Разница между газовой турбиной и дизельным двигателем

Оба этих двигателя являются тепловыми двигателями, например, они работают, используя в качестве входного сигнала тепло. Давайте проведем сравнение дизельной и газовой установками.

В газовой турбине важными компонентами являются компрессор, камера сгорания и силовая турбина. В дизельном же двигателе поршни, шатуны, коленчатые валы, цилиндр, выпускной клапан, камера сгорания и крышки подшипников являются важными компонентами.

Газовая турбина служит около 20 лет и более, в то время как дизельный двигатель служит 30 и более лет.

Газовая турбина требует больше затрат на техническое обслуживание. Затраты на техническое обслуживание у дизельного двигателя гораздо меньше.

Газовая турбина может использовать в качестве топлива многие виды легковоспламеняющихся газов и жидкостей. Например, бензин, дизельное топливо, керосин, спирт, природный газ и водород. Наиболее распространенным типом топлива для дизельных двигателей является специальный фракционный дистиллят нефтяного мазута, но все чаще используются альтернативы, не полученные из нефти, такие как биодизельное топливо.

Газовая турбина простого цикла может достигать КПД в диапазоне от 20 до 35 процентов. А дизельный двигатель имеет КПД до 41 процента, но чаще 30 процентов.

Запуск газовой турбины осуществляется легко и быстро. Запуск дизельного двигателя непрост и занимает много времени.

В газовой турбине можно использовать более дешевое топливо. В дизельном двигателе требуется сравнительно более дорогое топливо.

В газовой турбине управление подачей топлива сравнительно затруднено из-за широких рабочих скоростей. В дизельном двигателе управление подачей топлива проще.

В газовой турбине в качестве рабочего тела используется воздух или другой газ. В дизельном двигателе топливо сгорает внутри, а продукты сгорания используются в качестве рабочего тела.

Еще несколько моментов о разнице между газовой турбиной и дизельным двигателем, о которых следует помнить:

• Наиболее отличительной чертой газовых турбин по сравнению с дизельными двигателями является количество газа, которое необходимо перерабатывать при одном и том же размере двигателя. Газовая турбина может обрабатывать большое количество газа в небольшом двигателе, что приводит к очень высокому соотношению мощности и веса. У дизеля размер будет как у большого грузовика.
• Газовые турбины имеют очень высокое отношение мощности к весу, они легче и меньше, чем дизельные двигатели той же мощности.
• Дизельный двигатель имеет более высокий тепловой КПД, чем газовая турбина, из-за его очень высокой степени расширения.
• Газовая турбина наиболее эффективна при максимальной выходной мощности любого практического двигателя внутреннего сгорания.
• В дизельных двигателях используется гораздо более высокая степень сжатия, чем в газовых турбинах, и эта более высокая степень компенсирует потери нагнетания воздуха внутри двигателя.
• Газовые турбины имеют преимущество в удельной мощности по сравнению с дизельными двигателями.
• Газовые турбины дороги по сравнению с дизельными двигателями того же размера. Из-за того, что они вращаются с такой высокой скоростью и из-за высоких рабочих температур, проектирование и производство газовых турбин представляет собой сложную проблему, как с инженерной точки зрения, так и с точки зрения материалов.
• В газовой турбине лопатки постоянно находятся в контакте с горячими газами на протяжении всей работы, тогда как поршень и цилиндр дизельного двигателя подвергаются высокому давлению и высокой температуре в течение очень ограниченного периода времени в течение всего цикла. Следовательно, самая высокая температура в дизельном двигателе выше, чем в газовой турбине.
• Объемный расход в газовых турбинах довольно высок по сравнению с дизельными двигателями.
• Газовая турбина – это открытая система, или ее можно назвать системой с регулируемым объемом. С другой стороны, дизельный двигатель является примером замкнутой системы, например, системы управления массой.
• В газовой турбине, благодаря свойству открытой системы, она непрерывно производит работу. В то время как дизель производит работу только в определенном такте цикла.