăng và rãnh xécmăng, và khe hở phần miệng xécmăng Trong khi đó, xécmăng dầu có nhiệm vụ ngăn dầu bôi trơn sục lên buồng cháy và gạt dầu bám trên vách xilanh trở về cacte, đồng thời phân bố đều một lớp dầu mỏng trên bề mặt xilanh Điều kiện làm việc của xécmăng rất khắc nghiệt, phải chịu nhiệt độ và áp suất cao, ma sát mài mòn lớn, cũng như sự ăn mòn hóa học từ khí cháy và dầu nhờn.
Xéc măng của động cơ 4DX22-110 được chế tạo từ gang xám.
Hình 3 – 7 Bộ xéc măng động cơ 4DX22-110. a Séc măngdầu ; b Séc măng khí b Nhóm thanh truyền.
Hình 3 – 8 Kết cấu thanh truyền động cơ 4DX22-110
KHẢO SÁT HỆ THỐNG TĂNG ÁP ĐỘNG CƠ 4DX22-110
Sơ đồ hệ thống tăng áp trên động cơ 4DX22-110
Hình 4 – 2 Sơ đồ bố trí hệ thống tăng áp trên động cơ.
1- Bầu lọc không khí; 2- Ống nạp trước máy nén; 3- Động cơ; 4- Ống thải; 5- Két làm mát khí nạp; 6- Ống nạp sau máy nén; 7- Ống dẫn khí nạp vào bầu áp suất ;8- Cụm tuabin-máy nén; 9- Van xả; 10- Bầu áp suất; 11- Trục khuỷu; 12- piston; 13- Xilanh;
Trong quá trình hoạt động, động cơ, tuabin và máy nén có sự liên kết chặt chẽ Khi động cơ hoạt động, khí thải được xả ra qua ống dẫn, làm quay tuabin Bánh công tác của tuabin và máy nén được nối đồng trục, do đó khi tuabin quay, máy nén cũng quay theo Máy nén hút không khí từ môi trường qua bầu lọc và vào bánh công tác nhờ chênh áp suất Khi không khí đi vào bánh công tác, nhờ lực ly tâm và sự thay đổi tiết diện, không khí được nén đến áp suất nhất định trước khi đi qua két làm mát khí nạp để cung cấp cho động cơ.
Máy nén và tuabin được lắp đồng trục, cho phép tuabin quay dẫn động máy nén hoạt động hiệu quả Lượng không khí nạp cần thiết cho động cơ được điều chỉnh bởi bánh dẫn hướng và bánh công tác của máy nén, giúp không khí thay đổi hướng vào bánh công tác Khi bánh công tác quay nhờ rôto tuabin, không khí được nén và tiếp tục di chuyển vào ống tăng áp, nơi động năng của dòng khí được chuyển hóa thành áp năng Không khí bị nén đến áp suất cần thiết và đi vào buồng xoắn ốc, tại đây động năng còn lại tiếp tục được chuyển thành áp năng Cuối cùng, dòng khí nạp có áp suất cao thoát ra khỏi máy nén qua ống dẫn vào xilanh động cơ qua cửa nạp.
Đặc điểm kết cấu của các bộ phận trong hệ thống tăng áp động cơ 4DX22 -110
4.2.1 Đặc điểm kết cấu của bộ tuabin – máy nén tăng áp. a Giới thiệu bộ turbo PJ60C lắp trên động cơ 4DX22-110.
Gồm tuabin khí hướng kính và máy nén ly tâm.
Phần máy nén khí nạp kết nối với động cơ qua đường nạp, trong khi tuabin khí liên hệ với động cơ qua đường thải Bánh công tác của tuabin và máy nén được lắp đồng trục, đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu Kết cấu và nguyên lý làm việc của tuabin-máy nén trên động cơ 4DX22-110 đóng vai trò quan trọng trong quá trình vận hành hiệu quả của hệ thống.
Hình 4 – 3 Kết cấu cụm tuabin-máy nén
1- Vỏ tuabin; 2- Bộ phận quay tuabin; 3- Xéc măng làm kín tuabin; 4- Bạc đỡ trục tuabin-máy nén; 5- Vỏ giữa; 6- Vòng hãm; 7- Vòng làm kín máy nén; 8- Vỏ máy nén; 9- Bánh công tác máy nén; 10- Bộ điều chính áp suất; A- Khí xả ra khỏi tuabin; B-
Không khí vào máy nén; C- Khí nạp vào động cơ.
Nguyên lý hoạt động của cụm tuabin-máy nén bắt đầu khi khí xả từ động cơ được đưa vào khoang đồng trục Tại khoang tăng áp, các cánh nén hút không khí từ bên ngoài, nén lại để tăng áp lực và sau đó dẫn vào các xi lanh Cuối cùng, khí xả được thoát ra ngoài qua lỗ thoát của cụm tăng áp Máy nén ly tâm là một phần quan trọng trong quá trình này.
Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy nén.
Máy nén TURBO JP60C là máy nén ly tâm, chuyển đổi năng lượng cơ khí thành năng lượng dòng chảy Nó sử dụng lực ly tâm để nâng áp suất không khí từ P0 lên Pk, đồng thời tạo ra lưu lượng Gk, di chuyển không khí giữa các không gian.
Hình 4 – 4 Giản đồ máy nén ly tâm.
1- Đoạn cửa vào; 2- Bánh công tác; 3- Vành tăng áp; 4- Vỏ xoắn ốc; D 0 -Đường kính trong của miệng vào bánh công tác; D 1 - Đường kính ngoài của miệng vào bánh công tác; D 1m - Đường kính trung bình của miệng vào bánh công tác; D 2 - Đường kính ngoài của miệng vào bánh công tác; D 3 - Đường kính trong của vành tăng áp; D 4 - Đường kính ngoài của vành tăng áp; B- Chiều dài bánh công tác; b 2 -Chiều rộng miệng ra của bánh công tác; b 3 - Chiều rộng miệng vào vành tăng áp.
C k v aìo b ạn h c ạn h v ào m áy n én v ào ô ún g g ia ím t ô úc v ào v o í x o ắn ô úc ra k h o íi m áy n én
Hình 4 – 5 Sơ đồ biến thiên các thông số của dòng khí qua máy nén.
Nguyên lý làm việc của máy nén bắt đầu từ tiết diện 0-0, nơi không khí có nhiệt độ T0, áp suất P0 và tốc độ C0 Khi không khí được hút vào cánh nén tại tiết diện 1-1, tốc độ dòng khí tăng lên C1, trong khi nhiệt độ và áp suất giảm xuống T1, P1 Tại tiết diện 2-2, đầu ra của bánh công tác, tốc độ tuyệt đối tăng lên do đặc điểm rãnh cánh, và áp suất, nhiệt độ cũng tăng lên C2, P2, T2 Tiết diện 3-3, đầu ra của vành tăng áp, cho thấy tốc độ giảm xuống C3, nhưng áp suất và nhiệt độ tăng lên P3, T3 khi động năng chuyển thành áp năng Cuối cùng, không khí được nạp vào ống tăng áp dạng vỏ xoắn ốc, nơi tốc độ tiếp tục giảm và áp suất, nhiệt độ tiếp tục tăng Khi dòng khí ra khỏi vỏ xoắn ốc ở tiết diện k-k, các thông số đạt giá trị Ck, Pk, Tk.
Đặc điểm kết cấu các bộ phận trong máy nén:
Máy nén được cấu tạo từ vỏ máy nén làm bằng hợp kim nhôm, bên trong có bánh công tác được lắp đồng trục với bánh công tác của tuabin khí Bánh công tác được gắn chặt vào trục của tuabin khí bằng êcu, đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu.
Hình 4 – 6 Kết cấu của máy nén.
Đoạn ống cửa vào là phần ống trục có hình dạng tròn, cho phép dòng khí đi vào máy nén theo hướng trục Điều này giúp phân bổ khí đều trên các cánh quạt mà không gặp nhiều trở ngại.
Vỏ xoắn ốc của máy nén có chức năng quan trọng trong quá trình nén khí Không khí từ ống giảm tốc được nén vào vỏ xoắn ốc, nơi động năng của dòng khí được chuyển đổi thành thế năng áp suất Quá trình này làm tăng nhiệt độ và áp suất của khí, trong khi tốc độ dòng khí giảm do tiết diện lưu thông qua vỏ xoắn ốc tăng dần Vỏ xoắn ốc có tiết diện ngang hình tròn và được chế tạo từ hợp kim nhôm.
Hình 4 – 7 Vỏ xoắn ốc của máy nén.
Bánh công tác của máy nén là bộ phận quan trọng nhất, được chế tạo bằng phương pháp đúc chính xác hoặc gia công trên máy phay Với thiết kế đơn giản, bánh công tác có độ cứng và cường độ tốt Hình dạng cánh uốn trước và nghiêng sau giúp tăng cường độ cứng và sức bền, đồng thời cải thiện tính năng lưu động của dòng chảy Điều này dẫn đến việc tăng áp suất, nhiệt độ và tốc độ dòng khí trong máy nén.
Hình 4 - 8 Kết cấu cánh của máy nén. d Tuabin hướng kính.
Cấu tạo và nguyên lý làm việc của tuabin
Tuabin trong bộ turbo tăng áp hoạt động như một động cơ chuyển đổi năng lượng từ sản vật cháy có áp suất và nhiệt độ nhất định thành công cơ học để dẫn động máy nén khí Cấu tạo của tuabin bao gồm vỏ tuabin, vành miệng phun và cánh tuabin Khi sản vật cháy với áp suất pT, nhiệt độ TT và tốc độ CT đi vào vỏ tuabin, chúng sẽ được dẫn qua vành miệng phun, nơi có tiết diện giảm dần, giúp sản vật cháy giãn nở và tăng tốc trước khi ra khỏi miệng phun.
Trong quá trình phun, áp năng của sản vật cháy được chuyển đổi thành động năng, khiến dòng khí thoát ra theo hướng α1 (α1 = 14° ÷ 15°) Lúc này, áp suất sản vật cháy giảm từ pT xuống p1, nhiệt độ giảm từ TT xuống T1, trong khi tốc độ dòng khí tăng từ CT lên C1 Dòng khí C1 sau đó đi vào bánh công tác với tốc độ u1, tạo ra tốc độ tương đối W1 khi vào rãnh bánh công tác Sản vật cháy tiếp tục giãn nở trong rãnh, chuyển động từ hướng kính sang hướng trục, truyền động năng cho các cánh để quay bánh công tác Khi rời khỏi bánh công tác, sản vật cháy có áp suất p2, nhiệt độ T2, và tốc độ tuyệt đối C2, được xác định bởi vectơ tốc độ tương đối W2 và tốc độ u2.
Do một phần động năng của dòng khí đã được chuyển hóa thành công năng của bánh công tác, giá trị C2 nhỏ hơn nhiều so với C1 Động năng của dòng khí tại C2 khi rời khỏi bánh công tác không đạt được β1 u1.
Hình 4 – 9 Sơ đồ hoạt động của tuabin.
I- Vỏ tuabin; II- Vành miệng phun; III- Bánh công tác; D- Đường kính bánh công tác; b- Chiều cao cánh; ∆r- Khe hở; C- Tốc độ tuyệt đối; u- tốc độ theo; W- tốc dộ tương đối.
Tuabin khí bao gồm các bộ phận chính như vỏ tuabin, bánh công tác và trục rôto Vỏ tuabin được làm từ gang chịu nhiệt để chống lại nhiệt độ cao và các tạp chất ăn mòn từ khí xả Rôto tuabin có nhiều cánh dẫn hàn liền trên trục, cho phép khí thải từ động cơ tác động để quay rôto Trục rôto được gối trên bạc đỡ và được bôi trơn bằng dầu từ động cơ do tốc độ quay rất lớn Các thành phần của tuabin tăng áp bao gồm vỏ tuabin, bánh công tác, vành miệng phun, bạc và trục quay.
+ Vỏ của tuabin không lắp cánh, cấu tạo rất đơn giản, nhờ đó giảm được giá thành của tuabin.
+ Kính thước và khối lượng của tuabin nhỏ
+ Tổn thất lưu động ít làm tăng hiệu suất của tuabin.
